道路橋梁工程中軟土地基的施工處理方法研究

魏麗華

永昌路橋集團有限公司

道路橋梁工程中軟土地基的施工處理方法研究

魏麗華

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軟土地基通常也被叫做淤質(zhì)土或淤泥，其自身具有很高的水分，而且水分若想自己流出來的概率也不是很大。另外，壓縮的時間通常在軟弱地基上會很長，而且以粘粒形式存在的軟土地基比較的多，盡管擁有很大的孔隙，不過因為很細的單個孔隙，所以孔內(nèi)的水不容易流動，因此造成了較低的透水性。

道路橋梁；軟土地基；處理

1、道路橋梁工程中軟土地基特點

1.1 流動性強，含水量大

粘土顆粒和淤泥是軟土的主要成分，其中的孔隙度比較大，而且孔隙比在1到2之間，同時含水量比較高，在30%到80%之間。軟土路基中的有機物在自然環(huán)境下會產(chǎn)生絮狀結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。并且軟土路基在剪應(yīng)力的影響下會產(chǎn)生變形問題，導(dǎo)致抗剪強度明顯降低，進而出現(xiàn)明顯的流動性。

1.2 抗剪強度比較低

軟土路基的抗剪強度不高也是一個主要特點，一般來說天然軟土的抗剪強度不會超過二十兆千帕，內(nèi)摩擦角度在二十到三十之間，這是軟土路基不排水情況下的特性。如果給軟土路基施加一定荷載，就會實現(xiàn)排水固結(jié)，就能夠顯著的改變軟土的抗剪強度。軟土強度的提升和排水固結(jié)的速度成反比關(guān)系，固結(jié)速度快樂，強度也會快速提升。

1.3 滲透性差，壓縮性高

軟土本身具有較強的壓縮性，壓縮模量一般都低于4帕，并且和液限指數(shù)成正比關(guān)系。軟土的滲透性也不強，所以，軟土路基的鞏固需要較長的時間周期。此外，軟土路基還具有一定的結(jié)構(gòu)性，如果受到震動和擠壓的影響，其絮狀結(jié)構(gòu)會被破壞，土壤的整體強度也會收到影響，如果外力過大就會進入整體流動的狀態(tài)，軟土的強度會在一定的時間后逐漸恢復(fù)。

2、道路橋梁工程中軟土地基處理方法

2.1 換填土法

如果軟土地基比較淺，就適合使用換填法，其中主要有挖填法、拋石法和爆破法等等。對于不方便排水的地段，可以應(yīng)用拋石法，這些地段需要具有方便采集的石料，并且地面表層不能有硬外殼，土層的厚度小于三厘米并且處于流動的狀態(tài)，將大于三十厘米的石片從兩邊向路堤的中間部位拋擲，進而把較軟的泥土擠向兩邊，然后使用重型壓路機把外露的拋石壓實，并且在上面鋪設(shè)一定厚度的反濾層，在完成填土后就算完成施工。挖填法可以應(yīng)用具有軟弱表層的地面，一方面便于挖填操作，一方面邊便于排水處理，在施工的過程中需要及時清除掉不符合施工標準的土層，并且填充進合適的材料，一般來說，挖填的深度需要控制在兩米以內(nèi)。

2.2 強夯法

強夯法，又稱動力固結(jié)法或動力壓實法，是我國在1978年引進于法國，其具有設(shè)備簡便、效果明顯、高經(jīng)濟性和施工速度快等優(yōu)勢，是處理軟土地基時常用的方式之一。正如其名所示，強夯法的施工需要運用重達10～40t的重量自10～40m高度地方進行自由落體，重力勢能下落時轉(zhuǎn)變?yōu)閯幽埽谂c地面接觸瞬間，一部分動能以聲波的傳播形式像周圍蔓延，一部分由于錘土摩擦轉(zhuǎn)化為熱能外，大多數(shù)的沖擊力量產(chǎn)生自由振動，進而進行地基夯實，如此反復(fù)多次，軟土遭受反復(fù)應(yīng)力后降低松散性和壓縮性，變得緊實，提高了土質(zhì)的強度。

