簡析路橋工程中幾種軟土地基的處理方法

林樂新

摘 要：路橋發(fā)展的基礎(chǔ)條件就是具備良好的結(jié)構(gòu)質(zhì)量基礎(chǔ)，任何一個結(jié)構(gòu)的質(zhì)量都會影響到整個路橋的使用性能，因此，加強質(zhì)量研究非常有必要。軟土地基是影響道路橋工程質(zhì)量問題以及安全事故發(fā)生的主要因素之一，在施工過程中應(yīng)該對軟土地基進行有效處理，避免因軟土地基處理不當而導(dǎo)致的不同沉降問題，進而威脅到路橋結(jié)構(gòu)性能。本文針對路橋工程中幾種常用的軟土地基處理方法進行研究，為路橋工程建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：路橋工程；軟土地基；結(jié)構(gòu)性能；處理方法

在路橋工程中，常常會遇到軟土地基問題，一旦處理不科學(xué)，就會導(dǎo)致路橋結(jié)構(gòu)發(fā)生局部性能降低的情況，進而威脅到整個路橋的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，也會導(dǎo)致路橋使用壽命縮短，因此解決軟土地基問題非常重要。目前，針對路橋表層軟土結(jié)構(gòu)處理的方法有：排水法、砂墊層發(fā)、敷墊材料法以及添加劑法。同時，軟土地基處理方法還有：粉噴樁加固處理法、豎向排水固結(jié)法。各結(jié)構(gòu)由于性能與用途不同，結(jié)構(gòu)荷載力也有很大差別，因此軟土地基處理方法也會有所不同。

一、表層處理的幾種方法

1、表層排水法

軟土結(jié)構(gòu)中土質(zhì)條件會因區(qū)域性而存在差異，一些土質(zhì)較好的軟土地基，可在填土前，在地表面位置挖開一條溝槽，將軟土結(jié)構(gòu)中的水分排出，還能夠促使地表層局部含水量的縮減，為機械開挖溝槽提供更明顯的標記，使得機械通行能夠繞過溝槽，現(xiàn)在回填過程中，以透水性較好的材料為首選，如：砂礫、碎石等。

2、砂墊層法

表層地基上部軟土層較薄，并且含水量比較高時，應(yīng)在軟土地基上鋪墊厚度為1厘米左右的砂墊層，能夠促進軟土逐漸固結(jié)，同時砂墊層還能具有排水作用，若是選擇利用機械填充砂墊層，則需要對機械的體重進行考慮與分析，在作出相應(yīng)的厚度鋪墊，砂墊層還有兩個優(yōu)勢，就是可以起到地下排水層的作用，能夠降低填土內(nèi)水位，通過砂墊層，使得地基上層機械通行更加通暢、平穩(wěn)。

3、敷墊材料法

軟土地基中土層不均勻，呈現(xiàn)各種程度的沉降情況，甚至有移位、變形等現(xiàn)象，則需要采用敷墊材料法進行軟土處理，提高軟土抗剪性能與抗拉性能，為各種施工機械提供平穩(wěn)的通行渠道。使得填土荷載分布均勻，增強支撐力，避免軟土地基沉降與變向移位等情況發(fā)生，大大提升軟土結(jié)構(gòu)的支撐力，提高強度、硬度，保證結(jié)構(gòu)性能符合建筑結(jié)構(gòu)標準要求，目前，敷墊材料法主要以化纖無紡布、土工布、玻璃、纖維格柵等幾種材料為主，而實際材料選用則需要根據(jù)施工條件、運輸條件、經(jīng)濟條件等多方面因素綜合考慮而定。

4、添加劑法

對于表層為粘性土?xí)r，在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛同時也可達到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量產(chǎn)生團粒效果外，對被固結(jié)的土隨著時間的推移會發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進土體穩(wěn)定。

二、粉噴樁加固處理法

粉噴樁施工前應(yīng)準備下列施工技術(shù)資料：施工場地的工程地質(zhì)報告，土工試驗報告，室內(nèi)配比試驗報告，粉噴樁設(shè)計樁位圖，原地面高程數(shù)據(jù)表，加固深度與停灰面高程以及測量資料等。場地平整清除障礙如場地低洼，應(yīng)回填粘性土；施工場地不能滿足機械行走要求時，應(yīng)鋪設(shè)砂土或碎石墊層若地表過軟，則應(yīng)采取防止機械失穩(wěn)措施。施工機具準備，進行機械組裝和試運轉(zhuǎn)。粉噴樁的施工工藝根據(jù)設(shè)計要求的配比和實測的各項施工參數(shù)通過試樁來確定試樁一般為5根，通過試樁來確定鉆進速度提升速度攪拌速度噴氣壓力單位時間噴粉量等。粉噴樁所用的水泥應(yīng)符合設(shè)計要求，并有產(chǎn)品合格證，并經(jīng)室內(nèi)檢驗合格才能使用，嚴禁使用受潮結(jié)塊變質(zhì)的加固料。

