公路橋梁工程軟土地基施工處理工藝探討

朱方賢

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

1 軟土地基的施工現(xiàn)狀

地區(qū)與深度不同的軟基其性質(zhì)也各不相同，不可預(yù)見性較大。在軟基的設(shè)計(jì)以及施工中，重視程度不足極易引起質(zhì)量事故。軟基上方通常有一層強(qiáng)度相對(duì)較高的土層，該土層被叫做硬殼層。硬殼層具有擴(kuò)散應(yīng)力、承重等作用，對(duì)硬殼層進(jìn)行合理應(yīng)用可有效減少工程的資金投入。部分地區(qū)認(rèn)為，對(duì)于存在硬殼層的軟土地基，只要對(duì)硬殼層進(jìn)行充分利用便可無視軟基的特殊處理工作，通過采取預(yù)壓以維持填筑路堤的整體穩(wěn)定性。然而若未徹底的對(duì)硬殼層進(jìn)行勘察、利用，則無法達(dá)到預(yù)計(jì)的施工效果。地基受臺(tái)背填土影響，易對(duì)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生了縱向推擠效果以及負(fù)摩阻力效果，使得橋臺(tái)產(chǎn)生變位現(xiàn)象，導(dǎo)致?lián)p壞。軟基上方的橋臺(tái)不論是采用支撐樁還是摩擦樁作為基礎(chǔ)，填土?xí)r均會(huì)引發(fā)較為嚴(yán)重的沉降事故，使得樁基礎(chǔ)與橋臺(tái)受到負(fù)摩阻力與縱向推擠作用，導(dǎo)致橋臺(tái)產(chǎn)生下沉或是位移現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至損壞橋臺(tái)，危害到橋墩，此類現(xiàn)象在輕型橋臺(tái)中常會(huì)出現(xiàn)。

2 軟基表層的施工處理

2.1 添加材料

當(dāng)軟基表層的土質(zhì)屬于粘性土質(zhì)時(shí)，可摻入添加劑至粘性土質(zhì)中，將軟基的整體強(qiáng)度以及壓縮性改善，為施工機(jī)械的順利行駛提供保障。水泥、熟石灰、生石灰等材料是常用的添加材料?，F(xiàn)場(chǎng)攪拌石灰類材料不僅可有效降低土壤含水率，起到團(tuán)粒效果，在時(shí)間作用下還可使受固結(jié)的土質(zhì)發(fā)生質(zhì)的改變，提高土體的穩(wěn)定性。

2.2 鋪設(shè)材料

不均勻的地基土層局部會(huì)有發(fā)生側(cè)向變位以及不均勻沉降的現(xiàn)象，根據(jù)此現(xiàn)象可充分利用鋪墊材料所具有的拉抗力以及抗剪效果，從而加強(qiáng)施工機(jī)械設(shè)備的通行，使填土荷載支承均勻化，以減少地基發(fā)生側(cè)向變位以及局部沉降等事故發(fā)生率，增強(qiáng)地基整體支撐力。玻璃纖維格柵、土工布、化纖無紡布等屬于鋪墊的常用材料。

2.3 砂墊層

對(duì)于含水率較大、土層較薄的軟基，可敷墊厚度為0.5～1.2 m的砂墊層與軟土地基上方。一來可有效固結(jié)軟基表層土體，幫助砂墊層具有上部排水層的效果。二來可作為填土內(nèi)部地下的排水層，將填土內(nèi)部的水位降低。為施工機(jī)械在進(jìn)行填土與地基處理提供良好的運(yùn)行條件。

2.4 表層排水

對(duì)于土質(zhì)好但含水率過高所形成的軟基，可在進(jìn)行填土前，開挖地表面溝槽，將地表水排除，以減少地基表層的含水率，為施工機(jī)械的順利通行提供保障。將碎石以及沙礫等透水性較好的材料回填在開挖出來的溝槽中，使其在施工中可形成盲溝效果。在布置溝槽時(shí)要對(duì)地形自然坡度排水充分考慮，填土沉降是要結(jié)合坡度變化進(jìn)行考慮，防止周圍的水體滲入填土中。保證溝槽間隔之間的密實(shí)度，提高排水水平，使整體排水能力不因部分溝槽切斷而受到影響。

