道路橋梁施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

曹國宇

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，道路橋梁建設(shè)日趨完善。但是，在修建路橋的過程中，如果忽視對軟土地基處，或者出現(xiàn)施工不當(dāng)?shù)那闆r，一切都會對路橋施工質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響，從而導(dǎo)致障礙的出現(xiàn)。路橋施工質(zhì)量和安全難以保證，甚至可能造成沉降、地面裂縫等一系列現(xiàn)象，減少道路和橋梁的使用壽命。由此可見，軟土地基處理技術(shù)在道路橋梁建設(shè)中的科學(xué)應(yīng)用是非常重要的。

關(guān)鍵詞：道路橋梁施工;軟土地基處理技術(shù);應(yīng)用

橋梁施工過程中，工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)難度大，施工過程中會遇到軟土。軟土地基是橋梁安全的主要因素，并導(dǎo)致許多施工和安全問題。從長遠(yuǎn)來看，如果軟土地基沒有采取正確的措施，施工效果穩(wěn)定性就會降低，會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)沉降過多或不均勻，危及行人和車輛的安全。因此，道路橋梁施工時(shí)，必須加強(qiáng)軟土地基處理。

一、軟土地基的特點(diǎn)

1.強(qiáng)流變性

軟土地基流變性，即軟土地基在恒定載荷下的變形與時(shí)間成正比，軟土的阻力小于瞬時(shí)力，對軟土度影響很大。降低了道路和橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，以及基礎(chǔ)的使用。正如路面的承載能力隨著高速發(fā)展而顯著提高一樣，現(xiàn)代公路橋梁設(shè)計(jì)的交通負(fù)荷也在增加。因此，解決軟土的流變問題，應(yīng)選擇一種防止軟土受壓變形的處理技術(shù)，以提高路橋的安全性能。

2.疏松多孔的結(jié)構(gòu)

與建筑工程中一些常見的地基結(jié)構(gòu)類型相比，構(gòu)成軟粘土地基的土壤多為松散、顆粒狀的黏土與粉土。因此，土壤的柔軟性通常會導(dǎo)致形成具有松散多孔特性的軟土地基結(jié)構(gòu)。另一方面，軟土地基疏松多孔性質(zhì)，造成土體內(nèi)荷載分布不均，對地基結(jié)構(gòu)影響很大。此外，部分軟土地基除了由黏土構(gòu)成之外，其中還摻雜有泥炭和松散砂石等，這些雜質(zhì)的存在進(jìn)一步增加了軟土地基中的空洞數(shù)量和孔徑。當(dāng)雨水通過土層進(jìn)入這些空洞時(shí)，松散土壤的含水量進(jìn)一步增加，地基結(jié)構(gòu)的密度和硬度顯著降低，道路和橋梁的技術(shù)強(qiáng)度下降。這對穩(wěn)定性有很大影響。因此，軟土地基上建筑物的穩(wěn)定性和安全性能夠達(dá)到國家要求，只是通過科學(xué)的軟土地基處理方法有效改善土壤結(jié)構(gòu)[1]。

3.高含水量

通常軟土的底部是一層軟土，由于土壤含水量高，里面有大量的淤泥和粘土，周圍積聚了大量的負(fù)電荷，導(dǎo)致其吸收空氣中水蒸氣的效率提高。軟土地基的含水量總是很高，軟土地基的孔隙率高。尤其是在我國南方，在降水系數(shù)的影響下，空氣中水汽濃度較高，軟土的含水量每天都在增加，這對道路和橋梁的建設(shè)非常重要。

4.抗剪強(qiáng)度相對較低

對于現(xiàn)代路橋建設(shè)工程中的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，抗剪強(qiáng)度是衡量主體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、抗剪強(qiáng)度和壓縮性的重要指標(biāo)。軟土地基疏松多孔的結(jié)構(gòu)，使其在高外荷載作用下難以保持相對連貫的結(jié)構(gòu)和良好的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此，軟土地基中地基的抗剪模量通常較低。此外，由于這種地基結(jié)構(gòu)的壓縮性比較高，以這種軟土地基為主要基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的路橋建設(shè)工程，對結(jié)構(gòu)的承載能力與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性構(gòu)成嚴(yán)重的風(fēng)險(xiǎn)。例如。由于在實(shí)際路橋施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)塌陷與地基下沉等問題，這主要是由于施工現(xiàn)場的地基中存在多個不可見的柔性地基。有時(shí)在這種情況下會出現(xiàn)質(zhì)量和安全問題，由于地基的承載能力不足以抵消上部建筑的重力與下沉趨勢。

