市政路橋工程施工中軟土地基處理技術(shù)特征探討

牛鋒 蔡麗琴

摘 要：此文簡單闡述了市政工程軟土地基的特點(diǎn)，分析了路橋施工中軟土路基處理技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：市政路橋工程施工;軟土地基;處理技術(shù);特征

所謂軟土地基就是強(qiáng)度較低而壓縮量較高等工程病害的軟土層，并且軟土中大量的富含黏土以及粉土等微小顆粒，軟土地基的強(qiáng)度不高、沉降量較大、長期較難達(dá)到穩(wěn)定等特性，往往給道路工程施工造成嚴(yán)重的威脅。倘若處治不好，軟土地基在受到內(nèi)外力及其他因素影響的條件下，就會(huì)產(chǎn)生軟土的地下水位升高、地基變形和坍塌等現(xiàn)象。為了確保軟土地基可以在市政路橋工程中得到充分利用，需要根據(jù)施工現(xiàn)場情況以及路橋工程的特點(diǎn)選擇與之相適應(yīng)的軟土地基處理技術(shù)，增強(qiáng)軟土的性能。

1 市政路橋工程軟土地基的特點(diǎn)

1.1 沉降量大

軟土本身富含較多的天然水且透水性低性，根據(jù)大量工程實(shí)例資料和試驗(yàn)結(jié)果總結(jié)得出軟土地基中天然水的含水量在50%～70%，在南方某些地區(qū)軟土地基的含水量甚至高達(dá)200%。含水量與土壤的軟弱度為單調(diào)遞增函數(shù)，與土壤承載力為單調(diào)遞減函數(shù)，隨著含水量的增加，松軟度也會(huì)大幅度提高，同時(shí)軟土流變性和不均勻性等工程病害也呈現(xiàn)出來，從而使地基的承擔(dān)的荷載能力逐漸削弱。在工程實(shí)際使用過程中，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)或構(gòu)件的內(nèi)力作用以及變形的外力或者其他因素的影響造成壓力過大，工程面臨隨時(shí)沉降甚至塌陷的危險(xiǎn)，倘若沉降問題的處治工作不到位或者未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，沉降愈演愈烈，就會(huì)增加后期施工難度，逐漸產(chǎn)生不規(guī)則的沉降。倘若工程突然間出現(xiàn)不斷沉降的現(xiàn)象，就會(huì)造成路面坍塌，尤其是在市政路橋工程中，社會(huì)關(guān)注度和影響較大，必須高度重視這一問題。

1.2 壓縮性大

由于軟土地集中有機(jī)物質(zhì)含量較大，軟土呈現(xiàn)出松軟的狀態(tài)，并且土質(zhì)的孔隙較大，因此，勢必要采取相應(yīng)的處理措施針對軟土地基進(jìn)行大范圍的壓縮，尤其是在市政路橋工程中，倘若沒有很好地處理好軟土地基所具備的較強(qiáng)壓縮性，會(huì)降低工程的耐久性，同時(shí)對周圍的建筑物以及道路自身的安全性造成很大的影響，導(dǎo)致路基坍塌、邊坡錯(cuò)位以及地面沉降等現(xiàn)象的發(fā)生，給人們的出行造成困擾，甚至引起不必要的安全事故^[1]。因此，市政路橋工程在施工過程中應(yīng)該重視軟土地基具備較強(qiáng)壓縮性的特點(diǎn)。

1.3 承載能力不足

受到天然水水量大及其壓縮性較強(qiáng)特點(diǎn)的影響，軟土地基的荷載能力也隨之不斷下降，倘若承載量過大，就會(huì)對軟土地基產(chǎn)生強(qiáng)制性的壓縮，進(jìn)而損壞軟土地基的整體性，導(dǎo)致沉降現(xiàn)象大面積產(chǎn)生，承載能力不足也是造成市政路橋工程安全事故的主要原因。

2 市政路橋工程施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1 粉噴樁技術(shù)

