淺談路橋施工技術(shù)對軟土地基處理方法

楊寶成

（福建省中達(dá)建設(shè)發(fā)展有限公司）

淺談路橋施工技術(shù)對軟土地基處理方法

楊寶成

（福建省中達(dá)建設(shè)發(fā)展有限公司）

現(xiàn)今，軟土地基作為地基中一種，在路橋施工過程中比較常見，但是軟體地基在路橋施工中卻是一大難點。研究路橋施工技術(shù)對于軟土地基的處理方法，對于我國的路橋施工軟土地基有著重要的意義。為保證其軟土地基的穩(wěn)定性，及時發(fā)現(xiàn)軟土地基的處理方法時的問題，并對這一問題做出最佳的處理方法，本文主要對某工程軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行研究。

路橋施工技術(shù)；軟土地基；處理方法

我國許多地方都需要搭建起橋梁以便交通運輸。隨著路橋工程的需求量增大，解決路橋工程中的問題的工程技術(shù)也需要不斷完善，由于在進(jìn)行路橋工程時，會經(jīng)常出現(xiàn)大片的軟土地基，導(dǎo)致路橋工程施工時的難度增大，甚至?xí)绊懧窐蚬こ痰馁|(zhì)量。所以合理的運用軟土地基施工技術(shù)，做好軟土地基的處理，除了保證路橋工程的穩(wěn)定基礎(chǔ)，也對我國交通事業(yè)的發(fā)展起著關(guān)鍵性的作用。

1　工程總況

1.1工程概況

根據(jù)現(xiàn)場的實際勘察情況，該工程的現(xiàn)狀地面標(biāo)高為3.5m左右，其淤泥面積廣泛，并且厚度達(dá)到18～30m之間，局部達(dá)到40m。天然量達(dá)到80%以上，土層空隙比達(dá)到2.4，壓縮系數(shù)和凝聚力分別為1.84MPa-1、4.0kPa。屬于水量高、滲透性低、孔隙比高、承載力低、抗剪強度低的如荼地基。

1.2工程地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)報告勘察顯示，具體情況如下：

（1）黏土：地區(qū)內(nèi)分布較為廣泛，厚度達(dá)0.75～3.50m，表面約0.3～0.5m的厚度為種植土層。土層呈灰黃色，并含有少量鐵錳結(jié)核，具有較低的強度和中等壓縮性。

（2）淤泥層：場區(qū)內(nèi)分布較為廣泛，厚度達(dá)18～35m。土層呈灰黑色，含有少量薄層粉砂及腐植物，具有較低的強度和較高的壓縮性。

（3）根據(jù)不同的粉質(zhì)黏土夾薄層粉砂厚度有：0～3.7m，呈綠灰色，中等壓縮性；0～7.5m，呈深灰色或淺綠色，中等偏低壓縮性；0～6.2m，呈灰黃色，中等偏低壓縮性；厚度達(dá)0～8.6m，呈淺灰色或灰黃色，中等偏低壓縮性。

（4）粉砂分布：不均勻且夾雜薄層黏土，厚度達(dá)0～5.5m，呈褐黃色，中密、飽和；分布較廣的粉砂，厚度達(dá)10m以上，呈褐黃色或深灰色，密實、飽和。

2　軟土地基的概述及特點

所謂軟土地基是指土質(zhì)非常柔軟、承載能力弱、容易變形不穩(wěn)定的地基[1]。一般含水量和空氣量高，穩(wěn)定性差，抗壓性弱，因此，在進(jìn)行施工時容易出現(xiàn)沉降、坍塌、滑動的現(xiàn)象。軟土地基在路橋工程中的問題，以下幾個方面的因素都會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[2]：

2.1含水量高

軟土地基的基本特征之一是含水量高，含水量一般在33～ 71%，自動產(chǎn)生流動水體，會稀釋大部分的土層，造成淤泥過多。同時，軟土基地在發(fā)生降水的情況下，地基容易變形，無法保持原先的形態(tài)，不利于施工。而且無論淤泥過多還降水都會造成滑動和沉降現(xiàn)象。

2.2滲水差，凝固慢

軟土基地中在含水量過大的情況下也會造成外面的水無法滲透進(jìn)來，導(dǎo)致滲水能力變差，從而凝固性能變?nèi)?，?dǎo)致在路橋工程施工過程時，土壤里的有機質(zhì)過多造成通水管堵塞，過多的水分無法排除后，造成軟土大面積增加的情況，加大工程量，嚴(yán)重影響工程進(jìn)度。如果處理不好，可能導(dǎo)致路橋會坍塌、沉降[2]。

