簡述路橋工程施工中軟土地基的處理技術(shù)

張素平

安徽開源路橋有限責(zé)任公司

摘要：在公路路橋工程施工中，一定要對(duì)軟土地基處理問題進(jìn)行重視，這樣才能更好的保證公路路橋在未來的使用性能。文章針對(duì)路橋工程施工中軟土地基的處理技術(shù)進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：路橋工程；軟土地基；處理

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。

1.軟土地基的特點(diǎn)與危害

軟土地基的主要成分是成軟塑性到流塑性狀態(tài)的飽和粘土。軟土地基的變形大、沉降量大、強(qiáng)度低，因此導(dǎo)致了軟土地基上進(jìn)行路橋施工時(shí)，優(yōu)先就要考慮的問題是控制軟土地基的沉降變形與路橋穩(wěn)定性。另外，軟土地基的含水量較大時(shí)，很難通過堆載壓縮達(dá)到壓實(shí)要求。軟土地基的地質(zhì)最主要的特點(diǎn)就是承載力差，那么軟土這一特點(diǎn)會(huì)對(duì)路橋結(jié)構(gòu)造成什么影響呢，主要的危害有以下幾點(diǎn)：

1）降水問題。淺層降水會(huì)導(dǎo)致軟土地基的流塑性增強(qiáng)，承載力進(jìn)一步降低，會(huì)導(dǎo)致周圍建筑物出現(xiàn)開裂，深層的地下水影響可能會(huì)導(dǎo)致周圍建筑物的沉降量增大，甚至坍塌。

2）沉降問題。軟土基層的分布不一，受到恒定荷載作用會(huì)導(dǎo)致沉降量不均與，導(dǎo)致地基出現(xiàn)大面積開裂；當(dāng)建筑物的自重較大時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)建筑物傾斜狀況的發(fā)生。這種不均勻沉降或者是建筑傾斜將有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。

3）軟土基層的承載力與穩(wěn)定性問題。軟土基層的承載能力差，在進(jìn)行開挖基坑時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致基層發(fā)生塑性隆起，造成周圍建筑物失穩(wěn)破壞；隨著孔隙水壓力作用，土堤、土壩甚至?xí)l(fā)生滑動(dòng)，嚴(yán)重影響建筑物的穩(wěn)定性。

4）其他問題。路橋運(yùn)營過程中，交通活荷載作用下，基層受到荷載不均勻，就會(huì)出現(xiàn)擠土、振動(dòng)等問題，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致建筑物的失穩(wěn)破壞。

2.路橋工程施工中軟土地基處理技術(shù)

2.1表層處理技術(shù)

（1）是砂礫墊層技術(shù)。該種技術(shù)適用于含水量較大且上部土層較薄的軟土地基，具體是指將厚度處于 0.5～1.2 m 范圍內(nèi)的砂礫墊層鋪設(shè)在軟土地基上，一來用于固結(jié)軟土，發(fā)揮淺層排水效用，二來作為地下排水層，實(shí)現(xiàn)填土水位的降低。若采用機(jī)械施工，應(yīng)將機(jī)械自重、碾壓壓力、地基強(qiáng)度、偏心程度等考慮在內(nèi)，最好設(shè)置放樣板，用于保證鋪設(shè)均勻。

（2）是表層排水技術(shù)。該種技術(shù)適用于含水量較大但土質(zhì)較高的軟土地基，為防止路面發(fā)生積水現(xiàn)象，往往在溝槽開挖環(huán)節(jié)對(duì)其作排水處理，順暢地將積水排至地基表面，既為施工機(jī)械順利通行提供了保障，也在一定程度上降低了地基的含水率，為進(jìn)一步彰顯盲溝的功效，適宜采用碎石、砂礫等透水性好的材料用于溝槽回填。

（3）是滲入添加劑法。該種技術(shù)適用于以粘性土為表層的軟土地基，在具體施工中，通常選用水泥、熟石灰、生石灰等石灰類材料作為添加劑，通過加以廠拌或現(xiàn)場拌合，將其滲入于粘性土中，用于改善軟土地基的強(qiáng)度特征和壓縮性能，保證施工機(jī)械正常行駛，同時(shí)使之形成團(tuán)粒以減小土壤含水率，從而固結(jié)土質(zhì)，提高土體的穩(wěn)定性能。

（4）是敷墊材料技術(shù)。針對(duì)因軟土地基土層不均而引發(fā)的局部側(cè)向變位或沉降，建議借助土工布、玻璃纖維格柵、化纖無紡布等敷設(shè)材料的抗拉性能和抗剪性能，實(shí)現(xiàn)填土荷載的均勻支承，以此緩解局部側(cè)向變位和沉降，改善地基的承載性能，便于施工機(jī)械順利通行。

2.2加固處理技術(shù)

（1）是豎向排水技術(shù)。該種技術(shù)常見于軟土地基事先完成固結(jié)沉降的過程中，即通過垂直排水樁的設(shè)置，用于縮減排水距離，實(shí)現(xiàn)排水固結(jié)，增加地基的抗剪強(qiáng)度。通常該種技術(shù)常與緩速填土或加載法結(jié)合使用，在粘土均勻、厚度較大的軟土基層處理中效果顯著，但要求明確排水距離、砂井直徑、改良范圍等，并嚴(yán)格計(jì)算地基沉降數(shù)據(jù)，以此提高施工效果，切實(shí)提高地基的穩(wěn)定性能。

