橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)及注意事項(xiàng)

范佳顏

（永州市公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南永州 425000）

橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)及注意事項(xiàng)

范佳顏

（永州市公路橋梁建設(shè)有限責(zé)任公司 湖南永州 425000）

在橋梁工程施工過程中，軟體地基施工是一大難點(diǎn)，且其施工質(zhì)量直接影響著橋梁竣工投入使用的穩(wěn)定性以及使用期限。本文在此情況下，對(duì)軟土地及特性進(jìn)行了論述，之后詳細(xì)分析了橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)，以及其注意事項(xiàng)，以供參考。

橋梁施工；軟土地基；施工技術(shù)；注意事項(xiàng)

1 引言

軟土地基是橋梁工程的重要組成部分，且在施工中，因存在施工區(qū)域與需求的限制，不僅軟土地基的數(shù)量較多，其施工質(zhì)量的要求也相對(duì)較高，因此，選擇適宜的施工技術(shù)十分重要，從而以此來(lái)提高工程施工質(zhì)量。

2 軟土地基特性

2.1 軟土地基的形變特征

2.1.1 非線性和非彈性

在鋼筋混凝土承受壓應(yīng)力或是拉應(yīng)力過程中，如果壓力持續(xù)增加，則材料形變就會(huì)呈現(xiàn)出一種線性變化，該變化主要是指在固定應(yīng)力限度范圍內(nèi)，在將應(yīng)力去除時(shí)，就可恢復(fù)到初始的狀態(tài)。但如果去除盈利，材料就無(wú)法恢復(fù)到初始狀態(tài)，就會(huì)呈現(xiàn)塑性變化或非彈性變化。

此外，依據(jù)相關(guān)實(shí)踐檢驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)軟土地基承受應(yīng)力時(shí)，僅會(huì)呈現(xiàn)出短暫的線性變化，其總體呈現(xiàn)為非線性變化，其形變特征呈現(xiàn)為非彈性變化。對(duì)于軟土地基的非線性與非彈性特性，其會(huì)使得軟土在承受施工應(yīng)力后難以對(duì)形變進(jìn)行評(píng)估，這樣一來(lái)，必然會(huì)增加工程的施工難度。

2.1.2 各向異性

在橋梁工程軟土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，往往都會(huì)存在較為明顯的分層，且各層結(jié)構(gòu)均為一種地質(zhì)條件，且同一層的結(jié)構(gòu)特性是一致的。此外，在工程的軟土結(jié)構(gòu)中，各層在橫向上表現(xiàn)為各向同性，因不同層結(jié)構(gòu)有不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特性，所以在縱向上表現(xiàn)為各向異性。

2.1.3 塑形體積應(yīng)變

因軟土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空隙較大，所以當(dāng)從不同方向?qū)浲潦┘訅毫r(shí)，軟土顆粒位置會(huì)進(jìn)行內(nèi)部調(diào)整，空隙就會(huì)被壓縮，這樣一來(lái)，必然會(huì)增加軟土結(jié)構(gòu)的密實(shí)度與緊密型。

(5)slewmy young men at“the tumbling river”;that took their scalps at the“healing spring”;(Cooper,1981:296)

由此可以看出，類壓縮主要是對(duì)軟土顆粒間的空隙進(jìn)行壓縮，而壓縮之后的形狀，將會(huì)保持不變，且難以恢復(fù)到初始形狀和體積。此外，如果采取了錯(cuò)誤的地基處理方法，就無(wú)法利用減輕荷載的方式來(lái)進(jìn)行調(diào)整，此時(shí)就需要重新處理地基?；诖耍谲浲恋鼗┕ぶ?，應(yīng)當(dāng)優(yōu)化處理工藝，保證施工過程一次性成功。

2.2 軟土的工程特性

2.2.1 含水量高，滲透性小

軟土一般是由多年沉淀累積而形成的土質(zhì)，其含水量可達(dá)37～72%，幾乎與流動(dòng)土質(zhì)的含水量相一致。同時(shí)，根據(jù)實(shí)踐勘察發(fā)現(xiàn)，軟土的滲透性大多較低。此外，由于軟土地基含水量高，再加上難以滲透，使得地基排水作業(yè)難度較大。