在市政路橋施工過程中對軟體地基進(jìn)行處理的技術(shù)有很多，通常情況下，在處理穩(wěn)定性較差的軟土地基時(shí)采用粉噴樁技術(shù)。所謂粉噴樁技術(shù)就是運(yùn)用相關(guān)設(shè)備及技術(shù)以鉆孔的方式將固化劑通過特殊的壓力壓入地基中，促使土壤中的水分和壓入的固化劑混合產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，大大降低軟土地基中的天然水含量，同時(shí)將其固結(jié)作用充分發(fā)揮出來。在施工之前應(yīng)該對工程現(xiàn)場的地質(zhì)狀況進(jìn)行詳細(xì)勘察，同時(shí)測量工程原地高程數(shù)據(jù)及土工常規(guī)實(shí)驗(yàn)，做好相關(guān)數(shù)據(jù)及信息的收集和記錄工作。另外在運(yùn)用粉噴樁技術(shù)處理軟土地基時(shí)還應(yīng)該對各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行細(xì)致對比，將其參數(shù)比例作為粉噴樁的強(qiáng)度，同時(shí)根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)?shù)膶?shù)比例進(jìn)行調(diào)整，提高樁施工的質(zhì)量。倘若想要確保粉噴樁技術(shù)的流動(dòng)性，則可以適當(dāng)加入一定比例的石膏或者硫酸鈉等原料，在增強(qiáng)固結(jié)成效的同時(shí)形成隱形粉噴樁，進(jìn)而提高軟土地基的荷載能力，隨后鋪設(shè)一層黏性土以及沙土墊層以便確保軟土地基路面的平整性及穩(wěn)定性^[2]。

2.2 排水技術(shù)

由于軟土地基中天然水含量較高，因此處理軟土地基最有效的方式之一就是將其中的水份排出來，結(jié)合市政工程以及施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，采用與之相適應(yīng)的方式盡可能地排出更多的水份，增強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性及工程的安全性。一般排水技術(shù)分為兩種，分別是表層排水技術(shù)以及深層排水技術(shù)，這兩種技術(shù)對于軟土地基處理來說都是不可或缺的，同時(shí)也是確保排水技術(shù)有效實(shí)施的重要保障條件。表層排水就是在地基中軟土的基礎(chǔ)上鋪設(shè)一層砂石，進(jìn)而有效減少軟土地基的含水量。另外，將壓力排水與鋪設(shè)砂石層結(jié)合起來共同使用排水效果更佳，這種相結(jié)合的方式排水量較大，加速軟土層固結(jié)和沉降效果，確保軟土地基的穩(wěn)定和安全性，為之后的施工工程的推進(jìn)夯實(shí)基礎(chǔ)。深層排水技術(shù)是處理軟土地基的重中之重，其和表層排水技術(shù)有著本質(zhì)的區(qū)別，深層排水通常采用擠密技術(shù)，并且配合排水井共同使用才能完成軟土地基的處理工作。在使用深層排水技術(shù)的時(shí)候，首先將擠密設(shè)備打入到軟土地基中，隨后利用設(shè)備具有的較強(qiáng)壓力將軟土中的水分?jǐn)D壓出來并利用排水井排出，地基失去水分就會(huì)逐漸固結(jié)。在使用深層排水技術(shù)之前應(yīng)該對現(xiàn)場軟土地基的實(shí)際厚度以及真實(shí)的含水量進(jìn)行詳細(xì)測量，根據(jù)技術(shù)要求嚴(yán)格操作，促使軟土地基的處理工作達(dá)到最好的效果^[3]。

2.3 強(qiáng)夯處理技術(shù)

由于軟土地基中土壤內(nèi)含有大量的黏土及粉土等微小顆粒造成土質(zhì)疏松，孔隙過大，而運(yùn)用強(qiáng)夯處理技術(shù)就可以很好的解決這一問題。在市政路橋工程施工過程中，強(qiáng)夯處理技術(shù)得到了普遍應(yīng)用，盡可能地弱化軟土較強(qiáng)的壓縮性，進(jìn)而增強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性。強(qiáng)夯處理技術(shù)主要就是在地心引力的作用下，將一定重量的物體從高空中墜落下來，對軟土地基進(jìn)行打擊進(jìn)而縮減土質(zhì)的孔隙，從根本上降低市政路橋工程中固定建筑框架結(jié)構(gòu)的難度，規(guī)避之后施工過程中坍塌等不良問題的發(fā)生，提升建筑框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。并且強(qiáng)夯技術(shù)簡單易操作，施工人員運(yùn)用起來方便快捷。在運(yùn)用強(qiáng)夯處理技術(shù)的時(shí)候應(yīng)注意，在工程附近如果有鐵路的情況下不能直接采用這項(xiàng)技術(shù)，應(yīng)該在施工現(xiàn)場的周圍開鑿隔振溝槽，確定重物拋落產(chǎn)生的振感不會(huì)對鐵道以及附近居民產(chǎn)生影響，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用強(qiáng)夯處理技術(shù)^[4]。

