路橋施工中的軟土地基處理分析①

王寧

摘 要：軟土地基作為路橋工程中典型的不良地質(zhì)，需要針對(duì)其特點(diǎn)和條件進(jìn)行分析，并根據(jù)工程特點(diǎn)妥善處理，以確保工程的質(zhì)量和安全。本文以實(shí)際路橋工程為例，對(duì)路橋施工中存在的軟土地基進(jìn)行分析和研究，結(jié)合工程特點(diǎn)提出詳細(xì)的軟土地基處理技術(shù)，可為同類工程提供參考。

關(guān)鍵詞：路橋施工;軟土地基;地基處理

1 路橋工程中軟土地基特點(diǎn)

本工程中的軟弱土主要分布在水田、水塘和山丘間開(kāi)闊平地內(nèi)，以飽和黏土為主，呈軟塑狀，厚度為1.0～3.0m，最深為5.3m。軟土地基作為一種不良地質(zhì)，不僅孔隙率較大，含水量和壓縮性也較大，具有流變性、觸變性和不均勻性等特征，這些特征使得軟土地基的抗壓性、穩(wěn)定性和堅(jiān)固性相對(duì)較差，施工過(guò)程中易受到擾動(dòng)，若處理不當(dāng)，在路橋工程施工中容易出現(xiàn)路基強(qiáng)度低、路面不均勻沉降、路面硬化、剩余沉降控制困難等問(wèn)題。因此本文將針對(duì)軟土地基的特點(diǎn)制訂有效的路基施工方案，以確保路橋工程施工質(zhì)量。

2 路橋施工中軟土地基處理存在的問(wèn)題

路橋施工中對(duì)于軟土地基給工程帶來(lái)的安全隱患重視度不夠，處理手段單一，不能結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)采用合理的方案，施工方案的設(shè)計(jì)也只是針對(duì)某一特定地基的處理，但是在工程實(shí)踐中施工環(huán)境和施工條件非常復(fù)雜，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實(shí)際特點(diǎn)，考慮多種因素和特殊地質(zhì)情況的影響，選擇相應(yīng)可行的施工技術(shù)。同時(shí)，在路橋工程建設(shè)過(guò)程中由于勘察不準(zhǔn)確，遺漏掉部分需要處理的軟土路段，這將給后續(xù)工程帶來(lái)較大影響，造成經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤。另外常出現(xiàn)未對(duì)填筑進(jìn)行合理分層、填料篩選不當(dāng)導(dǎo)致質(zhì)量較差或填土速度過(guò)快等現(xiàn)象，技術(shù)人員一旦忽視這些問(wèn)題容易引發(fā)路堤失穩(wěn)，造成安全風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)該充分結(jié)合工程實(shí)際中各個(gè)路段的特點(diǎn)，選擇相應(yīng)的科學(xué)處理手段，提升軟土地基處理效果，重視軟土地基處理過(guò)程中存在的各類問(wèn)題。

3 軟土地基處理方法

3.1 表層處理法

3.1.1 表層排水法

軟土地基土壤含水量較高，必須實(shí)施科學(xué)的排水方法，降低含水量， 防止出現(xiàn)不均勻沉降，排水后可通過(guò)鋪設(shè)質(zhì)地堅(jiān)硬的砂礫土層加強(qiáng)地基表層的承載能力，提高抗壓性能。

3.1.2 粉噴樁加固法

機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)前，先將場(chǎng)地內(nèi)樹(shù)木、草根等雜物清理干凈，若場(chǎng)地內(nèi)存在坑、穴，應(yīng)采用質(zhì)量合格的填料進(jìn)行填充并分層壓實(shí)，接著依據(jù)粉噴樁設(shè)計(jì)圖紙開(kāi)展施工，提升粉噴樁的固結(jié)能力和強(qiáng)度，并對(duì)地基表層土壤進(jìn)行加固施工，進(jìn)一步增強(qiáng)地基的強(qiáng)度。

3.1.3 添加劑法

由于本項(xiàng)目工程地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)存在高限液黏土，土料質(zhì)量較差，不能直接作為路基填料，對(duì)于這種黏性較高的土壤可采用加入石灰等添加劑，達(dá)到降低土壤含水量和黏性的效果，增加土壤強(qiáng)度和壓縮性能， 改善不良地質(zhì)。

3.2 強(qiáng)夯處理法

強(qiáng)夯地基處理技術(shù)是目前針對(duì)軟土地基一種比較成熟的技術(shù)。其設(shè)計(jì)方法的基本原理是利用高空墜落的重物所產(chǎn)生的巨大重力夯實(shí)軟土地基， 縮小土壤中的裂紋和縫隙，減少土質(zhì)的壓縮性，改善土壤孔隙比，從而提高軟土地基的密實(shí)度和強(qiáng)度，增加軟土地基的承載力。本工程對(duì)于連續(xù)長(zhǎng)度小于100m的高填方路基采用強(qiáng)夯法進(jìn)行補(bǔ)壓。該方法在路橋施工中運(yùn)用廣泛，并且操作較簡(jiǎn)單、成本低，有著較好的應(yīng)用效果，但是強(qiáng)夯處理技術(shù)也存在缺點(diǎn)，在施工過(guò)程中由于重物從高空下落會(huì)產(chǎn)生較大的噪音和振動(dòng)，施工過(guò)程中應(yīng)注意采取措施降低噪音，常見(jiàn)的方法有設(shè)置隔振溝或修建隔音墻。

