公路橋梁工程軟土地基施工處理

李春

摘 要：在公路的各個(gè)組成部分中，路基是非常重要的，公路的路基必須要有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。事實(shí)證明，軟地基在公路的建設(shè)過程中是一個(gè)比較值得重視的問題，必須受到足夠的重視。文中僅介紹了工程中常用的幾種軟土地基處理與加固方法及施工工藝進(jìn)行了逐一介紹，以供現(xiàn)場施工時(shí)參考。

關(guān)鍵詞：路橋工程；軟土地基；施工工藝

軟土地基，根據(jù)一般的定義就是強(qiáng)度不高、具有很強(qiáng)的壓縮性的軟土層的地基。它的特征主要是含有較大量的水分，土壤的空隙比較大，含水量最低在百分之三十四左右，最高可達(dá)到百分之七十以上，空隙的比例最低在一點(diǎn)零，最高可達(dá)到一點(diǎn)九，在平常的評價(jià)中，常把軟黏性泥土、濕陷性黃泥土、淤泥質(zhì)泥土、淤泥地基叫做軟土地基。在這樣的土地上修建的地基，常常發(fā)生地基的過度沉陷或者是地基失穩(wěn)，這樣就會(huì)對公路產(chǎn)生危害，會(huì)致使公路不能正常的使用。這是我們需要避免的。

一、軟土地基施工現(xiàn)狀

軟土地基的性質(zhì)因地而異，因?qū)佣?，不可預(yù)見性大。在設(shè)計(jì)、施工過程中，稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量事故，常見的事故有：勘察設(shè)計(jì)不詳細(xì)或不準(zhǔn)確，導(dǎo)致對應(yīng)該作軟基處理的地段未作處理設(shè)計(jì)，此類工例不少；已知是軟土地基，但是未做好軟土地基處理，造成路堤失穩(wěn)或危及線外建筑物；雖然作了軟土地基處理，但是措施不力，施工不當(dāng)造成路堤失穩(wěn)；堆料不當(dāng)，未按規(guī)定分層填筑，填土過快，碾壓不當(dāng)，造成路堤失穩(wěn)；擾動(dòng)“硬殼層”或填筑不當(dāng)，使“硬殼層”遭受破壞，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。軟土地基上往往有一層強(qiáng)度比軟土高的土層，被稱為“硬殼層”?！坝矚印笨梢云鸬匠兄睾蛿U(kuò)散應(yīng)力作用，利用好“硬殼層”對于減少工程投資是有意義的。有的地區(qū)甚至認(rèn)為，有“硬殼層”存在的軟土地基，寧可不作軟土地基特殊處理，充分利用“硬殼層”的擴(kuò)散應(yīng)力作用，采取預(yù)壓措施，以保持填筑路堤的穩(wěn)定。但若對“硬殼層”的勘察、利用工作做得不好，則達(dá)不到頂預(yù)想的效果； 由于臺(tái)背填土使地基對結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生負(fù)摩阻力和縱向推擠作用，引起橋臺(tái)發(fā)生變位以至損壞。在軟土地基上的橋臺(tái)，基礎(chǔ)不論是用支承樁或是摩擦樁，由于臺(tái)背填土引起軟土層發(fā)生較大的沉降，對橋臺(tái)及樁基礎(chǔ)產(chǎn)生縱向推擠向河中方向和負(fù)摩擦力作用，輕則使橋臺(tái)發(fā)生位移或下沉，重則損壞橋臺(tái)危及橋墩，這種現(xiàn)象尤以輕型橋臺(tái)為甚。此類現(xiàn)象出現(xiàn)不少給工程的進(jìn)展和完工后的使用帶來不利影響。

二、軟土地基表層的處理工藝

軟土地基的表層施工處理往往由于地層表面的土層及其的軟弱；這種方法主要是利用排水，利用鋪設(shè)或者增添材料的方法來提高地表的強(qiáng)度，用這樣的方法來防止地層局部的剪切變形，這樣才能保證施工機(jī)械的作業(yè)；同時(shí)要注意把填土的負(fù)荷盡量均勻的分布在地基上。主要有以下的方法：砂墊層法、仆射材料法、添加劑法和表層排水法等等。這些方法要注意做到因地制宜。下面進(jìn)行簡單的介紹。