二、道路橋梁施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

1.粉噴樁復(fù)合地基技術(shù)

在修路、修橋時(shí)，我們采用粉噴樁復(fù)合地基施工技術(shù)，對軟土進(jìn)行科學(xué)處理，取得了良好的效果，有利于確保施工工作的有序進(jìn)行。事實(shí)上，對于此項(xiàng)技術(shù)而言，可以凸顯出一定的化學(xué)性質(zhì)，此種加固處理方法是可行的。在處理軟土地基的過程中使用粉噴樁復(fù)合設(shè)計(jì)技術(shù)時(shí)，需要保證相應(yīng)機(jī)械設(shè)備的合理性。它還需要與所使用的材料很好地匹配。例如，石灰粉和水泥粉的比例是否合適，混合是否能保證均勻等。一般松散的土壤地基含水量很高，所以應(yīng)選擇一定量的水泥粉進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕旌咸幚砑涌焖赏恋墓袒俣取？梢姡捎梅蹏姌稄?fù)合技術(shù)，可以增加相應(yīng)的軟土地基抗壓強(qiáng)度，達(dá)到良好的應(yīng)用效果。

2.加載技術(shù)

當(dāng)軟土地基發(fā)生坍塌時(shí)，應(yīng)使用最佳實(shí)踐加載方法來解決相關(guān)問題。這種方法旨在增加軟土地基的整體壓力。在軟土地基的固結(jié)沉降情況進(jìn)行處理時(shí)讓其縫隙之間存有的水壓逐步縮減，使用大氣壓對軟土地基開展相應(yīng)的加載作業(yè)，這保證了軟土地基實(shí)際團(tuán)聚成松土的質(zhì)量和效率。當(dāng)軟土地基的土壤中存在一層沙子時(shí)，需要采用地下水收集的方法，以減少施工對環(huán)境的影響。如果采用計(jì)費(fèi)方式，則必須考慮計(jì)費(fèi)，并與權(quán)衡時(shí)間密切相關(guān)。為保證該技術(shù)的可靠性和效率，需要將低速和高負(fù)載有效結(jié)合。當(dāng)前路橋工程的實(shí)際施工需要對路橋的實(shí)際施工進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，確定修復(fù)時(shí)間與其他因素的關(guān)系，進(jìn)而了解并掌握軟土地基經(jīng)過預(yù)載之后的沉降量，從而避免軟土地基出現(xiàn)損傷情況。

3.水泥攪拌樁處理技術(shù)

軟土難以塑化，難以滿足自制路橋的基本要求。在這種情況下，可以通過添加附屬組件將它們連接起來來提高基礎(chǔ)的延展性和強(qiáng)度。其中，水泥是最常見的添加劑。 水泥是水泥混合樁作業(yè)中最重要的建筑材料。我們都知道水泥通過水化作用就有一定的強(qiáng)度，能夠?qū)崿F(xiàn)與軟基的融合加固作用。使用水泥混合物時(shí)，必須進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)，以確保技術(shù)和表面一致。施用時(shí)，水泥混合物對原土層影響不大，通過專業(yè)的機(jī)械設(shè)備將水泥漿材料與軟土土壤攪拌融合，水泥水化反應(yīng)達(dá)到一定的固態(tài)，不影響土體原有重量，有效提高地基穩(wěn)定性，減少地表問題。 尤其是這項(xiàng)技術(shù)可以降低施工過程中的噪音和干擾，減少周圍建筑或居民的干擾。

4.強(qiáng)夯技術(shù)

