軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

韓建孝 馬宏

中交第四公路工程局有限公司 重慶 400000

隨著我國公路橋梁施工建設(shè)的不斷發(fā)展，對道路橋梁施工質(zhì)量的要求越來越高。針對公路橋梁施工中的軟土地基，應(yīng)積極地采取相應(yīng)措施進(jìn)行軟土地基的施工處理，保證公路橋梁的穩(wěn)定。在針對軟土地基進(jìn)行施工過程中，應(yīng)根據(jù)具體實(shí)際情況采取相應(yīng)施工技術(shù)，制定施工方案。施工人員可以采取表面處理方法，利用粉噴樁，使用添加劑增強(qiáng)土壤強(qiáng)度，利用堆載物使地基提前下沉達(dá)到相應(yīng)要求后再進(jìn)行施工，及時排除軟土地基中所存在的水分，保證公路橋梁施工的順利完成，推動我國公路橋梁事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

1 公路橋梁施工中軟土地基的特點(diǎn)

第一，含水量高。軟土地基最為經(jīng)典的也行就是含水量特別的高，在一般情況下可以達(dá)到15%以上，而在軟土地基內(nèi)部含水量甚至能夠達(dá)到70%，正因?yàn)槿绱耍率雇寥懒鲃有暂^大，進(jìn)一步給公路橋梁建設(shè)帶來了極大的困難，為了確保公路橋梁的建設(shè)，相關(guān)的施工單位一定要做好施工之前的勘察工作，了解與掌握軟土地基相關(guān)的參數(shù)，并規(guī)劃與制定出相應(yīng)的處理、解決方案，為后期施工的實(shí)施做好鋪墊。第二，滲透能力不強(qiáng)。相較于其他土壤，軟土固結(jié)能力較弱，同時滲透能力也不強(qiáng)。再加上軟土地基內(nèi)部擁有較多的有機(jī)物，會造成氣泡的產(chǎn)生，影響地基的堅(jiān)固度。第三，抗剪性較差。由于軟土地抗剪性較差，致使會阻礙路基的排水系統(tǒng)，從而在最大限度上導(dǎo)致不均勻沉降的狀況發(fā)生。

2 公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)的現(xiàn)狀分析

2.1 地基塌陷

在公路橋梁施工過程中，由于軟土地基自身的壓縮量較大以及受到環(huán)境的影響，容易出現(xiàn)地基塌陷問題，如果沒有采取相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行施工處理，將無法保證公路橋梁的施工質(zhì)量。

2.2 滲水性差

在公路橋梁軟土地基施工過程中，如果軟土地基的含水量較大，會影響公路橋梁的正常滲水，導(dǎo)致在進(jìn)行混凝土施工時，混凝土不能夠及時凝結(jié)，影響公路橋梁的穩(wěn)定。施工過程中，如果沒有及時的排除軟土地基中的水分，會容易出現(xiàn)塌陷，增加成本投入，給施工人員帶來安全問題。

2.3 含水量較高

在正常情況下，軟土地基由黏土、粉土等所組成，施工過程中存在一定的不穩(wěn)定性，軟土地基的含水量較高，在30%~70%之間。如果施工人員在施工過程中沒有及時做好相應(yīng)的處理，會直接影響整個公路橋梁的正常施工，引發(fā)相應(yīng)質(zhì)量問題。

3 軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

3.1 軟土地基表層處理技術(shù)

因軟土地基的強(qiáng)度和剛度很低，所以公路橋梁工程所面臨的施工難度很大。為了提升地基的強(qiáng)度，應(yīng)用軟土表層處理技術(shù)就是對土質(zhì)進(jìn)行排水操作，在地基中加入砂墊層，隨后鋪設(shè)其他材料，確保施工質(zhì)量。

對此，以下幾點(diǎn)建議可供參考：①加強(qiáng)排水處理。對于含水量較高的軟土地基，應(yīng)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(xué)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1.2m厚度的砂墊層，增強(qiáng)地基堅(jiān)硬程度。③做好材料鋪設(shè)工作。將材料均勻的鋪設(shè)在軟土地基中，結(jié)合工程施工造價選擇鋪設(shè)材料，根據(jù)地基下沉情況和側(cè)向變形狀態(tài)完成填土操作，從而保證地基穩(wěn)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(qiáng)的透水性，且材料中不能含有任何有機(jī)質(zhì)或者黏土塊，砂礫的粒徑不能超過53mm，含泥量不能超過5%。碎石材料主要是經(jīng)過巖石與礫石的軋制而生成，在施工時應(yīng)保證碎石材料干燥整潔，且具有一定的強(qiáng)度，碎石材料外表有棱角，其中不能摻入軟質(zhì)石。碎石的粒徑應(yīng)保持在20mm左右，最大不宜超過50mm，碎石的含泥量應(yīng)保持在10%以內(nèi)。土工合成材料在應(yīng)用時，應(yīng)檢查其是否具有足夠的抗拉強(qiáng)度和握持強(qiáng)度，并按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇適宜軟土地基施工的土工合成材料。

3.2 深層石灰攪拌樁技術(shù)