3 軟土路基的基本加固方法及施工流程

3.1 塑料排水板排水

該方法是利用塑料排水板具有孔道的特殊結(jié)構(gòu)對(duì)軟土地基進(jìn)行排水，而達(dá)到加固的作用。在工程的砂墊層施工玩不后，做好各項(xiàng)塑料排水板的施工的準(zhǔn)備工作，如安裝鉆頭、檢查質(zhì)量等，確認(rèn)之后啟動(dòng)打樁機(jī)，對(duì)鉆桿實(shí)施捶打施工，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求將塑料排水板植入軟土地基中，其孔道可以在垂直方向上作為地基的排水管道，其作用機(jī)制是將地基中的水導(dǎo)向砂墊層，再往兩邊排出，減少軟基的水含量，提高軟土地基的的強(qiáng)度及承載力。

3.2 砂墊層排水

在處理的軟土地基含水問題時(shí)，如果處理深度不超過路堤最大高度的兩倍時(shí)，可以選擇砂墊層排水固結(jié)法。砂墊層的位置一般選擇路堤的底部位置，所用材料應(yīng)保證質(zhì)量合格、級(jí)配符合工程要求的材料，如粒徑適中的砂，且含泥量保持在5%以內(nèi)。施工時(shí)應(yīng)分步驟的進(jìn)行壓緊，且每一層的厚度及為達(dá)到緊實(shí)要求所需的壓緊次數(shù)，應(yīng)提前進(jìn)行嚴(yán)格測(cè)試。排水時(shí)，應(yīng)注意袋裝沙井插入砂墊層應(yīng)保持露頭狀態(tài)，便于將砂墊層中的水充分排出。另外，為防止砂墊層的排水時(shí)通道受阻，應(yīng)將其邊坡進(jìn)行預(yù)先處理，可以使用土工布反濾層緊貼并覆蓋。

3.3 外加材料鋪墊

路堤填筑施工后，會(huì)存在一定程度的地基沉降不均勻的現(xiàn)象，軟土地基、地區(qū)該現(xiàn)象更加嚴(yán)重，會(huì)直接導(dǎo)致沉降裂縫的出現(xiàn)?，F(xiàn)代時(shí)候施工中常用的土木格柵，將其作為鋪設(shè)使用的材料時(shí)，可以在處理加固軟體地基中應(yīng)用。將其鋪設(shè)至軟土地基的表層，對(duì)基底表層做初步處理，或?qū)⑵浜侠碇糜谏皦|層的中間部分，便于后期施工。鋪設(shè)時(shí)一般使用搭接法，搭接位置重疊部分應(yīng)保持在40 cm左右，保證搭接質(zhì)量，對(duì)于上下層鋪設(shè)時(shí)，接縫部位錯(cuò)開的間距應(yīng)超過40 cm，最后進(jìn)行位置固定、壓土緊實(shí)等善后處理，可以改善在路堤填實(shí)后的不均勻沉降現(xiàn)象。

3.4 袋裝沙井處理法

該方式排水的原理使用砂袋在軟土地基中制作沙井，在軟土中的十分集中到沙井之后，可以從其毛細(xì)管內(nèi)降水排出。顯示采用振動(dòng)式砂樁機(jī)把砂袋織物按照垂直向植入軟土地基中，其深度的界限即為抵至地基的巖層或地質(zhì)圖層，但是也需要并根據(jù)各個(gè)地區(qū)不同的地質(zhì)條件進(jìn)行深度的調(diào)整。一般袋裝沙井的規(guī)格為直徑月為7 m，且各個(gè)井之間的間距不超過1.5 m，其有效處理深度為18 m。另外施工時(shí)應(yīng)注意將砂袋織物設(shè)置高出于地基表面約35 cm，便于排出水分。

3.5 預(yù)壓處理

在可用時(shí)間較為充足的條件下進(jìn)行軟土地基路堤建設(shè)時(shí)，對(duì)軟土地基進(jìn)行處理可使用預(yù)壓和超載預(yù)壓處理。路堤填筑加載施工時(shí)應(yīng)注意控制速度，每天的加載量保持在10 cm以內(nèi)，進(jìn)行分層填筑。在填筑高度累加到2.5 m時(shí)，應(yīng)每天進(jìn)行路基標(biāo)高檢測(cè)工作，以確定路堤的具體情況。如果發(fā)現(xiàn)路堤中心以每天1 cm的速度沉降，或者兩側(cè)以每天0.3 cm的速度沉降，則說明路堤穩(wěn)定性不高，不能繼續(xù)加載，直到其沉降速度合格后才能繼續(xù)施工。高度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，繼續(xù)加載直至其高度高出一定程度，提高路堤沉降的速度，在該過程中可以間隔三天觀測(cè)一次標(biāo)高。

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