試析路橋工程施工中軟土地基的處理技術(shù)

彭大勇

【摘 要】 結(jié)合路橋工程施工的實(shí)際情況，介紹了軟土地基傳統(tǒng)處理技術(shù)和新技術(shù)，分析其中的施工工藝和施工中需要注意的問(wèn)題。這些處理技術(shù)在路橋工程施工軟土地基處理中發(fā)揮了重要作用。今后應(yīng)該遵循相應(yīng)的施工工藝流程，加強(qiáng)施工管理，提高施工人員素質(zhì)，促進(jìn)這些處理技術(shù)在路橋工程施工中更好的發(fā)揮作用。

【關(guān)鍵詞】 路橋施工 軟土地基 處理技術(shù) 排水固結(jié)技術(shù) 雙向攪拌樁技術(shù)

1 引言

在路橋工程施工中，軟土地基處理是其中的重要的內(nèi)容。傳統(tǒng)的軟土地基處理技術(shù)適應(yīng)了施工的需要，在工程施工中運(yùn)用具有良好的效果。隨著施工技術(shù)研究的深入和施工經(jīng)驗(yàn)的不斷總結(jié)，新技術(shù)不斷出現(xiàn)并逐漸被運(yùn)用到軟土地基處理工作中。傳統(tǒng)處理技術(shù)和新技術(shù)的運(yùn)用能夠促進(jìn)軟土地基處理工作的順利進(jìn)行，提高軟土地基處理效果和施工效率，尤其是新技術(shù)還能夠減少對(duì)環(huán)境的污染，對(duì)提高路橋工程質(zhì)量和效益有著重要的作用。今后在路橋工程施工軟土地基處理中，需要靈活運(yùn)用這些技術(shù)，并遵循施工工藝流程，促進(jìn)這些軟土地基處理技術(shù)在路橋工程施工中發(fā)揮更大的作用。

2 路橋工程施工中軟土地基概述

（1）概念。軟土地基是路橋施工中常見的地基類型，主要是指含水量較高，土質(zhì)松散，土壤縫隙大的土質(zhì)，其主要組成部分為淤泥或者軟性粘土。軟土地基不能滿足路橋工程施工的需要，往往需要采取相應(yīng)的措施對(duì)其進(jìn)行處理。

（2）特征。軟土地基的天然孔隙比較大，其中最為顯著的特征是，天然含水量較大，一般在35%左右，承載能力較低，壓縮性比較高，介于0.005至0.02之間。在外界因素的影響下，軟土地基容易出現(xiàn)下沉、失穩(wěn)現(xiàn)象，如果不處理好，會(huì)嚴(yán)重影響路橋工程施工質(zhì)量。由于現(xiàn)代路橋施工對(duì)質(zhì)量的要求越來(lái)越高，因而施工中更加重視對(duì)軟土地基的處理工作，以提高地基承載能力，確保路橋施工質(zhì)量。

（3）處理原則。為了提高軟土地基處理效果，在處理過(guò)程中需要以以下原則為指導(dǎo)：保護(hù)好地基路面，避免對(duì)地基路面施工帶來(lái)不利影響，為提高整個(gè)路橋施工質(zhì)量提供便利；最大限度的降低地層沉降速度，確保地基的牢固，滿足路橋施工要求，進(jìn)而確保路橋工程施工建設(shè)質(zhì)量；堅(jiān)持預(yù)防性控制原則，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的有效處理，一次到位，提高處理效果。以降低返工給施工帶來(lái)的不利影響。

3 路橋工程施工中軟土地基處理傳統(tǒng)技術(shù)

（1）排水固結(jié)技術(shù)。處理的主要方法是袋裝沙井和砂墊層處理方法。袋裝沙井是指將滿足要求的砂裝入編織袋，再采取相應(yīng)的措施將沙袋打入軟土地基，實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的加固處理。該方法適用于軟土厚度大于5m的情況，成本低，操作簡(jiǎn)單，處理效果良好，在軟土地基處理中得到較為廣泛的運(yùn)用。砂墊層法也是重要的處理方法，在軟土地基頂層鋪設(shè)砂層進(jìn)行排水，在填土荷載的影響下，軟土地基中的多余水分能夠加速排出，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加固地基的目的，滿足路橋施工路基處理工作的需要。

