軟土地基施工技術(shù)在公路橋涵工程施工中的應(yīng)用研究

朱書華

（邵陽永恒工程建設(shè)有限公司，湖南 邵陽 422000）

由于公路橋涵建設(shè)規(guī)模相對較大、施工周期較長，同時工程施工前期的經(jīng)濟(jì)成本投入量相對較大，在具體施工過程中，由于受地質(zhì)條件因素的影響，造成道路橋涵工程施工存在各種不同類型的安全風(fēng)險問題。因此，在實際施工當(dāng)中工程施工單位必須要有效做好每一個施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制工作，尤其針對公路橋涵基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題需要加以充分重視，全面提高公路橋涵工程的施工安全性和穩(wěn)定性。在公路橋涵施工過程中，由于受到原土地基條件因素的影響，造成公路橋涵施工的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，需要針對軟土地基問題進(jìn)行針對性處理，全面提高公路橋涵工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的剛性程度和支撐力，避免后續(xù)工程施工中存在地基塌陷等嚴(yán)重事故，延長建設(shè)工程的使用壽命。

1. 軟土地基條件的表現(xiàn)特性和危害性分析

1.1 軟土地基條件的特點(diǎn)

在公路橋涵工程項目建設(shè)施工過程中，由于軟土地基屬于一種比較常見的地基條件構(gòu)成形式，公路橋涵工程施工的基礎(chǔ)穩(wěn)定性影響相對比較明顯，軟土地基通常情況下分為以下幾個方面特性：

第一，土壤的含水量相對較大。軟土地基條件的最常見特性表現(xiàn)為土壤內(nèi)部的含水量和空隙率相對較大，通常情況下含水量可以達(dá)到20%以上，同時還存在部分軟土地基內(nèi)部含水量甚至可以達(dá)到50%～70%。由于土壤內(nèi)部的含水量較高，因此造成土壤結(jié)構(gòu)的流動性相對較強(qiáng)，因為軟土地基條件在施工過程中會存在較大的工作難度，為了進(jìn)一步提高公路橋涵工程的整體施工質(zhì)量和穩(wěn)定性，工程建設(shè)施工單位需要有效做好工程施工前期的現(xiàn)場勘查工作，要充分了解軟土地基結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)條件，制定出針對性的地基加固施工處理方案，有效提高公路橋涵技術(shù)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性[1]。第二，軟土地基的滲透性較差。軟土地基與普通的地基結(jié)構(gòu)相比，軟土地基的固結(jié)速率相對較慢且滲透性較低，同時很多軟土地基條件當(dāng)中會含有大量的有機(jī)質(zhì)物質(zhì)，進(jìn)而會形成很多氣泡。在土壤條件內(nèi)部的排水通道當(dāng)中經(jīng)常會充滿大量的空氣，進(jìn)而會造成土壤條件的滲透能力降低，無法達(dá)到公路橋涵基礎(chǔ)施工的強(qiáng)度要求。因此，必須要經(jīng)過針對性處理之后方可進(jìn)行后續(xù)的工程施工。第三，軟土地基的抗剪能力相對較弱。由于軟土地基的抗剪能力相對較差，因此會直接影響到路基結(jié)構(gòu)的排水效果，同時軟土地基的抗堿性能相對較差，會造成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降問題。

1.2 軟土地基的常見危害分析

對于軟土地基條件來講，在公路橋涵工程建設(shè)施工當(dāng)中，所產(chǎn)生的最大影響表現(xiàn)在基礎(chǔ)面產(chǎn)生不均勻沉降問題。由于軟土地基結(jié)構(gòu)內(nèi)部的土壤質(zhì)量相對比較松軟，同時土壤層相互之間存在的縫隙率較大、含水量較高，如果在公路橋涵建設(shè)施工中，沒有對軟土地基進(jìn)行針對性處理，很容易在后續(xù)的施工中出現(xiàn)軟土地基中的水分很難從土壤中大量揮發(fā)，土壤顆粒的密度不斷加大，所形成的沉降問題更加明顯，很容易造成技術(shù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足，對公路橋涵的通車安全造成較大影響。比如，在公路和橋涵的連接位置經(jīng)常會產(chǎn)生沉降差現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)路面跳車以及路面裂縫等現(xiàn)象。在公路橋涵工程正式投入使用之后，由于受到上述車輛以及其他設(shè)施內(nèi)在因素的影響，會造成地基結(jié)構(gòu)的承載力不斷上升，如果地基部分的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足會直接造成公路橋涵工程施工的穩(wěn)定性下降，對行車安全也形成一定的威脅。

2. 公路橋涵施工中軟土地基施工技術(shù)的具體應(yīng)用

有效結(jié)合我國沿海地區(qū)一處公路橋涵工程建設(shè)項目展開分析和研究，本次橋涵工程項目施工總長度135m，寬度60m，整體呈雙向八車道。本次橋梁工程項目施工位于軟土地基段，軟土條件參數(shù)如表1，結(jié)合本次工程施工案例，對幾種常見的軟土地基處理工作方法進(jìn)行研究和分析，具體如下：

表1 軟土條件參數(shù)

2.1 排水固結(jié)技術(shù)

