淺探公路橋梁軟基的施工技術(shù)及處理方法

【摘 要】軟地基處理方法很多，關(guān)鍵是我們?cè)诠窐蛄航ㄔO(shè)過程中要充分認(rèn)識(shí)到其危害的嚴(yán)重性，果斷科學(xué)決策、徹底解決、杜絕后患。本文介紹了軟基的概念和特點(diǎn)，探討了軟基施工技術(shù)要點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】公路；橋梁；軟基；施工；技術(shù)

一、前言

軟基的概念及特點(diǎn)

軟基主要是指由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成，地下水位高，其上面的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的路基。一般來講，公路軟基應(yīng)該只淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構(gòu)成。沖填土是人工填土之一，它是在疏浚江河航道或從河底取土?xí)r用泥漿泵將已經(jīng)裝在泥駁船上的泥砂，直接或者再用定量的水加以混合成一定濃度的泥漿，通過輸泥管送到四周筑有圍堤并設(shè)有排水擋板的填土區(qū)內(nèi)，經(jīng)沉淀排水后而成。沖填土有別于素土回填，它具有一定的規(guī)律性。其工程性質(zhì)與沖填土料、沖填方法、沖填過程以及沖填完成后的排水固結(jié)條件、沖填區(qū)域的原始地貌和沖填齡期等等因素有關(guān)。軟土一般是指在靜水和緩慢流水環(huán)境中沉積，以黏粒為主并伴有微生物作用的近代沉積物。軟土是一種呈現(xiàn)軟塑到流塑狀態(tài)，其外觀以灰色為主的細(xì)土粒，如淤泥和淤泥質(zhì)土、泥炭土和沼澤土，以及其他高壓縮性飽和粘性土、粉土等。而其中淤泥和淤泥質(zhì)土是軟土的主要類型。

二、公路橋梁施工中軟基現(xiàn)象簡(jiǎn)述

在《公路工程名詞術(shù)語》中，軟土定義為由天然含水量大、壓縮性高、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土，主要有淤泥、淤泥質(zhì)土及泥炭，基本特性為：

1、高含水量、低密度、低強(qiáng)度、高壓縮性、低透水性和中等靈敏度

軟土含水量高達(dá)45%～50%，孔隙比大于1.0，塑性指數(shù)為20左右，強(qiáng)度為10～30 k Pa，壓縮系數(shù)為0.5～1.0MPa-1，固結(jié)系數(shù)為（0.1一1.0）x10-3cmz/s，靈敏度為4～8，因此壓縮沉降量大、排水固結(jié)緩慢，地基穩(wěn)定性差。

2、一定的結(jié)構(gòu)性

隨土的礦物成分、沉積環(huán)境、孔隙水的成分及沉積年代結(jié)構(gòu)性不同，軟土均具有一定的結(jié)構(gòu)性。結(jié)構(gòu)性的主要作用是增大了土骨架的剛度，因此其力學(xué)特性與應(yīng)力水平密切相關(guān)。應(yīng)力水平較低時(shí)，土?xí)尸F(xiàn)較好的力學(xué)特性；應(yīng)力水平超過某臨界值后，土的結(jié)構(gòu)性破壞，使力學(xué)性質(zhì)明顯惡化，而且這種惡化是不可逆的.短期內(nèi)很難恢復(fù)。軟基就是軟土地基的簡(jiǎn)稱。而軟土，又是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱。它主要是由天然的含水量大、抗剪能力差、固結(jié)能力弱的淤泥積淀而成。它的特點(diǎn)是承載能力低、壓縮性大、擾動(dòng)性高、透水性弱等。而在此種地質(zhì)上建筑橋梁或房屋是不合適的，因?yàn)樗鼤?huì)因承載能力弱而導(dǎo)致建筑物的傾斜或坍塌，最終會(huì)釀成危害性極大的事故。但在國(guó)有資源有限的今天，特別是沿海地區(qū)，我們必須充分利用每一寸土地。所以軟基處理的重要性進(jìn)入了人們的視野，并且日益引起廣泛的研究。而軟基處理就是在軟土地基上采用科學(xué)有效的方法改變其土質(zhì)構(gòu)造，提高軟土地基的堅(jiān)固性和固結(jié)度，從而使其土質(zhì)適合建筑。

三、公路橋梁中軟基處理方法

1、填料法，這種方法主要是針對(duì)如何改變軟土土質(zhì)松軟的問題

（1）換填法。換填法就是用新的材料取代原有的軟基材料，使其承載能力和穩(wěn)定性更好。一般的，在施工時(shí)，采用人工或機(jī)械挖除地基中軟土的成分，然后用其他強(qiáng)度較高、承載能力較強(qiáng)的材料填充。

（2）拋石填筑。不改變它的原有材料，只是在其上方填充其他的材料以加強(qiáng)地基的強(qiáng)度和承載能力。施工時(shí)，一般采用碎石材料，并用推土機(jī)在地基上方反復(fù)推壓石塊，使得石塊堅(jiān)實(shí)不至于再次出現(xiàn)軟土現(xiàn)象。在這個(gè)反復(fù)推壓的過程中，土壤中的空氣和水分已經(jīng)被絕大多數(shù)的排擠出來了。最后，只需要在石塊上填筑土方。值得注意的是，在施工過程中填石的高度應(yīng)比原地基高5～10cm為宜。這兩種方法主要區(qū)別是是否挖除原有軟土。第一種方法就是徹底清除了地基中的軟土，防止其上方建筑物因重量等問題而是軟土壓縮，造成建筑物的潛在威脅；第二種方法則是采用推壓的方法，把原有軟土中的水分和空氣排除，使軟土的強(qiáng)度和承載能力相較于以前有了很大的提高。相比較而言，第二種方法更經(jīng)濟(jì)，對(duì)資源的利用更合理；但第一種方法則使得地基的承載能力更強(qiáng)些，使用壽命更長(zhǎng)。

