試析軟土地基施工技術在公路橋梁施工中的應用

熊國林，謝忠良

(江西軼通建設工程有限公司，江西 撫州 344000)

1 軟土地基表層處理技術

因軟土地基的強度和剛度很低，所以公路橋梁工程所面臨的的施工難度很大。為了提升地基的強度，應用軟土表層處理技術就是對土質進行排水操作，在地基中加入砂墊層，隨后鋪設其他材料，確保施工質量。

對此，以下幾點建議可供參考：(1)加強排水處理。對于含水量較高的軟土地基，應在排水處理前在土地表層挖溝槽，排除地表水，隨后使用具有吸水性能的砂礫填充地基，提升土地剛度。(2)科學處理砂墊層。該方法適合用在土層薄且含水量大的地基中，通過填充砂礫是地基表層增加1.2 m厚度的砂墊層，增強地基堅硬程度。(3)做好材料鋪設工作。將材料均勻的鋪設在軟土地基中，結合工程施工造價選擇鋪設材料，根據地基下沉情況和側向變形狀態完成填土操作，從而保證地基穩定。對于軟土地基處理過程中的常用材料，主要有砂礫材料、碎石材料以及土工合成材料集中。砂礫材料主要用來制作墊層，要求材料必須具有較強的透水性，且材料中不能含有任何有機質或者黏土塊，砂礫的粒徑不能超過53 mm，含泥量不能超過5%。碎石材料主要是經過巖石與礫石的軋制而生成，在施工時應保證碎石材料干燥整潔，且具有一定的強度，碎石材料外表有棱角，其中不能摻入軟質石。碎石的粒徑應保持在20 mm左右，最大不宜超過50 mm，碎石的含泥量應保持在10%以內。土工合成材料在應用時，應檢查其是否具有足夠的抗拉強度和握持強度，并按照相關技術標準選擇適宜軟土地基施工的土工合成材料。

2 粉噴樁加固處理技術

該技術就是借助水泥或者石灰等材料，以此作為固化劑提升軟土地基的強度。將固化劑和軟土混合，應用攪拌機將混合物攪拌在一起，將二者黏合在一起，從而形成擁有一定強度的地基。在淤泥與黏土質的地基中適合應用粉噴樁加固技術，該施工技術的造價成本較低，可普遍用于地基加固施工。某公路工程在施工時基坑的開挖深度達到了3.46 m，施工場地處于坡腳和海盆地邊緣地緣，巖性變化大，土層中包含人工填土、粉質黏土、淤泥質粉質黏土等土壤，采用粉細砂加固土質，地下水位埋深為0.8 m。施工過程中，施工人員應用粉噴樁地基處理技術和基坑臨時護壁方法，將地基下的工程樁按照梅花形科學布置，樁與樁保持著1.5 m的距離，置換率可達20%。復合地基承載力超過120 KPa，施工人員對柱下樁采用了加強措施，使軟土地基的承載力提升到140 KPa，此時樁徑為0.5 m。因為粉噴樁內沒有鋼筋，樁無法抵御過大的水平推力，而基坑單排支護工作無法滿足支護設計要求。于是施工人員將支護樁設計成雙排加勁的形式，樁徑和排樁間距分別為0.5 m和1.6 m，在其中假設加勁樁與加固樁，應用水泥材料提升支護樁的水平支撐能力。

3 排水固結法施工技術

施工之前，要求施工人員先對地基中的水分超負荷預壓，盡可能的排出水分，從而達到初步加固地基的效果。超負荷加壓排水的關鍵在于設置垂直排水柱。施工時人們經常采用設置砂井的方式達到排水目的，比如袋裝砂漿和塑料排水帶等方式。在應用排水固結法進行軟土地基的施工時，應當對砂井直徑和最大排水范圍有所掌握，科學分析施工工藝與排水距離，分析當前公路與橋梁工程的軟土地基情況，及時調整砂井，使其能夠與施工工藝相適應。在軟土地基的表層位置鋪設一層砂層，由于砂土層透水性能好，排水功能比黏土層強，砂土層的鋪設可以將一部分積水轉化為地下水，從而有效控制地下水位。為了進一步發揮排水固結法的應用效果，有必要增加軟土地基的抗剪強度，控制砂墊層的厚度，使其保持在200 mm左右，盡可能的提升地基的承載能力。

