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(gè)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量都會(huì)影響到整個(gè)路橋的使用性能，因此，加強(qiáng)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(jìn)行有效處理，避免因軟土地基處理不當(dāng)而導(dǎo)致的不同沉降問題，進(jìn)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(jìn)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(huì)遇到軟土地基問題，一旦處理不科學(xué)，就會(huì)導(dǎo)致路橋結(jié)構(gòu)發(fā)生局部性能降低的情況，進(jìn)而威脅到整個(gè)路橋的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，也會(huì)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(shí)，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(huì)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(huì)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(jī)械開挖溝槽提供更明顯的標(biāo)記，使得機(jī)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(shí)，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(jìn)軟土逐漸固結(jié)，同時(shí)砂墊層還能具有排水作用，若是選擇利用機(jī)械填充砂墊層，則需要對機(jī)械的體重進(jìn)行考慮與分析，在作出相應(yīng)的厚度鋪墊，砂墊層還有兩個(gè)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(jī)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(jìn)行軟土處理，提高軟土抗剪性能與抗拉性能，為各種施工機(jī)械提供平穩(wěn)的通行渠道。使得填土荷載分布均勻，增強(qiáng)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(qiáng)度、硬度，保證結(jié)構(gòu)性能符合建筑結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)際材料選用則需要根據(jù)施工條件、運(yùn)輸條件、經(jīng)濟(jì)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(qiáng)度特性，以保施工機(jī)械的行駛同時(shí)也可達(dá)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(tuán)粒效果外，對被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會(huì)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(jìn)土體穩(wěn)定。

二、粉噴樁加固處理法

粉噴樁施工前應(yīng)準(zhǔn)備下列施工技術(shù)資料：施工場地的工程地質(zhì)報(bào)告，土工試驗(yàn)報(bào)告，室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告，粉噴樁設(shè)計(jì)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(jī)械行走要求時(shí)，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(jī)械失穩(wěn)措施。施工機(jī)具準(zhǔn)備，進(jìn)行機(jī)械組裝和試運(yùn)轉(zhuǎn)。粉噴樁的施工工藝根據(jù)設(shè)計(jì)要求的配比和實(shí)測的各項(xiàng)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(jìn)速度提升速度攪拌速度噴氣壓力單位時(shí)間噴粉量等。粉噴樁所用的水泥應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并有產(chǎn)品合格證，并經(jīng)室內(nèi)檢驗(yàn)合格才能使用，嚴(yán)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(jìn)地基排水固結(jié)，增加抗剪強(qiáng)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(dòng)式螺旋鉆式水射式及袋裝式等本法很少單獨(dú)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(jì)排水砂井時(shí)，首先假定施工方法砂井直徑排水距離和改良范圍然后進(jìn)行穩(wěn)定及沉降計(jì)算，若不能滿足時(shí)，修正假定數(shù)據(jù)，再進(jìn)行計(jì)算。

四、橋涵通道處的處理

涵洞通道處與路堤一樣同時(shí)填筑施工，后期再開槽做基礎(chǔ)；在橋臺(tái)處最好前后都填土，或在橋臺(tái)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(fèi)用過高，且效果不一定好時(shí)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(tái)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(tái)間沉降差，在橋臺(tái)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(shí)擴(kuò)大基礎(chǔ)，它施工簡便造價(jià)比樁基礎(chǔ)可省些。真空預(yù)壓：這個(gè)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(shí)間時(shí)不失為一種應(yīng)急對策因?yàn)樗墒管浲谅返萄杆俪两担姨岣叩鼗休d力，效果較佳，但由于造價(jià)較高，所以采用時(shí)，要權(quán)衡這些邊界條件。

五、處理方案評(píng)價(jià)

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(jì)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(jià)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(qiáng)度，同時(shí)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(gè)別的也有兩種類型組合的，可以達(dá)到優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)）還有一材料是塑料加勁格柵，實(shí)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(jìn)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(jì)時(shí)如地質(zhì)工作做的不夠深，在施工時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)，可作些補(bǔ)充勘察及勘探工作，對地質(zhì)情況作進(jìn)一步了解。所用材料數(shù)量要夠質(zhì)量要保證；施工機(jī)械數(shù)量規(guī)格性能均要滿足要求。

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