2021-4-13 | 橋梁工程論文
1工程概況
本文以某地橋梁工程為例,簡要分析道路橋梁工程施工領域軟土地基的施工處理。某橋梁工程施工地段地形平坦、地面標高約2.5m,同時分布著人工魚塘,此外據勘察數據顯示,該工程施工地段具有軟土分布面廣、厚度大、成因復雜、物理力學性質差等特點,其中該類軟土主要由粉砂、粉質黏土、淤泥質粉質黏土、黏土組成。根據該道路橋梁工程施工段軟土層的厚度差異,該工點可以劃分成三大代表性分段,即DK0+38.4~276.5/DK0+276.5~709.7/DK0+709.7~834。該施工路段分布著空隙潛水,水位埋深約0.5m~2.0m。該施工路段選取DK0+000~850(全長850m)為實驗區段,此外線形取直線,坡度0‰。根據TB100122001的有關規定及鉆孔取樣數據,該工程施工段的軟土層被劃分成四大主要層次,即黏土、淤泥質粉質黏土、粉質黏土、粉砂,同時根據土性的差異,粉質黏土又被細分成五大亞層,即粉質黏土夾薄層粉砂、黏土、黏土、粉土局部夾薄層粉砂、粉質黏土。
考慮到該土層地基的主要受力地層為前三層,即黏土、淤泥質粉質黏土、粉質黏土,因此所開展的劃分土層試驗僅考慮前三層,具體實驗數據見表1。下沉區域分布在該軟土地基的第一層與第二層間,因此需對第一、第二層土層進行壓縮試驗,此外試塊分成原狀土、重塑土兩組,其中重塑土又稱先前試驗用土,即被處理過的土質。如果對壓強進行增大處理,那么第一層土壓縮比率的降幅較第二層土壓縮比率大,此外就重塑土而言,重塑土均出現壓縮比率降低的現象,可見道路橋梁施工過程勢必引起嚴重的坍塌沉降問題。《××市公路橋梁設計暫行規定》認為:“路堤工后沉降應≤10cm,竣工初期年沉降速率應<3cm,橋路過渡段路基工后沉降應<5cm。”由此可見,該公路橋梁施工過程,必須對施工段軟土地基的處理方案進行嚴格控制,以提高軟土地基的處理效果。
2軟土地基的處理方案
根據該公路橋梁工程的地基條件、施工條件、結構條件、環境條件,設計與施工方面提出該工程允許采取的軟土地基處理方案包括粉噴樁、漿噴樁、砂樁、CFG樁、碎石樁、砂井、塑料排水板等,其中碎石樁、砂樁屬兼復合地基及固結排水的軟土地基處理方法;塑料排水板、砂井屬加快固結排水型軟土地基處理方法;粉噴樁、漿噴樁、CFG樁屬復合地基加固型軟土地基處理方法。
根據該道路橋梁工程地質勘測數據,設計與施工方最終針對該實驗段提出如下處理方案,以提高軟土地基的處理效果:針對DK0+38.4~105段,考慮到該試驗段軟土層較厚,外加該路段對沉降要求相當高,因此設計與施工方面決定采取CFG樁的復合地基加固方法;針對DK0+180~240段,考慮到該試驗段的情況與上述試驗段的情況大致相當,同時該試驗段內通道的外開槽工程量相當大,因此同樣采取CFG樁的復合地基加固處理方法;針對DK0+276.5~515段,考慮到該試驗段的軟土層相當厚,外加土質指標不容樂觀,因此設計與施工方面認為采取塑料排水板+超載預壓的方法或砂井的方法來處理該試驗段的軟土地基均可取,此外考慮到處理方法的經濟性與技術性,設計與施工方面決定針對DK0+320~360段采取袋裝砂井+預壓的處理方法;針對DK0+815~833.95段,考慮到該試驗段分布著明通道,因此設計與施工方面決定采取砂樁+等載預壓的處理方法,以實現工后沉降量的減少及構造物安全性能及使用性能的提高。(本文來自于《中華民居》雜志。《中華民居》雜志簡介詳見。)
為確保道路橋梁工程始終保持良好的使用性能,必須對公路橋梁進行嚴格的觀測。國內外大量工程案例表明,隨著營運時間的增長,軟土地區修建的道路橋梁或多或少會出現基礎差異性沉降,進而引起結構物開裂,導致橋梁受損,可見軟土地基處理后難免會出現程度各異的沉降問題,因此必須高度重視軟土地基處理后的觀測工作。針對該公路橋梁工程,后期觀測工作主要包括沉降觀測,即要求定期觀測工程施工路段設點的沉降情況,如此根據觀測結果,有效控制該路段工后軟土地基的沉降量,進而提高路基的穩定性及加固效果。
3討論
隨著土木工程施工規模的擴大及施工數目的增多,軟土地基處理的問題也越來越受到社會各界的廣泛關注。針對道路橋梁工程施工而言,軟土地基處理方法的選取要求始終堅持“施工簡便、經濟合理”的原則,此外必須綜合考慮各處理方法的優缺點、適用范圍,以確保所選處理方法與對應工程的處理要求、地基因素、工程費用的契合度更高。本文以某道路橋梁工程為例,探討了道路橋梁施工領域軟土地基的處理方案,具體以該橋梁工程的地質概況及地層巖性試驗數據為依據展開論述。研究結果表明,軟土分布區域道路橋梁工程的施工質量往往受到軟土地基處理效果的決定性的影響,因此軟土地基施工過程,除及時開展相應的勘察工作外,也應開展針對性的試驗,以提高軟土地基處理效果。
作者:朱宇 單位:巴彥淖爾市審計局