（2）粉噴樁加固技術(shù)。運(yùn)用該方法處理軟土地基之前，需要對(duì)軟土地基進(jìn)行測(cè)量，并配上地質(zhì)報(bào)告、土工試驗(yàn)報(bào)告、室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告、粉噴樁位設(shè)計(jì)圖紙等內(nèi)容，從而有利于確保粉噴樁處理的安全順利進(jìn)行。在具備上述完備資料的前提下，根據(jù)不同的施工參數(shù)確定施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，一般用五根進(jìn)行試樁，進(jìn)而確定好粉噴樁轉(zhuǎn)速、噴氣壓力等參數(shù)。施工中要選擇質(zhì)量合格的水泥，滿足施工要求，水泥經(jīng)過(guò)試驗(yàn)檢測(cè)合格之后才能使用。該技術(shù)在掌握相應(yīng)資料的前提下，確定好參數(shù)，按照施工步驟進(jìn)行軟土地基的處理，能夠確保施工安全，提高軟土地基處理效果。

（3）豎向加固技術(shù)。利用豎向排水井，將土壤中蓄積的水慢慢排出來(lái)，以減小土壤中的孔隙比，增強(qiáng)地基穩(wěn)定性，提高地基強(qiáng)度，滿足路橋施工要求。常用的方法包括真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法、電滲排水法。在軟土地基處理的實(shí)際工作中，如果將豎向加固技術(shù)與加載法或者緩速填土法結(jié)合起來(lái)使用，會(huì)取得更好的加固處理效果。

（4）灌漿加固技術(shù)。該技術(shù)的工作原理是，采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)軟土地基土壤進(jìn)行改良，從而實(shí)現(xiàn)加固軟土地基基礎(chǔ)的目的。具體的施工步驟如下：利用鉆機(jī)將鉆孔鉆入軟土地基基礎(chǔ)層，然后利用高壓灌漿設(shè)備，將配制好的水泥化學(xué)漿液從鉆孔灌入軟土基礎(chǔ)地層，從而讓土層和漿液發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而膠結(jié)。在劈裂、擠壓、凝結(jié)等綜合作用下，實(shí)現(xiàn)改善土體性能和結(jié)構(gòu)的目的，從而確保整個(gè)路橋施工地基的穩(wěn)定性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)路橋工程的有效支撐。需要注意的是，在使用該技術(shù)之前要確定軟土的特點(diǎn)和類型，合理選用灌漿用的化學(xué)漿液，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的有效加固，改善土體結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定路橋工程施工的地基。

（5）加載與置換技術(shù)。加載技術(shù)的處理原理與其它技術(shù)的不一樣，它是通過(guò)主動(dòng)促進(jìn)地基沉降，從而預(yù)防工后有害性下陷，以滿足路橋施工的需要。通過(guò)加載，實(shí)現(xiàn)減低土層的間隙水壓，并用不透水的薄膜覆蓋，然后進(jìn)行填土，加大荷載，實(shí)現(xiàn)地基的加固處理。換填法是指將原來(lái)軟土地基換填掉，以提高地基強(qiáng)度，控制地基沉降，滿足路橋施工的需要，常用方法包括通過(guò)爆炸進(jìn)行置換、借助填土自重實(shí)現(xiàn)加固、人工挖掘置換土壤成分，這些都是軟地基處理的良好方法，能夠取得良好的處理效果。

4 路橋工程施工中軟土地基處理新技術(shù)

（1）雙向攪拌樁技術(shù)。雙向攪拌樁技術(shù)不僅施工簡(jiǎn)單，而且速度快，造價(jià)低廉，節(jié)約成本，在路橋施工軟土地基處理中運(yùn)用有利于提高地基承載能力，減緩地基沉降現(xiàn)象。其工作的基本原理如下：運(yùn)用同心雙軸鉆桿，通過(guò)上下兩組攪拌葉片正反旋轉(zhuǎn)，從而使得攪拌的均勻性得到了有效的提高，確保成樁質(zhì)量。其顯著優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為：施工中運(yùn)用常規(guī)設(shè)備就能夠完成，便于推廣和運(yùn)用；內(nèi)外鉆桿旋轉(zhuǎn)方向相反，能夠基本抵消攪拌產(chǎn)生的剪切力，使得施工對(duì)樁體周圍土體的擾動(dòng)大大減??；運(yùn)用雙向攪拌的方式，提高攪拌的均勻性并保證了成樁質(zhì)量；可以運(yùn)用兩攪一噴的方法，從而提高攪拌效率，將四攪兩噴改為兩攪一噴，將施工效率提高了一倍。通過(guò)路橋施工現(xiàn)場(chǎng)地基荷載試驗(yàn)表明，雙向攪拌樁復(fù)合地基承載力大大高于常規(guī)攪拌樁復(fù)合地基，并且其施工沉降和工后沉降都小于常規(guī)攪拌樁復(fù)合地基，同時(shí)還能夠節(jié)約施工時(shí)間，提高施工效率，降低路橋施工軟土地基處理成本。endprint

