路橋工程中的軟土地基技術(shù)分析

高永春

【摘要】在公路路橋施工中經(jīng)常遇到需要處理軟土地基的情況，本文就結(jié)合軟土地基的工程特點(diǎn)，結(jié)合相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和施工經(jīng)驗(yàn)，合理地介紹了表層處理法、加載法等處理辦法，對(duì)其施工過(guò)程中的施工技藝和要求進(jìn)行了論述，為公路路橋施工人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】路橋施工；軟土地基；探討；技術(shù)

【Abstract】Highway road and bridge construction frequently encountered situation need to deal with soft soil， this paper combined with soft soil engineering characteristics， combined with the relevant technical specifications and construction experience， reasonably describes the surface treatment method， loading method approach of its construction process of the construction techniques and requirements are discussed to provide reference for highway bridge construction workers.

【Key words】Road and bridge construction Soft Technology Discussion

我國(guó)多變復(fù)雜的地形地勢(shì)，給我國(guó)公路路橋的建設(shè)施工帶來(lái)相當(dāng)大的困難。軟土地基的處理就是這些情況中的一種。隨著我國(guó)的建筑用地資源越來(lái)越緊張，為了補(bǔ)強(qiáng)加固軟體地基，合理地利用這一資源成為了我國(guó)地基處理技術(shù)實(shí)踐中需要研究和解決的課程，也是順應(yīng)當(dāng)前科學(xué)發(fā)展觀的需要。提高公路路橋中的軟土地基處理水平和施工技術(shù)，可以加快基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)步伐，從根本上節(jié)約建設(shè)成本，保障建筑質(zhì)量安全。

1. 軟土地基的概念與特性

1.1軟土的基本概念。

對(duì)于軟地的定義主要有兩種，一種是我國(guó)公路行業(yè)規(guī)范給出的關(guān)于軟土地基的定義。另一個(gè)就是日本高等公路設(shè)計(jì)規(guī)范給出的關(guān)于軟土地基的定義。

中國(guó)公路行業(yè)規(guī)范給出的軟土地基的定義主要是指強(qiáng)度低，壓縮量比較高的軟弱土層。這種土呢多數(shù)含有有機(jī)物質(zhì)。而日本高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)范將其定義為：由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量畢竟多的松軟土和孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭等土層構(gòu)成。地下的水位相對(duì)的比較高，上面的填方以及構(gòu)造物穩(wěn)定性都容易發(fā)生沉降的地基。為了提高公路路基的穩(wěn)定性以及承載能力，我們就只好對(duì)軟土地基進(jìn)處理。軟土地基根據(jù)填方及構(gòu)造物的種類、形式、規(guī)模、地基特性來(lái)判斷是否應(yīng)按軟土地基處理的方式去進(jìn)行處理。

1.2軟土中的工程特性。

軟土作為公路建設(shè)中需要處理的一大問(wèn)題，首先我們就得詳細(xì)地了解一下軟土的工程特性。

（1）天然含水量高。

之所以含水量比較高主要是因?yàn)樗牡V物成分中有蒙脫石、高嶺石和伊利石的含量為萬(wàn)分之二。軟土中的礦物表面帶負(fù)電荷，呈薄片狀，它與外部介質(zhì)的水和陽(yáng)離子進(jìn)行相互作用，這樣形成偶極水分子，就會(huì)吸附在表面形成水膜。

（2）壓縮性高。

一般來(lái)說(shuō)，壓縮系數(shù)約為0.5～1.5Mpa-1的軟土層是屬于正常固結(jié)的，它的壓縮系數(shù)最大可以達(dá)到4.5Mpa-1；壓縮的指數(shù)大概為0.35～0.75。 而軟土地的壓縮系數(shù)相對(duì)地會(huì)比較高。

（3）流變性強(qiáng)。

在荷載的作用下，軟土產(chǎn)生緩慢的剪切變形的原因是因?yàn)檐浲脸惺芗魬?yīng)力的作用，它十分容易導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度衰減，繼續(xù)產(chǎn)生次固沉降一般都是在主固沉降完畢后。

（4）透水性相對(duì)比較差。

我們明白軟土的滲透系數(shù)一般在1×10-6～1×10-8cm/s之間，是因?yàn)樗诤奢d作用下固結(jié)速度相當(dāng)?shù)芈?。每?dāng)?shù)鼗杏袡C(jī)質(zhì)含量比較大的時(shí)候，土中才會(huì)有可能產(chǎn)生氣泡，堵塞滲流通道而降低其滲透性。所以在軟土層上的建筑物基礎(chǔ)的沉降拖延很長(zhǎng)時(shí)間才能夠穩(wěn)定，同樣在荷載作用下地基土的強(qiáng)度增長(zhǎng)也是十分緩慢的。