2.3 水泥深層攪拌樁法

該方法通常運用到軟土路基處理中，其媒介主要是硬化后具備較高強度的水泥，充當(dāng)軟土堅固成長溫床的作用，同時借助其特性，讓水泥逐步滲透到軟土里面，將強大粘合力作用發(fā)揮出來，以此對軟土進行轉(zhuǎn)換，提升其堅硬水平。軟土地基和水泥融合在一起后，通過物化反應(yīng)后可增強土體的整體強度，防止發(fā)生變形的問題，延長軟土的沉降時間。在軟土路基處理時采用水泥深層攪拌樁法，可以大限度減少沉降量，讓邊坡保持更穩(wěn)定的狀態(tài)，這樣軟土路基的承載力也能得到增強，應(yīng)用范圍也更廣。

2.4 沙石墊層法

如果路堤與脆弱土層的深度較低，并且在2倍頂點高度之下，就可以利用沙石墊層法，把碎石塊、砂礫等材料平鋪在路堤下方的土層上。在這一操作過程中，必須要對土壤的埋填速度實行嚴格掌控，通常情況下施工耗費的時間會比較長。如果路堤較高，并且脆弱土層深度超過了5m，就可以采用沙井的方法增加地基的穩(wěn)固性，使地基在高壓噴水、陷入鋼管與鉆探等手段的影響下，呈現(xiàn)出井孔，再把中沙和粗砂倒入井孔內(nèi)。三向排水凝固是沙井技術(shù)的基本原理，沙井的井距與其直徑相比，要大上8-～10倍，沙井的深度需要穿越地基的承壓面與滑動面，呈梅花形或矩形分布，以確保排水順利凝固。

2.5 高壓旋噴注漿法

高壓旋噴注漿法主要運用的是鉆機設(shè)備，將注漿管鉆進預(yù)定位置后，通過噴嘴以20MPa左右的高壓流體(漿液或水)對土體進行沖切，形成水泥土增強體。高壓旋噴注漿法有單管法、二重管法、三重管法。噴射漿液時通過旋轉(zhuǎn)、提升以形成定噴、擺噴和旋噴等形式方法，最終形成復(fù)合地基，有提高地基承載力、減少沉降的作用，也常用它形成防滲帷幕。本方法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。

2.6 CFG樁復(fù)合地基

首先，CFG樁復(fù)合地基應(yīng)該按照現(xiàn)場的試樁狀況進行安排，最好采用沉管法來對軟土地基進行CFG樁體搭設(shè)，并在道路橋梁的連接處設(shè)置長度在56～70m的過渡段，通過過渡段來引導(dǎo)橋頭與加固處理區(qū)，并采用等邊三角形布置來調(diào)整樁長、樁間距離，同時按照一般道路橋梁堤段的沉降方法來實施剛?cè)徇^渡處理。在打樁達到樁身強度以后再進行褥墊層填筑，確保墊層頂所鋪設(shè)的單層雙向土工格柵滿足回填臺背要求。考慮到不同間距狀況下CFG樁的復(fù)合地基剛度不同，所以在道路橋梁的過渡段就能形成地基剛度的過渡效果，使原有剛度差異變成剛?cè)峋徛^渡段，而道路橋梁的跳躍沉降形式也會逐漸轉(zhuǎn)化為緩和的線性過渡，使沉降量大大降低。

總而言之，近年來隨著我國交通發(fā)展需求的日益提高，大部分道路線路修建不得不通過土質(zhì)條件不良的地基，即在軟弱地基上修路，這對我國道路施工過程帶來了諸多不利影響。這就要求我們在以后的實際工作中必須進一步加強對其處理技術(shù)的優(yōu)化，以保證整體工程質(zhì)量安全。

[1]朱宇.淺談道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施[J].中華民居(下旬刊)，2014，03：355-356.

[2]蔣光兵.探析道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施[J].門窗，2015，01：164.