1.表層排水法

在表層粘性土里面加入添加劑等物質(zhì)，提高了填土固結(jié)和穩(wěn)定效果，同時(shí)改善了地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性。軟土地基敷墊砂墊層在地基上部軟土層含水量大和土層較薄的時(shí)候，因?yàn)樯皦|層有上部排水層的功效，同時(shí)砂墊層也是填土內(nèi)地下排水層，可以很好地降低填土內(nèi)水位，給施工機(jī)械提供了很好的通行條件。當(dāng)?shù)鼗耐翆臃植疾痪鶆虻臅r(shí)候就會(huì)導(dǎo)致土層局部不均勻側(cè)向和沉降變位，當(dāng)出現(xiàn)這些現(xiàn)象時(shí)，就要利用敷墊材料的抗剪力和抗拉力減小地基局部的側(cè)向和沉降變位，增加施工機(jī)械通行的同時(shí)可以提高地基支撐能力。施工企業(yè)工程的設(shè)計(jì)會(huì)依據(jù)填土載荷的寬度大小、地基表層強(qiáng)度來選擇比較適合的敷墊材料。

2.砂墊層法

對于地基上部軟土層極薄且含水量大時(shí)，在軟土地基上敷墊厚0.5～1.2m 左右的砂墊層。這樣可達(dá)到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層的作用； 同時(shí)，砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層，以降低填土內(nèi)的水位； 在進(jìn)行填土及地基處理施工時(shí)，為施工機(jī)械提供良好的通行條件。如采用機(jī)械施工，在確定砂墊層厚度時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。在極軟地基上，僅用砂墊層來確保大型施工機(jī)械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經(jīng)濟(jì)的，所以常與表層排水或鋪墊材料等法并用。砂墊層施工時(shí)應(yīng)設(shè)放樣板。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時(shí)，其坡腳附近的砂墊層一旦被土覆蓋，就有可能妨礙側(cè)向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。

3.鋪墊材料法

對有些地方，地基土層不均勻，有可能會(huì)發(fā)生沉降和側(cè)向變位，這時(shí)可以用鋪設(shè)材料的方法增強(qiáng)施工機(jī)械的通行安全系數(shù)，減少地基的沉降和側(cè)向變位。這樣可以提高地基的支撐能力。主要用的材料有化纖無紡布等等。這對于工程很重要。

4.添加劑法

很多地方的表層為粘性土壤，這時(shí)在表層粘性土壤內(nèi)添加入添加劑，可以有效的改善地基的壓縮性和強(qiáng)度特性，這樣可以保證施工機(jī)械的正常行駛和工程的安全，添加的材料主要有生石灰熟石灰和水泥。利用石灰類的添加劑材料可以降低土壤的含水量以及產(chǎn)生團(tuán)粒。同時(shí)還可以達(dá)到促進(jìn)土體穩(wěn)定的效果，從而保證軟土地基的穩(wěn)定性。

三、軟土地基路基的處理工藝

1.塑料排水管固結(jié)法

把塑料排水管深深插入軟土中形成豎排排水的通道，這樣就可以達(dá)到讓土層中的水沿著排水板，上升到“砂墊層”兩側(cè)進(jìn)行排水。使土層的地基達(dá)到固結(jié)的作用，提高了基低的承載力。在排水時(shí)要注意經(jīng)常出現(xiàn)的回帶現(xiàn)象。這樣的排水效果很好，可以達(dá)到相應(yīng)的要求。

2.袋裝砂井固結(jié)法

主要是用振動(dòng)式的砂樁機(jī)將砂袋織物垂直的插入軟土層中，深度也要根據(jù)實(shí)際情況有所不同，一般情況下應(yīng)該插入至硬質(zhì)土層或者議案層中。這種方法可以達(dá)到地基排水固結(jié)的作用。最大的排水深度可以達(dá)到十八米。也是非常有效的方法。

3.土工合成材料鋪墊法

在軟土地基表層或者在砂墊層中間鋪設(shè)一層或多層土工織物。目前，常用土工格柵作為鋪設(shè)材料，其作用是減少路堤填筑后軟土地基的不均勻沉降，提高地基承載力且不影響排水。在采用袋裝砂井加固時(shí)，先將土工格柵設(shè)在地表作為前期處理，以提高施工的可能性。土工格柵采用搭接法鋪設(shè)，搭接寬度為30～50 cm，上下層土工格柵接縫應(yīng)錯(cuò)開不小于50cm的距離，土工格柵鋪設(shè)平展后用鋼釘固定，用土覆蓋壓實(shí)。還有眾多的有效的方法和措施可以好好的利用，這些相應(yīng)的方法和措施會(huì)對軟土層路基建設(shè)帶來很大的優(yōu)秀的效果。

四、結(jié)語

上述軟土地基處理與加固的各種方法是在設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合施工中積累的一些實(shí)際經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和提出的，目的在于對現(xiàn)場施工起到一定的指導(dǎo)作用，并通過合理選用軟基處理與加固的方法及施工工藝，使公路的工程質(zhì)量得以保證。

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