在公路橋梁工程項目施工過程中，排水固結(jié)施工法是軟土地基處理工作比較常用的技術(shù)方法。在具體施工過程中需要有效做好地表水和地下水的排放工作，同時在工作正式開始階段需要增派專業(yè)的地質(zhì)勘查工作人員，對施工區(qū)域的場地地質(zhì)條件情況進(jìn)行全面勘查和分析，準(zhǔn)確記錄施工區(qū)與地表水和地下水的構(gòu)成情況，然后將所收集到的各項參數(shù)信息直接上報到公路工程建設(shè)單位，為后續(xù)的工程施工提供有效的參考。在針對公路橋涵施工中地表水的處理工作，通常情況下使用的是固化劑處理工作方法。固化劑通常選擇的是水泥材料，在軟土地基的固化處理效果上非常明顯，在具體施工過程中需要從以下幾個方面來實施。

第一，從成分方面進(jìn)行分析，固化劑所組成的材料主要分為各種不同類型的無機(jī)材料和有機(jī)材料，同時可以和水泥材料之間進(jìn)行混合應(yīng)用，可以有效提高軟土地基條件的全面加固處理效果。在以往的公路橋涵工程項目建設(shè)施工當(dāng)中，由于筑路施工材料主要包含砂礫石、石灰以及粉煤灰等各種材料，這種形式的材料更多需要從自然界當(dāng)中進(jìn)行收集，長此以來會造成各種資源被過度開發(fā)，對生態(tài)環(huán)境會產(chǎn)生一定的影響。軟土地基通過固化劑材料的合理應(yīng)用，固化劑材料可以和軟土地基當(dāng)中的水分形成反應(yīng)凝結(jié)成強(qiáng)度更高的固體材料，可以進(jìn)一步提高軟土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，可以有效替代這種傳統(tǒng)的自然材料，確保自然環(huán)境不受到破壞。如圖1：

圖1 排水固結(jié)技術(shù)

2.2 注漿加固施工技術(shù)

通常情況下，在軟土地基條件當(dāng)中土壤的質(zhì)量相對較差，在施工過程中可以通過向土層空隙內(nèi)部注入水硬性凝膠材料，保證土壤內(nèi)部的空隙得到充分填充，以此來進(jìn)一步提高軟土地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在具體施工過程中，可以通過在軟土地基的銜接位置，設(shè)置出隔離水面結(jié)構(gòu)，防止受到地下水環(huán)境的進(jìn)一步影響，提高上層地基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，同時有效控制技術(shù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生進(jìn)一步坍塌事故，后續(xù)相關(guān)施工人員需要全面參照工程設(shè)計工作標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鉆孔施工，孔徑大小通常保證在60～100mm范圍之內(nèi)，需要根據(jù)工程實際施工情況進(jìn)行合理調(diào)整。在鉆孔當(dāng)中設(shè)置注漿管保證注漿管的直徑比鉆孔直徑更小，同時需要使用套管保護(hù)孔洞的內(nèi)壁，避免在注漿工作過程中對內(nèi)壁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，造成孔洞坍塌問題，可以保證填充的水泥砂漿快速地滲透到軟土層的縫隙內(nèi)部，達(dá)到良好的軟土固結(jié)處理效果。在注漿工作過程中要保證注漿工作的連續(xù)性，不能出現(xiàn)長時間的中斷現(xiàn)象，避免對注漿施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，本次工程注漿施工參數(shù)如表2：

表2 注漿加固施工參數(shù)

2.3 置換土地施工技術(shù)

通常情況下，軟土地基條件的土壤性質(zhì)相對較差，尤其對于一些黏土層和雜填土層而言，在具體的施工處理過程中，可以通過使用強(qiáng)度更高的回填材料對其進(jìn)行置換處理，通過這種置換土處理方法，可以從根本上解決軟土層支撐性和穩(wěn)定性不足的問題，全面提高公路橋涵基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的支撐性和穩(wěn)定性。具體施工當(dāng)中，在正式開始施工之前工程施工單位必須要對源頭地基條件狀況進(jìn)行全面勘查和分析，需要了解軟土地基的具體范圍以及軟土條件到實際構(gòu)成情況。首先，需要對挖掘出來的土壤進(jìn)行換填處理，通過使用穩(wěn)定性更高的換填材料對路基進(jìn)行填充，要保證整個施工過程需要時刻注意地下水位情況，需要保證地下水位處于基礎(chǔ)開挖面以下，避免受到地下水環(huán)境的進(jìn)一步影響，同時在施工中需要充分做好外部防降雨工作，保證填土四周低于中間位置方便后續(xù)的排水工作。盡管該項施工方法在軟土地基的加固處理效果上非常明顯，但是并不適用于大規(guī)模的軟土地基處理工作當(dāng)中，因為換填土施工量相對較大，在施工過程中會造成大量的經(jīng)濟(jì)成本消耗。因此，在大范圍的軟土地基處理當(dāng)中不提倡使用此方法。

3. 結(jié)語

綜上所述，在公路橋涵工程項目建設(shè)施工過程中，工程施工單位需要全面做好工程施工前期的地質(zhì)條件勘查工作，尤其針對軟土地基條件需要進(jìn)行科學(xué)詳細(xì)地勘察和分析。針對不同類型的軟土地基條件，采取針對性的加固處理方法來加以解決，全面提高公路橋涵工程施工的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免在后續(xù)的使用過程中出現(xiàn)地基產(chǎn)生嚴(yán)重的不均勻沉降現(xiàn)象，有效延長公路橋涵工程的使用壽命，實現(xiàn)工程建設(shè)施工單位的更高經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。