（2）爆夯法軟土地基處理技術(shù)。該技術(shù)工作原理如下：先在軟土內(nèi)設(shè)置豎向排水通道，然后在軟土地基上附加一定堆載，等附加堆載產(chǎn)生的沉降基本穩(wěn)定后，利用軟土深部埋設(shè)的藥包爆炸產(chǎn)生擾動(dòng)，使軟土強(qiáng)度降低，繼續(xù)產(chǎn)生附加壓縮沉降，同時(shí)利用排水通道快速排水，實(shí)現(xiàn)與超載預(yù)壓相同的效果。施工工藝流程如下：鋪設(shè)砂墊層作為排水通道；設(shè)置豎向排水通道；填土至工作面標(biāo)高；選擇爆破參數(shù)并布置炮孔；根據(jù)路橋施工軟土地基處理要求進(jìn)行多次爆炸；觀測(cè)地表沉降，使地基達(dá)到穩(wěn)定，滿足施工要求。路橋施工中運(yùn)用該技術(shù)的工期處理短，費(fèi)用低，不受地基處理深度限制，效果明顯，其運(yùn)用效果良好，并且節(jié)約成本。

（3）Y形沉管灌注樁技術(shù)。該技術(shù)工作原理如下：利用地下連續(xù)墻幅拼構(gòu)成特大型樁，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的有效處理，確保地基承載力能夠滿足路橋施工需要。該技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用表明，Y形沉管灌注樁不僅施工簡(jiǎn)單方便，而且節(jié)約成本，降低原材料使用量，是較為理想的路橋施工軟土地基處理新技術(shù)。同時(shí)還能夠保證成樁完整性，有利于提高地基承載能力，為路橋施工提供有利條件。運(yùn)用該技術(shù)進(jìn)行軟土地基處理后，在荷載作用下，樁土間的變形存在著一定的不協(xié)調(diào)，可能會(huì)影響軟土地基處理效果。今后應(yīng)該加強(qiáng)觀測(cè)和試驗(yàn)，并采取相應(yīng)的措施提高該技術(shù)的軟土地基處理效果。

（4）CFG樁長(zhǎng)螺旋成孔技術(shù)。該工藝流程如下：平整場(chǎng)地，準(zhǔn)備施工機(jī)械設(shè)備；測(cè)量放樣，做好編號(hào)和記錄工作；鉆機(jī)就位，控制鉆桿垂直度，滿足要求后開鉆；成孔，鉆進(jìn)速率1—1.2m/min，成孔至設(shè)計(jì)深度即可；混合料拌和及運(yùn)輸，運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)；混合料灌注；整機(jī)移位；現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)；測(cè)定試塊28d抗壓強(qiáng)度。CFG樁主要組成原料包括水泥、粉煤灰、碎石樁，其施工方法包括長(zhǎng)螺旋鉆孔芯管泵送混合料灌注和振動(dòng)沉管灌注成樁。前者主要適用于粘性土、粉土、砂土地基處理工作，成孔效率高，無(wú)振動(dòng)，無(wú)噪音，無(wú)污染，在路橋施工軟土地基處理中運(yùn)用具有良好效果。該技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用表明，CFG樁不僅能夠降低施工成本，減少對(duì)周圍環(huán)境的污染，而且質(zhì)量高，效益好，軟土地基處理過(guò)程和工后沉降小，其效果顯著，適應(yīng)了路橋施工軟土地基處理的需要，其運(yùn)用良好的效益。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，在路橋工程施工軟土地基處理工作中，運(yùn)用傳統(tǒng)處理技術(shù)和新技術(shù)都有著重要的現(xiàn)實(shí)意義，能夠提高軟土地基處理效果，促進(jìn)路橋工程施工質(zhì)量的提高。今后在路橋工程施工軟土地基處理的實(shí)際工作中，我們需要根據(jù)具體情況采取相應(yīng)的策略，嚴(yán)格遵循施工工藝流程，促進(jìn)這些處理技術(shù)得到更好的運(yùn)用，確保路橋工程施工順利進(jìn)行，提高路橋工程施工質(zhì)量和工程建設(shè)效益。

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