強(qiáng)夯技術(shù)就是指用10～40t的重錘從高空砸下，借助重錘降落的巨大重力對軟土路基進(jìn)行強(qiáng)夯。通常情況下，可以在海拔 10 到 40 m 之間使用，這種方法也稱為動態(tài)聚合方法。強(qiáng)夯技術(shù)要求在軟土路基建設(shè)過程中，通過在施工前準(zhǔn)確定位、分段、排序和強(qiáng)夯次數(shù)進(jìn)行精密的確定，對軟土板進(jìn)行可靠的壓實(shí)。可以提高穩(wěn)定性和飽和度。當(dāng)修建道路或橋梁時(shí)，或者當(dāng)軟土路基的土壤由地下粘土、礫石或硬化土壤組成時(shí)，可以使用這種方法。施工用料少，有效節(jié)約資源，顯著降低施工成本，加快施工速度。然而，雖然強(qiáng)夯技術(shù)并非適用于所有道路施工情況，但該技術(shù)對高飽和土壤的實(shí)際影響相對較難。因此，施工團(tuán)隊(duì)在選擇解決方案時(shí)必須根據(jù)當(dāng)前情況選擇和決定方案。

5.排水加固技術(shù)

該技術(shù)適用于淤泥或淤泥質(zhì)黏土以及飽和黏性土地基。在外加應(yīng)力作用下，軟土地基的土壤逐漸吸收孔隙中的水分，減少空隙并引起硬化變形。這種技術(shù)的排水裝置是易于使用和環(huán)保的設(shè)計(jì)。當(dāng)與其他技能一起使用時(shí)，它們可以疊加以產(chǎn)生協(xié)同作用。但是，這種方法只適用于含水量高、循環(huán)時(shí)間長的土壤。生產(chǎn)前需單獨(dú)加工，以滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度指標(biāo)。該技術(shù)的主要改進(jìn)方法有塑性排水法、疊層預(yù)應(yīng)力法、真空預(yù)應(yīng)力法、砂孔法、地下水位下降法、鉆孔法、沙袋法和電排水法。如果松散的土壤含水量高，土壤質(zhì)量好，可以進(jìn)行地表排水處理。填埋通道前，需在地表挖槽，以降低地基面的含水量，排出地表水。作為天溝，可以用透氣性好的沙子或礫石回填，所以必須考慮河道土壤的質(zhì)量，以免堵塞。

6.拋石擠淤處理法

建筑承包商經(jīng)常使用殘余污泥處理方法來處理地基水位較高、積水和孔隙分布較為密集的軟土地基，拋石擠淤法主要是將碎石撒入薄土的松軟部分，以清除淤泥和清水，有效地對土壤的軟底進(jìn)行夯實(shí)和培植。其中，應(yīng)用這種加工方法時(shí)要考慮的一個重要問題是如何選擇合適的碎石粒徑。過大或過小的石頭都可能無法有效去除污垢和水分，并可能影響松散土壤的整體平整度和穩(wěn)定性。一般情況下，可使用粒徑小于30cm的碎石進(jìn)行處理，阻尼和填充程序通常與強(qiáng)夯法相同。側(cè)向填充順序用于壓縮和定向污泥和水分。除了用路堤和碎石填充大面積外，粗碎石之間的小縫隙也應(yīng)及時(shí)用小石子填充。一方面，這可以防止礫石層的嚴(yán)重破碎。中心和底部發(fā)生相對滑動，影響整個基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)，可以進(jìn)一步提高地面的平整度[2]。

三、結(jié)語

也就是說，在城市道路和橋梁建設(shè)過程中，軟土地基處理環(huán)節(jié)是非常重要的施工部分。因此，必須采用多種方法和技術(shù)，強(qiáng)調(diào)軟土地基的施工，確保施工質(zhì)量符合建筑標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。我們希望通過各利益相關(guān)方的不斷努力，提高施工過程中軟土地基的施工水平，為路橋技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]張松濤.道路橋梁施工中的軟土地基處理技術(shù)分析[J].住宅與房地產(chǎn)，2021（24）：213-214.

[2]李秋剛，盧孟臣.道路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)處理分析[J].中國設(shè)備工程，2021（10）：237-238.96232C72-D499-4716-89FF-6AAA8583A874