（2）是加載技術(shù)。為防止填土臨近或之上的構(gòu)造物和路面或者填土內(nèi)部的構(gòu)造物出現(xiàn)沉降，可借助加載技術(shù)提前沉降軟土地基，以提高地基的強(qiáng)度。其中施加總壓、減少土質(zhì)間隙水壓用于改善有效應(yīng)力是常見的加載方法。如在實(shí)施填土荷載時(shí)，既包括填土加載，也包括地面鋪砂、降低地下水、大氣壓加載，而在選用填土加載方法時(shí)，必須使軟土地基處于穩(wěn)定狀態(tài)，若選用的為大氣加載技術(shù)，必須符合地基適應(yīng)性的限制條件，但因上述方法耗資較大，故很少單獨(dú)使用。

（3）是粉噴樁技術(shù)。通過攪拌原狀土和粉體物質(zhì)等加固料，借助理化作用使其形成強(qiáng)度較高的混合柱體，用于增強(qiáng)路堤的強(qiáng)度和穩(wěn)定性能。但在具體施工中應(yīng)基于完整而科學(xué)的技術(shù)資料、地質(zhì)報(bào)告、試驗(yàn)報(bào)告、粉噴樁樁位圖、加固深度要求、地面高程等數(shù)據(jù)，保證施工場地平整，如果場地難以滿足機(jī)械正常行駛，可對(duì)其鋪設(shè)碎石墊層或砂土墊層，若場地較為低洼，建議采用粘性土進(jìn)行回填，若地表過軟，則必須采取措施防止機(jī)械失衡。為切實(shí)提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定效果，應(yīng)借助 5 根試樁確定鉆進(jìn)速度、攪拌速度、提升速度、單位時(shí)間的噴粉量以及噴氣壓力等，并杜絕使用結(jié)塊變質(zhì)、受潮的加固料。 （4）是拋石擠淤技術(shù)。若軟土地基處于洼地，因其一般處于水下致使難以更換土壤，或者因淤泥含量較高，造成土壤透水性差、壓縮性高，一旦處理不當(dāng)，極易造成地基失穩(wěn)或沉降過量，針對(duì)這種現(xiàn)象，可借助拋石擠淤技術(shù)改善地基的穩(wěn)固性與強(qiáng)度。如側(cè)向擠壓樁孔，夯實(shí)緊密灰土封層，以及將礫石、砂石等材料填至成孔中并加以適當(dāng)?shù)臄D壓，以此使其形成具有較強(qiáng)穩(wěn)固性能的砂石樁體。此外硅化法、電化學(xué)加固法在加固軟土地基中也有一定的效用。

2.3涵洞處理技術(shù)

涵洞及其通道與路堤一樣涉及填筑環(huán)節(jié)，但應(yīng)在橋臺(tái)的前后位置均加以填土，或者使用砂礫等具有良好透水性能的材料用于填充橋臺(tái)后背；為實(shí)現(xiàn)涵洞加速固結(jié)，以避免行車后出現(xiàn)較大沉降，建議在橋頭兩側(cè) 80～100 m 范圍內(nèi)以及人工構(gòu)造物處進(jìn)行超載預(yù)壓操作；為提高地基的負(fù)荷能力，減小橋臺(tái)與路堤的沉降差，可經(jīng)合理測定在橋臺(tái)附近的一定距離內(nèi)借助旋噴樁、粉噴樁、砂樁等固結(jié)地基，提高地基的穩(wěn)定性；而在構(gòu)建涵洞和通道時(shí)，可將其施工成鋼筋混凝土的箱型結(jié)構(gòu)，并適當(dāng)拓展基礎(chǔ)，在改善其強(qiáng)度的同時(shí)，也便于操作，降低成本；若路堤過高，下部地基沉降量大、時(shí)間過長，且軟土過厚，處理費(fèi)用較高，此時(shí)一般的改善措施難以奏效，建議降低改造成橋梁跨過方式，如京津唐高速公路中的軟土地基，就將超過 6 m 的路堤設(shè)置成了橋跨通過，事實(shí)證明，該種措施可行。此外迫于工期壓力，普遍采用真空預(yù)壓技術(shù)用于爭取時(shí)間，其通常在橋頭路堤中廣泛應(yīng)用，采用該種技術(shù)，不僅利于迅速沉降軟土路基，而且可以提高地基的承載性能，效果顯著，但考慮到其不適用于北方冰凍季節(jié)，且造價(jià)過高，故應(yīng)予以綜合考量和慎重選擇。

3.結(jié)語

軟土地施工問題是路橋工程中的常見問題，我國地質(zhì)形貌復(fù)雜，軟土地基的特點(diǎn)也多種多樣，不能一概而論。各個(gè)工程應(yīng)當(dāng)結(jié)合遇到的實(shí)際情況，對(duì)軟土土質(zhì)、施工方案、工程質(zhì)量要求進(jìn)行分析，選取最為恰當(dāng)?shù)氖┕すに嚭吞幚砑夹g(shù)。但要遵循的統(tǒng)一原則就是對(duì)軟土地基實(shí)施加固，切實(shí)保障路橋工程在其上運(yùn)行的安全穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上盡可能降低土質(zhì)處理成本。

參考文獻(xiàn)：

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