2.2.2 抗剪強(qiáng)度低

軟土土質(zhì)較為松軟，所以其幾乎無(wú)法承受應(yīng)力的作用。當(dāng)軟土遭受巨大荷載作用力時(shí)，土質(zhì)便會(huì)出現(xiàn)較大的沉降問題，而不同的荷載作用力使得土質(zhì)發(fā)生不同程度的沉降，然后就會(huì)引發(fā)地基裂縫等病害問題。

2.2.3 特殊的結(jié)構(gòu)性

3 橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)

3.1 表層排水技術(shù)

含水量高是軟土地基較為顯著的一個(gè)特征，所以，通過排水，能夠使得軟土結(jié)構(gòu)中的含水量得到有效降低，并能夠提升地基的抗應(yīng)力破壞性能，同時(shí)還能保證軟土地基滲透能力的提高，從而保證地基的良好穩(wěn)定性，為更好的滿足工地機(jī)械作業(yè)條件提供保障。

此外，當(dāng)處于含水量較高、地質(zhì)較好的軟土結(jié)構(gòu)時(shí)，一般都會(huì)采用表層排水法。在完成了排水溝的挖掘施工之后，可使用石塊或是砂石來(lái)填埋水溝，從而保證地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。近年來(lái)，也有部分工程使用孔管來(lái)完成軟土地基的表層排水，該施工技術(shù)的施工效率較高，排水效果也更好，但需要注意，這種排水技術(shù)必須輔以過濾材料的保護(hù)。

3.2 混合劑技術(shù)

混合劑技術(shù)主要適用于軟土地基的施工，混合劑技術(shù)不僅施工簡(jiǎn)便，其效果也較為良好，但其應(yīng)用范圍存在以下幾方面的限制：①該施工基礎(chǔ)僅僅適用于表層軟土的施工。②軟土必須是粘性土質(zhì)。③粘土需要具有足夠的粘度。當(dāng)工程能夠滿足以上三方面的要求時(shí)，就可以在軟土地基中添加混合劑，從而進(jìn)一步加大粘度，并且還能提升其表層密度，增強(qiáng)軟土地基的抗壓縮效果。通常情況下，一般會(huì)選用石灰或水泥作為混合劑，但近年來(lái)，也有部分有機(jī)混合劑獲得了一定程度的應(yīng)用。

3.3 排水固結(jié)技術(shù)

排水固結(jié)施工工藝具體如圖1所示，該技術(shù)就是利用地基排水的固結(jié)特性，并且在實(shí)施橋梁工程的建筑之前，對(duì)地基進(jìn)行一定程度的加荷預(yù)壓，達(dá)到加固地基強(qiáng)度的效果。同時(shí)，將垂直排水柱設(shè)置在粘性土地基中，可適當(dāng)增強(qiáng)地基的抗剪強(qiáng)度，進(jìn)而推動(dòng)地基排水固結(jié)的順利實(shí)施。深層復(fù)合地基加固和深層排水固結(jié)技術(shù)的采用可以有效提升軟土地基的承載能力。目前，排水固結(jié)技術(shù)大多與緩速填土技術(shù)或加載技術(shù)配合使用，單獨(dú)使用的情況是相對(duì)較少的，其在泥炭質(zhì)地地基方面的效果稍差，但在均質(zhì)粘土地質(zhì)方面的效果是最好。

圖1 排水固結(jié)法施工工藝

3.4 加載技術(shù)

加載技術(shù)是對(duì)軟土地基沉降進(jìn)行控制的有效措施之一。加載技術(shù)主要是通過提前對(duì)軟土地基施以預(yù)加載荷的方式，使得地基沉降現(xiàn)象提前發(fā)生，從而規(guī)避橋梁施工中因地基沉降所帶來(lái)的危害。

就目前情況來(lái)看，增加總壓法與降低間隙水壓法是常用的軟土地基加載的兩種方式。其中，增加總壓法是通過鋪墊密質(zhì)土壤，令土壤重力直接壓迫地基來(lái)加載，而降低間隙水壓法則是通過大氣壓提高軟土結(jié)構(gòu)的固結(jié)速度的方式來(lái)加載。在此過程中，需要注意的是，加載技術(shù)并不能完全消除施工中的軟土地基沉降，只能大幅降低沉降幅度，但在總體施工中，依據(jù)具有非常重要的作用。

3.5 擠密技術(shù)

橋梁工程的地基地質(zhì)一般是較為惡劣的，且其中有大部分都是濕陷性黃土，或是厚度極大的軟土，在這種情況下，普通的施工技術(shù)不僅無(wú)法適用，而且造價(jià)也相對(duì)較高。