三、豎向排水固結(jié)法

在粘性土地基中設(shè)置垂直的排水柱，以縮短排水距離，促進地基排水固結(jié)，增加抗剪強度由于垂直排水柱所用材料不同，分為砂井和紙板排水兩種砂井排水法砂井排水法根據(jù)砂井的施工方法不同，可分為打入式振動式螺旋鉆式水射式及袋裝式等本法很少單獨使用，多與加載法或緩速填土法并用，對層厚大，均質(zhì)的粘土地質(zhì)最為有效；對泥炭質(zhì)地基效果稍差地基處理范圍：為了穩(wěn)定，以填土坡面下為處理對象；為防止沉降，主要以路基頂面寬度下作為處理對象設(shè)計排水砂井時，首先假定施工方法砂井直徑排水距離和改良范圍然后進行穩(wěn)定及沉降計算，若不能滿足時，修正假定數(shù)據(jù)，再進行計算。

四、橋涵通道處的處理

涵洞通道處與路堤一樣同時填筑施工，后期再開槽做基礎(chǔ)；在橋臺處最好前后都填土，或在橋臺后背填以滲水性好的砂礫材料。在這些人工構(gòu)造物處采用超載預(yù)壓，橋頭兩側(cè)引道80～100m范圍也宜如此，以加速固結(jié)，減小通車后過大的沉降。路堤如過高，下部軟土層厚沉降量過大，沉降期過長如處理地基費用過高，且效果不一定好時就不如改用橋梁跨過，京津塘高速公路軟土地區(qū)，路堤如超過6.0m，就用橋跨通過。橋臺處路堤處理：為了加快地基固結(jié)，提高地基承載力，減輕路堤與橋臺間沉降差，在橋臺處的一定距離內(nèi)采用砂樁，粉噴樁旋噴樁等加固地基。涵洞和通道可采用鋼筋混凝土箱形整體式結(jié)構(gòu)，并同時擴大基礎(chǔ)，它施工簡便造價比樁基礎(chǔ)可省些。真空預(yù)壓：這個方法，在港工方面采用較多，主要用于橋頭路堤，在工期緊迫，為了爭取時間時不失為一種應(yīng)急對策因為它可使軟土路堤迅速沉降，且提高地基承載力，效果較佳，但由于造價較高，所以采用時，要權(quán)衡這些邊界條件。

五、處理方案評價

處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié)，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井（直徑7～10cm）或塑料排水板（寬10cm，厚4.5～6.0cm）與砂墊層（厚30～80cm）相結(jié)合，雖然這些方法是一般的，但卻是有效的經(jīng)濟的為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力，也可用直徑30～50cm或更小一些的砂樁或碎石樁，但造價比上述常用方法要增加至少35倍。

輕質(zhì)路堤：我國輕質(zhì)路堤采用的材料一般是粉煤灰，國外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料粉煤路堤有三種類型，即單一的土和粉煤灰互層的和土砂及粉煤灰等混合的輕質(zhì)路堤的作用是減輕路堤自重，減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強度，同時它作為填料還有節(jié)約投資減少占地等效益。

其他輔助方法：土工布（分有紡和無紡的兩種，一般多用編織的，個別的也有兩種類型組合的，可以達到優(yōu)點互補）還有一材料是塑料加勁格柵，實際上類似“柴排壓枝”的作用，這些材料可提高地基整體性，減少地基不均勻的沉降，對防止滑移盡快施工也有好處此處還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石排淤等處理淺層軟土。

結(jié)語：要弄清楚，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，還應(yīng)進行工程地質(zhì)分區(qū)，以便按分區(qū)不同在區(qū)別地予以處理在勘察設(shè)計時如地質(zhì)工作做的不夠深，在施工時一旦發(fā)現(xiàn)，可作些補充勘察及勘探工作，對地質(zhì)情況作進一步了解。所用材料數(shù)量要夠質(zhì)量要保證；施工機械數(shù)量規(guī)格性能均要滿足要求。

參考文獻：

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