2.4 壓實(shí)加載處理

壓實(shí)加載處理屬于一種純靜態(tài)固結(jié)技術(shù)，也被稱為加載壓實(shí)技術(shù)。在運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，應(yīng)該將其對周圍建筑物造成的影響放在首要位置，將鋼板打入軟土地基中確保地基的穩(wěn)定性，同時(shí)對軟土地基實(shí)施壓實(shí)加載處理，促使水位下降。注意，在運(yùn)用加載壓實(shí)技術(shù)過程中應(yīng)該確保路面的結(jié)構(gòu)層不被破壞，將加載壓實(shí)技術(shù)中剩余的力量提前釋放出來。根據(jù)工程的實(shí)際情況以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出加載壓實(shí)技術(shù)所需要的加載量，倘若加載量過大，就會(huì)大大降低軟土地基的穩(wěn)定性。另外，還要及時(shí)觀察和測定加載壓實(shí)作業(yè)的范圍及其技術(shù)的運(yùn)用狀況。

2.5 通道與涵洞處理技術(shù)

在市政路橋工程中，通道與涵洞是最主要的構(gòu)成部分，通常情況下利用旋噴樁技術(shù)加固軟土地基。旋噴樁技術(shù)就是運(yùn)用特殊的設(shè)備將噴頭與注泵管放置在軟土地基的底部，同時(shí)利用高壓裝置方式以噴灌的方式將漿液注入到軟土地基中，優(yōu)化漿液的密度，增強(qiáng)軟土地基的荷載能力，提高其穩(wěn)定性。另外，在噴灌過程中，由于漿液的密度提高了，在漿液噴灌到軟土部分的時(shí)候，對其產(chǎn)生較強(qiáng)的破壞力，因此在使用旋噴樁技術(shù)的時(shí)候應(yīng)該確保作業(yè)范圍內(nèi)沒有任何障礙物。通常情況下在使用該項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，會(huì)將旋噴樁設(shè)備同時(shí)設(shè)置在路堤以及橋臺等位置，規(guī)避加固過程中路堤和橋臺出現(xiàn)不均勻沉降，但是路堤過高，利用旋噴樁技術(shù)進(jìn)行加固的時(shí)候，無形中就增加了軟土地基的處理難度及成本，在遇到上述情況時(shí)建議轉(zhuǎn)變成架設(shè)橋梁。

2.6 土質(zhì)置換技術(shù)

軟土地基一旦出現(xiàn)塌陷、變形以及沉降等不良現(xiàn)象就會(huì)造成嚴(yán)重的后果，因此在市政路橋工程施工前后應(yīng)該運(yùn)用與之相適應(yīng)的技術(shù)用以提高軟土地基的穩(wěn)定性和荷載能力。盡管這些技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上增強(qiáng)了軟土地基的穩(wěn)定性和安全性，但是并沒有從根本上解決這一問題。因此在各方面條件都允許的情況下，建議在工程施工之前去除地基中的軟土部分，填充一些質(zhì)量較高的土壤進(jìn)來，將軟土地基轉(zhuǎn)變成優(yōu)質(zhì)土壤地基，從根源上提高地基的穩(wěn)定性以及市政路橋工程的安全性。土質(zhì)置換技術(shù)通常運(yùn)用在小規(guī)模的市政路橋工程中，大型工程則不建議使用，否則就會(huì)大幅度提高施工成本。

3 結(jié)語

在市政路橋工程施工過程中應(yīng)該對軟土地基的施工過程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，確保每項(xiàng)施工工序都在遵照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并且與施工現(xiàn)場的實(shí)際情況結(jié)合起來，采用相對應(yīng)的軟土地基處理技術(shù)，確保軟土地基質(zhì)量的同時(shí)減少成本支出，同時(shí)有效規(guī)避后續(xù)施工中各種問題的發(fā)生，進(jìn)而對我國交通運(yùn)輸行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展產(chǎn)生一定的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

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