2.3承載能力弱

軟土地基間隙過大，土質(zhì)過于柔軟，其支撐系統(tǒng)壓力的能力本來就弱，如果在逐漸提高的情況下，路橋會存在坍塌的隱患，在進(jìn)行路橋工程施工時，如果在這方面，不達(dá)到其建造路橋的質(zhì)量指標(biāo)，可能會造成巨大的損失。所以這是路橋施工中的一個重點難題。

3　路橋施工中軟土地基施工技術(shù)

在進(jìn)行路橋施工時出現(xiàn)軟土基地出現(xiàn)的情況，一般會采用的簡單施工方法有深層石灰攪拌技術(shù)、粉噴樁加固處理法、堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法以及真空-堆載預(yù)壓法等[3]。

3.1深層石灰攪拌技術(shù)

上面講述到用水泥和砂石進(jìn)行軟土地基的加固，但是和水泥比較，石灰的性能更加的有利于地基的加固。這種方法的應(yīng)用過程為：首先在軟土地基表層鋪填一層砂石，然后用大型機械進(jìn)行砂石的粉碎，最后，也是最主要的：摻石灰。

為提高軟土地基的承載能力，在進(jìn)行地基改良時，由軟土地基的含水量高等特點可以和石灰進(jìn)行攪拌進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，加固地基。與水泥相比較，石灰的性能更好用作固化劑，所以一般選擇石灰而不是水泥。在采用這種方法的時候，值得注意的幾點是：①在鋪填砂石的時候，根據(jù)軟土地基的情況進(jìn)行砂石層的鋪填，以方便大型機械的使用；②各類大型機械要準(zhǔn)備充分，如空氣壓縮機、粉體發(fā)送器等；③在進(jìn)行摻石灰時，技術(shù)人員要提前分析軟土地基的特征，并進(jìn)入路橋施工現(xiàn)場，進(jìn)行土質(zhì)的分析，然后精確的計算出摻石灰的量，確保軟土地基達(dá)到最強度，保證路橋工程的質(zhì)量。

利用深層石灰攪拌技術(shù)進(jìn)行軟土地基的優(yōu)點在于，不僅改進(jìn)軟土地基的強固性，提高了軟土地基的承載力，防止地基不穩(wěn)造成的開裂、沉降等現(xiàn)象，提高保證路橋工程質(zhì)量。同時，技術(shù)容易掌控，只要摻石灰比例分配準(zhǔn)確，就能確保軟土地基改善，操作簡單。而且石灰進(jìn)價成本適中，不會因此造成大量的資金使用。

3.2粉噴樁加固處理技術(shù)

粉噴樁加固處理過程：①軟土地基的勘察及各項報告。路橋施工隊伍在進(jìn)行路橋工程施工前期，技術(shù)人員應(yīng)提前進(jìn)入施工現(xiàn)場，如果出現(xiàn)大片的軟土地基，則需要選擇用粉噴樁加固處理技術(shù)，因為其處理技術(shù)的優(yōu)點就是承載力強。做好軟土地基的探察并作出相應(yīng)的地址報告后，然后根據(jù)地質(zhì)報告作出粉噴樁的布置圖，并在施工現(xiàn)場作出精確的樁位標(biāo)示。同時，必須把施工現(xiàn)場的軟土地基的軟土全部挖出，清除干凈后，進(jìn)行建筑材料的填充，并進(jìn)行嚴(yán)密的碾壓，達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)。②材料及設(shè)備的準(zhǔn)備。主要材料：水泥、粉煤、生石灰；設(shè)備：攪拌鉆頭、粉體發(fā)送器等。注意在選擇材料時，看其是否質(zhì)量合格，生石灰是否存在雜質(zhì)。在使用前，做好仔細(xì)的檢查，以免耽誤工程。③進(jìn)行工程施工：在粉噴樁加固處理技術(shù)中，工程施工是最重要的一個環(huán)節(jié)。它對圖軟地基的整改有著嚴(yán)重的影響，所以要特別注意。如施工隊伍在施工過程中使用鉆頭機，準(zhǔn)備使用前必須先對機械進(jìn)行調(diào)整到最佳狀態(tài)，進(jìn)行操作時必須以由慢到快的節(jié)奏進(jìn)行打鉆，達(dá)到樁底標(biāo)示高度的標(biāo)準(zhǔn)后，結(jié)束工作。嚴(yán)格按照前期準(zhǔn)備階段的數(shù)據(jù)做標(biāo)準(zhǔn)，以求達(dá)到最好的工程質(zhì)量。