4 擠密法軟土地基加固技術

對于軟土地基而言，應用擠密法就是在公路橋梁樁孔形成時，將灰土與土擠密樁，依靠側向擠壓的力擠壓并硬化樁間土，在夯填樁孔時，使用素土使土層更加密實，從而帶來良好的輔助加固效果。對于不同的土質，施工單位需采用不同的擠密方法，比如濕陷性黃土地基，可使用灰土樁擠密法。要求施工單位應用機械設備夯實并振密軟土地基，并向土質中灌注填充物，經過加工是填充物成為樁體。由于石灰體內包含摻合料，在某種環境下摻合料會和生石灰產生化學反應，導致水分變化，生石灰的體積也會因此膨脹堵塞。應用振動與沖擊的方法完成砂石樁擠密，依靠機械設備將碎小填充物填入地基的孔中，使其最終成為砂石樁體，提高地基強度。

振沖密實法就是應用一種振沖機械產生的水平振動與側向擠壓作用，逐步破壞軟土地基的土體結構，增加孔隙水壓力，此時土粒就會逐漸向低勢能位置轉移，導致土體從疏松轉為密集。具體施工工藝如下：(1)平整公路橋梁施工現場，合理布置樁位，施工車振沖器與樁位對準。(2)啟動振沖器，使設備進入軟土地基層，記錄設備經過各個深度時的電流值，提升振沖器到達孔口的位置，重復以上操作，使孔中的泥漿逐漸變稀。(3)在孔中加入填料，振沖器沉入填料，使填料被夯實，樁徑被擴大，隨時記錄填料情況。振沖器提出孔口，對上節樁段繼續施工，直到整個樁體都完成振動施工，再將振沖器移動到下一個樁位。(4)在施工現場提前預設排泥水溝，將制樁時產生的泥水集中到沉淀池，定期挖出沉淀池內的厚泥漿，再將其存放在指定位置，沉淀池上部的水能夠充分使用。(5)挖出樁頂部的樁體，碾壓并夯實墊層，此時軟土地基的強度已經達到了公路橋梁的施工要求。

5 換填施工技術

在軟土地基施工中有一種置換技術，就是根據工程施工標準，選用合適的土壤代替軟土土質。通常情況下，施工單位會采用爆炸的方法大范圍施工，或使用人工挖掘的方式進行小范圍施工。對于換填施工技術的應用，可利用自卸運輸車，將片石材料運輸到公路橋梁工程的施工現場，根據填筑部位使用挖掘機完成攤鋪施工。清理表層土后鋪設片石材料，鋪設的寬度控制在60 cm左右，隨后在片石材料上部鋪設厚度為30 cm的碎石，最后攤鋪土工格柵即可。完成以上操作后應使用碎石土將下面幾層材料壓穩，在此基礎上重復鋪設三層土工格柵。對于施工用的換填材料，要求砂礫材料中的含泥量不能多于5%，砂礫的粒徑應保持在5 cm之內，強度必須超過4級。填筑片石材料時應大面朝下，采用人工配合機械的方式施工，并在片石縫隙之內填入碎石，用壓路機將路面壓穩，。墊層的厚度應比路基邊角厚度寬50 cm。地基加固之后，需要對施工質量進行檢驗。針對換填層的寬度，應在規定值基礎上加寬一部分，檢測頻率是40 m/點，應用鋼尺測量即可。如果換填層寬度低于9 m，建議按照200 m/2點的頻率進行質量檢測；如果換填層寬度在9～15 m之內，可以按照200 m/4點的頻率進行質量檢測；如果寬度超過了15 m，建議按照200 m/6點的頻率進行質量檢測，統一使用鋼尺完成測量工作。