擠密技術(shù)是軟土地基施工中常采用的施工技術(shù)之一，其主要是在樁孔形成時(shí)，對(duì)其施加側(cè)向擠壓，進(jìn)而增大其密度。之后再把灰土、素土分層次裝填進(jìn)去，形成密實(shí)樁，灰土、素土，此時(shí)也可以使用碎石、砂石等代替，做成直徑更大的密實(shí)樁，但是在施工方面，難度會(huì)更大一些。這種技術(shù)的原材料基本都可以就地獲得，擠密效果也非常好，由此可知，擠密技術(shù)在橋梁工程施工中，具有較高的應(yīng)用性。

3.6 加固技術(shù)

在橋梁工程施工中，對(duì)地基穩(wěn)定性與堅(jiān)固性的要求一般都較高，所以，對(duì)于橋梁工程中的軟土地基施工，除了需要進(jìn)行常規(guī)施工之外，還要進(jìn)行后續(xù)加固施工。對(duì)于后續(xù)加固施工中采用的加固技術(shù)，通?？芍苯釉谲浲恋鼗Y(jié)構(gòu)上進(jìn)行，同時(shí)也可以適當(dāng)添加輔助結(jié)構(gòu)，但要確保其不會(huì)對(duì)其他工程模塊產(chǎn)生不良影響。

4 橋梁施工中軟土地基施工的注意事項(xiàng)

4.1 橋梁等級(jí)要求

橋梁等級(jí)不同，其對(duì)于地基施工的標(biāo)準(zhǔn)也大不相同。同時(shí)，隨著橋梁等級(jí)的不斷增加，地基施工標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高?；诖耍趯?shí)際施工過程中，必須先對(duì)橋梁的等級(jí)進(jìn)行充分的了解，然后再依據(jù)工程地基土質(zhì)情況，有針對(duì)性的選擇施工技術(shù)。

此外，對(duì)于等級(jí)較高的橋梁，在進(jìn)行其軟土地基的處理時(shí)，要制定科學(xué)的施工技術(shù)，避免因軟土處理不當(dāng)而引發(fā)的沉降不均，從而對(duì)橋梁整體施工質(zhì)量造成影響。但如果橋梁等級(jí)較低，可先進(jìn)行簡(jiǎn)單的路面鋪設(shè)，并在軟土地基完成沉降之后，再進(jìn)行橋梁的鋪設(shè)。

4.2 軟土地基的施工環(huán)境

橋梁工程地基土壤不同，相對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)也是不同的，所以應(yīng)當(dāng)依據(jù)地基土壤來(lái)選擇適宜地基施工技術(shù)，從而全面提升軟土地基施工質(zhì)量。具體如下：①如果施工現(xiàn)場(chǎng)地基土質(zhì)為粘性土質(zhì)，可以采用壓實(shí)技術(shù)，這種施工方法不僅不會(huì)對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成改動(dòng)，還可以充分的利用粘性土的特性來(lái)提升路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。②如果遇到砂性土地基土質(zhì)，一般會(huì)采用擠密技術(shù)進(jìn)行施工。③如果是在土層較淺的部位，可以先對(duì)表層進(jìn)行處理，然后再采用挖掘和填充的方式。④如果施工場(chǎng)地的土層較深，在進(jìn)行表層處理時(shí)，還需要配合其他施工方案施工。此外，在有些土層較厚的砂性土中，由于滲透能力較差，所以排水過程較長(zhǎng)，這樣一來(lái)，其沉降時(shí)間也會(huì)較長(zhǎng)，只有這樣，才能確保地基具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在橋梁工程中，軟土地基施工十分重要，所以必須采取先進(jìn)的、適宜的施工技術(shù)，確保軟土地基施工質(zhì)量，提高橋梁施工質(zhì)量及使用壽命。因軟土地基施工環(huán)境較復(fù)雜，所以，在施工中，施工人員需要充分的了解軟土結(jié)構(gòu)，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況靈活應(yīng)對(duì)，保證軟土地基施工滿足橋梁施工的要求，提高橋梁工程的質(zhì)量。

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U445.55

A

1004-7344（2016）01-0135-02

2015-12-8

范佳顏（1980-），男，工程師，本科，主要從事公路橋梁施工工作。