軟土地基若擁有較好的塑性指標(biāo)就可以運(yùn)用深層攪拌樁技術(shù)進(jìn)行施工，將石灰作為固化劑，通過攪拌石灰和軟土的方式產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到塑化穩(wěn)定的作用。通過這一技術(shù)的運(yùn)用能較好的發(fā)揮技術(shù)成效，將地基的強(qiáng)度提高，增強(qiáng)地基的承載能力，有效的避免地基在公路橋梁工程施工過程中出現(xiàn)垮塌和下陷的現(xiàn)象。同時在公路橋梁施工過程中實(shí)施深層石灰攪拌樁技術(shù)還能減少公路橋梁的施工成本，確保施工工程的經(jīng)濟(jì)性特點(diǎn)，加上這一技術(shù)具有操作簡便的特點(diǎn)，在配備了大型的施工設(shè)備、對公路橋梁施工過程中的軟土地基添鋪砂石材料、對摻灰量進(jìn)行有效控制后能最大程度上保證公路橋梁的施工質(zhì)量，減少工程施工過程中。

3.3 粉噴樁加固處理技術(shù)

該技術(shù)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(qiáng)度。將固化劑和軟土混合，應(yīng)用攪拌機(jī)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(qiáng)度的地基。在淤泥與黏土質(zhì)的地基中適合應(yīng)用粉噴樁加固技術(shù)，該施工技術(shù)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(dá)到了3.46m，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(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等土壤，采用粉細(xì)砂加固土質(zhì)，地下水位埋深為0.8m。施工過程中，施工人員應(yīng)用粉噴樁地基處理技術(shù)和基坑臨時護(hù)壁方法，將地基下的工程樁按照梅花形科學(xué)布置，樁與樁保持著1.5m的距離，置換率可達(dá)20%。復(fù)合地基承載力超過120KPa，施工人員對柱下樁采用了加強(qiáng)措施，使軟土地基的承載力提升到140KPa，此時樁徑為0.5m。因?yàn)榉蹏姌秲?nèi)沒有鋼筋，樁無法抵御過大的水平推力，而基坑單排支護(hù)工作無法滿足支護(hù)設(shè)計(jì)要求。于是施工人員將支護(hù)樁設(shè)計(jì)成雙排加勁的形式，樁徑和排樁間距分別為0.5m和1.6m，在其中假設(shè)加勁樁與加固樁，應(yīng)用水泥材料提升支護(hù)樁的水平支撐能力。

3.4 排水固結(jié)法施工技術(shù)

施工之前，要求施工人員先對地基中的水分超負(fù)荷預(yù)壓，盡可能的排出水分，從而達(dá)到初步加固地基的效果。超負(fù)荷加壓排水的關(guān)鍵在于設(shè)置垂直排水柱。施工時人們經(jīng)常采用設(shè)置砂井的方式達(dá)到排水目的，比如袋裝砂漿和塑料排水帶等方式。在應(yīng)用排水固結(jié)法進(jìn)行軟土地基的施工時，應(yīng)當(dāng)對砂井直徑和最大排水范圍有所掌握，科學(xué)分析施工工藝與排水距離，分析當(dāng)前公路與橋梁工程的軟土地基情況，及時調(diào)整砂井，使其能夠與施工工藝相適應(yīng)。在軟土地基的表層位置鋪設(shè)一層砂層，由于砂土層透水性能好，排水功能比黏土層強(qiáng)，砂土層的鋪設(shè)可以將一部分積水轉(zhuǎn)化為地下水，從而有效控制地下水位。

3.5 換填施工技術(shù)

在軟土地基施工中有一種置換技術(shù)，就是根據(jù)工程施工標(biāo)準(zhǔn)，選用合適的土壤代替軟土土質(zhì)。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(jìn)行小范圍施工。對于換填施工技術(shù)的應(yīng)用，可利用自卸運(yùn)輸車，將片石材料運(yùn)輸?shù)焦窐蛄汗こ痰氖┕がF(xiàn)場，根據(jù)填筑部位使用挖掘機(jī)完成攤鋪施工。清理表層土后鋪設(shè)片石材料，鋪設(shè)的寬度控制在60cm左右，隨后在片石材料上部鋪設(shè)厚度為30cm的碎石，最后攤鋪土工格柵即可。完成以上操作后應(yīng)使用碎石土將下面幾層材料壓穩(wěn)，在此基礎(chǔ)上重復(fù)鋪設(shè)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(yīng)保持在5cm之內(nèi)，強(qiáng)度必須超過4級。填筑片石材料時應(yīng)大面朝下，采用人工配合機(jī)械的方式施工，并在片石縫隙之內(nèi)填入碎石，用壓路機(jī)將路面壓穩(wěn)。墊層的厚度應(yīng)比路基邊角厚度寬50cm。地基加固之后，需要對施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。針對換填層的寬度，應(yīng)在規(guī)定值基礎(chǔ)上加寬一部分，檢測頻率是40m/點(diǎn)，應(yīng)用鋼尺測量即可。如果換填層寬度低于9m，建議按照200m/2點(diǎn)的頻率進(jìn)行質(zhì)量檢測；如果換填層寬度在9-15m之內(nèi)，可以按照200m/4點(diǎn)的頻率進(jìn)行質(zhì)量檢測；如果寬度超過了15m，建議按照200m/6點(diǎn)的頻率進(jìn)行質(zhì)量檢測，統(tǒng)一使用鋼尺完成測量工作。

4 結(jié)語

我國在公路橋梁的建設(shè)規(guī)模上不斷提升，同時對軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用非常先進(jìn)，技術(shù)體系的優(yōu)化能夠采取不同的思路、不同的方法來完成，很多不足的彌補(bǔ)都可以產(chǎn)生較好的效果。未來，應(yīng)繼續(xù)對軟土地基施工技術(shù)的可靠性、可行性做出合理的評估，在技術(shù)方案的設(shè)計(jì)、完善上按照多元化的思路來創(chuàng)新，掌握好未來的發(fā)展走向，針對不同的軟土地基做出科學(xué)的測試，確保在日后的工程建設(shè)上取得更好地成果。