3.3 靜動(dòng)力排水固結(jié)法

靜動(dòng)力排水固結(jié)法是在強(qiáng)夯處理法的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)，主要針對(duì)強(qiáng)夯法中夯擊機(jī)的改進(jìn)，基于此形成有效的排水體系，針對(duì)含水量較高的軟土地基層具有良好的處理效果。相較于強(qiáng)夯法，靜動(dòng)力排水固結(jié)法需要花費(fèi)的時(shí)間更短、造價(jià)成本更低，不僅彌補(bǔ)了傳統(tǒng)強(qiáng)夯法難以處理飽和軟黏土地基的缺陷，也克服了如何快速排出飽和軟黏土中高壓孔隙水的難題，對(duì)于路橋施工中的軟土地基處理具有顯著效果。

3.4 砂墊層法

應(yīng)考慮機(jī)械設(shè)備的自身重量荷載，避免因設(shè)備重量過(guò)大導(dǎo)致軟土層出現(xiàn)變形和嚴(yán)重沉降，破壞機(jī)械設(shè)備的工作面，因此可適當(dāng)增加砂墊層的厚度。鋪設(shè)砂墊層前，應(yīng)認(rèn)真做好基礎(chǔ)面平整處理等準(zhǔn)備工作，檢驗(yàn)基土土質(zhì)，打底夯實(shí)，確保地表土密實(shí)，砂墊層的鋪設(shè)應(yīng)盡量做到均勻、致密，每層砂墊層鋪設(shè)完成后經(jīng)檢測(cè)合格后方可進(jìn)行下一層砂墊層的鋪設(shè)， 為后續(xù)施工奠定良好的基礎(chǔ)。嚴(yán)格控制砂墊層材料的質(zhì)量，應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂，級(jí)配良好、強(qiáng)度均勻且未風(fēng)化的砂石，并進(jìn)行嚴(yán)格的材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，確保砂和砂石中沒(méi)有草根或垃圾等有機(jī)雜質(zhì)。

3.5 加載法

加載法不同于上述軟土地基處理方法，為了避免軟土地基路段施工后出現(xiàn)有害沉降，加載法要點(diǎn)在于主動(dòng)控制地基發(fā)生沉降，預(yù)先使得地基達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，工程實(shí)際應(yīng)用中主要有填土加載法和降低地下水法。填土加載法的主要作用是在完成施工鋪裝之后，確保地基殘余沉降在工程允許范圍內(nèi)。在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)預(yù)先檢測(cè)地基的穩(wěn)定性，接著覆蓋不透水薄膜，最后進(jìn)行填土施工，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)增加荷載、加固地基的效果。降低地下水法應(yīng)用更加廣泛，通常應(yīng)用于表層或中層部分有砂層分布的地基類型，該方法使用時(shí)應(yīng)參考砂層的透水系數(shù)，確定抽水量。

3.6 軟土層置換法

軟土層置換法實(shí)際上就是使用品質(zhì)優(yōu)良的土替換軟土地基中的軟弱土層，在地質(zhì)條件非常差如存在暗溝、暗洪或淤泥土質(zhì)等情況時(shí)應(yīng)用較多。該方法能從根本上解決路橋施工中的軟土地基問(wèn)題，但是施工技術(shù)難度大、造價(jià)成本較高，對(duì)置換土料的性能有著較高的要求。選擇符合工程要求的置換土層是確保路橋工程建設(shè)順利開(kāi)展的關(guān)鍵，在施工前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)工作，確保置換土層的透水性、密實(shí)度和含水量等性能參數(shù)符合施工規(guī)定。

3.7 深層石灰攪拌法

通常路橋軟土地基加固過(guò)程中采用的是水泥和砂石材料，深層石灰攪拌法科學(xué)利用石灰材料，在軟土地基處理時(shí)先將砂石均勻鋪設(shè)在軟土地基的表層，然后通過(guò)各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行粉碎處理工作，接著添加石灰材料， 這樣不僅能夠減少地基的含水量，提高軟土地基的承載能力，并且由于拌和時(shí)石灰與其他材料會(huì)發(fā)生高溫和凝聚反應(yīng)，也起到一定的排水固結(jié)作用。在實(shí)際路橋工程施工過(guò)程中，技術(shù)人員需要對(duì)圖紙的特征進(jìn)行全面分析，根據(jù)軟黏土含水量等計(jì)算生石灰劑量，確保石灰攪拌樁的強(qiáng)度，有效加固軟土地基，避免過(guò)度沉降，提高路橋工程質(zhì)量。

3.8 豎向排水法

在軟土地基中設(shè)置垂直豎向的排水柱來(lái)排除多余的水分，使得軟土地基固結(jié)，從而增加地基強(qiáng)度，豎向排水法有砂井排水和紙板排水兩種，在工程實(shí)踐中通常采用砂井排水法，本工程屬于土質(zhì)層較厚的軟土地基，使用砂井排水法效果更好。

綜上所述，路橋施工中應(yīng)重視軟土地基的性能特性和其危害，結(jié)合路橋工程實(shí)際情況和條件分析軟土地基路段所處的環(huán)境和地質(zhì)條件，采用科學(xué)的軟土地基處理技術(shù)和方法，提升軟土地基處理的工作效率和成果， 在軟土地基加固處理后，應(yīng)及時(shí)對(duì)處理后的地基進(jìn)行檢測(cè)，確保滿足路橋工程上部結(jié)構(gòu)荷載需求，防止后續(xù)施工過(guò)程中地基出現(xiàn)沉降變形等病害問(wèn)題，使得路橋施工整體質(zhì)量、進(jìn)度和安全得到保障。

參考文獻(xiàn)

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