3.3真空-堆載預(yù)壓法施工技術(shù)

真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓均屬于排水固結(jié)法，因此兩者的加固機理符合相同的物理原理，加固結(jié)果均為孔隙水壓力消散，并轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?yīng)力，達(dá)到加固作用[4]。但真空預(yù)壓會在真空的作用下不斷形成負(fù)的超靜孔隙水壓力，而堆載預(yù)壓法是在加載的過程中不斷形成正的超靜孔隙水壓力。因此在真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓的情況下會使孔隙水壓力的正負(fù)壓差增大，提高孔隙水壓力消散的速度，從而增強加固效果。這種新型的聯(lián)合預(yù)壓加固方法主要體現(xiàn)以下幾個特點：①固結(jié)應(yīng)力明顯增大，固結(jié)速度明顯加快。在雙重預(yù)壓效果之下孔隙水的抽出效率增強，地下水位逐漸下降，從而增加了土骨架的固結(jié)壓力，在真空作用的負(fù)壓力、堆載作用的正壓力以及地下水位下降引起的固結(jié)壓力三重作用下，達(dá)到較大的土體強度。②抵消部分向內(nèi)收縮變形或側(cè)向擠出變形。真空預(yù)壓時導(dǎo)致土體內(nèi)部各向固結(jié)應(yīng)力等效，土體會產(chǎn)生收縮變形的效應(yīng)；而堆載預(yù)壓時土體內(nèi)豎直方向的固結(jié)應(yīng)力大于水平方向，土體會產(chǎn)生側(cè)向變形的效應(yīng)。真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓時部分應(yīng)力會產(chǎn)生疊加或抵消效果，從而有助于地基的穩(wěn)定。

4　真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓加固軟土路基的設(shè)計

根據(jù)軟土地基需要加固的的程度，可計算出排水通道的深度和寬度、堆載填土重量以及堆載高度等。經(jīng)過計算工程所需填土18kN/m3，堆載高度約1.3m，預(yù)計90d后路基的平均固結(jié)度可到到85%，沉降量約0.8m。設(shè)計方案如下：

密封系統(tǒng)的設(shè)計：對需要加固的土體使用聚氯乙烯薄膜進(jìn)行密封，而且要密封三層，然后在薄膜上進(jìn)行粘土的壓實，密封薄膜進(jìn)入不透氣圖層要不小于0.5m[5]。加固區(qū)使用水泥攪拌，降低沉降不均的情況。

排水系統(tǒng)的設(shè)計：排水通道的設(shè)計的寬度要保持在1m。深度為12m。不過先要在薄膜上層鋪設(shè)砂墊層，厚度為0.4m，再布置塑料排水板。

加壓系統(tǒng)的設(shè)計：真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓方案設(shè)計80kPa的真空荷載、26kPa的堆載荷載以及7kPa的砂墊層荷載。

檢測系統(tǒng)的設(shè)計：在現(xiàn)場試驗段埋設(shè)多個監(jiān)測儀器，分別監(jiān)測預(yù)壓加載過程中的地表沉降、水平位移、孔隙水壓力、地下水位等參數(shù)。

5　結(jié)束語

綜上所述，在此次路橋工程的建設(shè)中，軟土地基是一個重點項目工程。而隨著交通橋梁建設(shè)項目工程的不斷增多，建筑質(zhì)量越來越得到重視。所以，合理運用軟土地基施工技術(shù)，是路橋工程質(zhì)量控制中的重要環(huán)節(jié)。而且必須做好軟土地基的處理措施，妥善解決好軟土地基的問題，保證路橋的穩(wěn)定性和安全性，以達(dá)到路橋工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

[1]孟小勇.論路橋施工中的軟土地基施工技術(shù)[J].中華民居（下旬刊），2014，5（7）：354～355.

[2]宋葉群.分析路橋施工技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用[J].大科技，2014，31（18）：262～263.

[3]王江峰.軟土地基施工技術(shù)字路橋施工中的應(yīng)用[J].中華民居，2014，27（7）：261.

[4]黃湘軍，周勤，邱宇，等.路橋施工中軟土地基施工技術(shù)[J].中國科技博覽，2010，35（30）：397～398.

[5]肖啟濤，亓建新，孫天生.路橋過渡段施工問題的應(yīng)對措施[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（28）：55.

U416.1

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1673-0038（2015）39-0281-02

2015-9-6