2、排水法，這種方法主要是針對(duì)如何排除軟土中的水分問題

（1）盲溝法。在要處理的地基上，根據(jù)地基面積和形狀挖掘出橫向或縱向的盲溝，以排出軟土中的水分。在現(xiàn)在我們用得最多的是塑料盲溝，它是利用國(guó)外先進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的土工合成材料新產(chǎn)品，滲透性好、抗壓強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)。

（2）石灰淺坑法。除了可以通過物理方法把水引出來外，還可以通過化學(xué)方法把水吸干。在軟土中的水分和空氣較多而使其蓬松，這樣形成的土壤叫做“彈簧土”，致使在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)“彈簧土”松軟的現(xiàn)象。如果土壤中的水分和空氣的含量不是很多的話，可以采用“石灰淺坑法”法。在施工時(shí)，先挖一個(gè)坑，然后清除坑中的滲水，最后向坑中填入生石灰。

四、公路橋梁軟基的施工技術(shù)

1、表層排水技術(shù)

對(duì)于土質(zhì)比較好，但是由于含水量太大而造成的軟基，在進(jìn)行填土以前，應(yīng)當(dāng)在公路的表面開挖出一道溝槽，并且排除相應(yīng)的地表水，與此同時(shí)，應(yīng)當(dāng)不斷降低地基中表層所具有的含水率，并且確保施工機(jī)械能夠更好地通行。為更好地發(fā)揮出所開挖出來的溝槽在公路施工過程中實(shí)現(xiàn)盲溝之成效，應(yīng)當(dāng)回填一些透水性能比較好的砂礫或者碎石。

2、砂墊層技術(shù)

在公路地基上部的軟土層十分薄而且含水量比較大的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)在軟土的地基之上鋪設(shè)0.5 ～ 1.2 m 左右高度的一個(gè)砂墊層。如此一來，就能實(shí)現(xiàn)固結(jié)軟土層的目的，進(jìn)而讓砂墊層產(chǎn)生上部排水層的作用。在此基礎(chǔ)上，填土當(dāng)中的地下排水層確定為砂墊層，降低了填土內(nèi)的水位。為此，要運(yùn)用機(jī)械施工來加以設(shè)計(jì)。在明確砂墊層的厚度時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到機(jī)械所具有的重量，輪胎與地面進(jìn)行接觸時(shí)所產(chǎn)生的壓力以及軟土地基表層的強(qiáng)度等等。在十分軟的地基上，如果只是用砂墊層來保障大型施工機(jī)械之運(yùn)行，一般都需要設(shè)置比較厚的砂墊層。由于這一做法并不經(jīng)濟(jì)，因此往往和表層排水或者鋪墊材料等技術(shù)一起使用。填土的面積比較大，而且排水的距離比較長(zhǎng)。估計(jì)當(dāng)出現(xiàn)多處地下水滲出的情況下，如果只是用山砂來作為砂墊層，就難以得到比較充分的排水成效。因此，要通過設(shè)置盲溝的形式來進(jìn)行施工，而砂墊層當(dāng)中的排水距離應(yīng)當(dāng)盡量短而不應(yīng)當(dāng)過長(zhǎng)。在施工砂墊層的過程中，應(yīng)當(dāng)設(shè)置放樣板。在攤鋪?zhàn)鳂I(yè)的過程中，一般應(yīng)當(dāng)運(yùn)用自卸汽車和推土機(jī)進(jìn)行共同操作，要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土進(jìn)行填料之時(shí)，坡腳附近部位的砂墊層如果被土覆蓋了之后，就有可能會(huì)阻礙側(cè)向位置的排水，所以，對(duì)于砂墊層端部一定要進(jìn)行比較妥善的處理。

3 水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)

水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基中的粘結(jié)強(qiáng)度可謂是復(fù)合地基的主要代表，但是目前大多應(yīng)用于高層建筑建設(shè)之中的基礎(chǔ)性處理，而在公路工程當(dāng)中的運(yùn)用一般來說還比較少。水泥粉煤灰碎石樁主要是由水泥、粉煤灰、碎石以及石屑加上水，通過拌和而形成的一種高粘結(jié)強(qiáng)度的樁，并且與樁間土墊層共同建立起來復(fù)合型地基。水泥粉煤灰碎石樁的復(fù)合地基能夠運(yùn)用褥墊層和路基進(jìn)行聯(lián)結(jié)。不管樁端是落在一般的土層，還是落到堅(jiān)硬的土層上，都能確保樁間土能夠始終參與到工作之中。

結(jié)論

控制好軟基路基施工質(zhì)量，需要精細(xì)的管理施工，對(duì)于不同的工程，其工程地質(zhì)條件、軟基處理方法等存在差異，我們用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與傳統(tǒng)的施工方法相結(jié)合，探求新方法來提高對(duì)軟基的施工能力。

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