2. 軟土地基路基施工處理的基本方法

目前，比較常見(jiàn)和處理效果比較好的處理軟土地基的方法主要有以下幾種：

2.1軟地地基路基施工處理中的堆載預(yù)壓法。

該法是利用路堤填土作為堆載，成本較低。它在工程建設(shè)之前呢，用大于或等于設(shè)計(jì)荷載的填土荷載，這樣是為了促使地基提前固結(jié)沉降以提高地基的強(qiáng)度，減少工后沉降。每當(dāng)強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求數(shù)值后，它就會(huì)卸去荷載，修筑道路路面。一般來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)堆壓預(yù)處理后地基不會(huì)再產(chǎn)生大的固結(jié)沉降。施工填筑時(shí)要注意采用分層分級(jí)施加荷載。這種方法施工簡(jiǎn)單，不需要特殊的施工機(jī)械和材料，可以為施工人員減輕很多負(fù)擔(dān)。

2.2軟地地基路基施工處理中的真空預(yù)壓法。

這一種方法并不十分需要堆載，它可以省去加載工序和卸荷工序，從而縮短預(yù)壓的時(shí)間，省去大量的堆載材料，它所使用的設(shè)備還有施工工藝相對(duì)地來(lái)說(shuō)都比較地簡(jiǎn)單，并不需要大型設(shè)備，可以為施工單位減輕一筆材料費(fèi)用。而且呢，它還便于大面積施工。真空預(yù)壓法的作法一般是在軟土地基里面設(shè)置砂井又或者是塑料排水板，再在地面鋪設(shè)一層砂墊層，在上面覆蓋不透氣的密封膜會(huì)使它與大氣進(jìn)行隔絕，通過(guò)埋設(shè)在砂墊層里面的管道，再使用真空裝置進(jìn)行抽氣，從而就會(huì)將膜內(nèi)的空氣排出，這樣就會(huì)在膜內(nèi)外產(chǎn)生氣壓差，氣壓差它也就會(huì)轉(zhuǎn)變成荷載，地基也不會(huì)遭到剪切破壞，這對(duì)軟土地基是相當(dāng)有利的。

2.3軟地地基路基施工處理中的反壓護(hù)道法。

該法是對(duì)

解決路基的穩(wěn)定是十分有效的它主要在道路主路堤兩邊，填筑一定寬度和高度的護(hù)道從而達(dá)到路堤穩(wěn)定的一種方法，它可以起到抗滑的作用，使抗滑力矩可以克服滑動(dòng)力矩。其高度一般可以路堤填土高度的1/3～1/2。這種方法處理軟土地基，對(duì)解決路基穩(wěn)定是有效的。這種方法不需要控制填土的速率，但是能夠機(jī)械化地完成路基填筑，處理地基時(shí)土方量大、占用的土地多也是這個(gè)方法的弊端之一。

2.4軟地地基路基施工處理中的水泥土的攪拌樁法。

水泥土攪拌樁利用水泥石灰材料作為固化劑的主要?jiǎng)?，再通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械在地基的深處將軟土和固化劑進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，利用固化劑軟土間產(chǎn)生的物理、化學(xué)反應(yīng)，使得軟土固結(jié)成整體性、水穩(wěn)定性強(qiáng)的地基，從而達(dá)到提高地基的承載力、減少地基的沉降量的目標(biāo)。 這種地基應(yīng)該看作是復(fù)合地基，樁土可以一起承擔(dān)荷載。施工速度快，設(shè)備輕便，便于移動(dòng)，方法容易掌握，處理深度較大這些都是使用此法優(yōu)點(diǎn)。

2.5軟地地基路基施工處理中換填的墊層法。

將路基面以下處理范圍內(nèi)的軟弱土層部分或全部進(jìn)行挖除，然后將其換填成強(qiáng)度比較大的土又或者穩(wěn)定性好、沒(méi)有侵蝕性的材料被稱作是換填墊層法。這種辦法處理的高度一般都為2～3m，不過(guò)當(dāng)軟弱土層的厚度過(guò)大，就會(huì)采用換填的方法增加棄方和取土方量從而增大工程的成本。

2.6軟地地基路基施工處理中的強(qiáng)夯法。

強(qiáng)夯法的基本原理是當(dāng)土層在巨大沖擊的作用下，土里自然會(huì)產(chǎn)生很大的壓力與沖擊波，從而導(dǎo)致土體的孔隙進(jìn)行了壓縮，夯擊點(diǎn)在一定深度內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生排水通道。這就會(huì)使里面的孔隙水或氣順利地排出，土體也就會(huì)迅速的固結(jié)。

強(qiáng)夯之后地基的承載力可以得到一定程度的提高，壓縮性相應(yīng)地也會(huì)降低200%～1000%。

3. 軟土地基處理的注意事項(xiàng)

在進(jìn)行軟土地基施工過(guò)程當(dāng)中，還應(yīng)該注意以下事項(xiàng)：

（1）采取軟土地基注漿施工質(zhì)量的保證措施。

在地基施工過(guò)程當(dāng)中，設(shè)立軟土地基注漿的保證措施相當(dāng)重要。所以在軟土地基的施工過(guò)程當(dāng)中，一定要采取軟土地基施工質(zhì)量的保證措施。

（2）加強(qiáng)靜壓漿施工安全技術(shù)

在采取了軟土地基游資施工質(zhì)量的保證措施的同時(shí)，加強(qiáng)靜壓漿施工安全技術(shù)，也是軟土地基處理中需要注意的事項(xiàng)。

（3）做好軟土地基處理的審查工作

做好軟土地基處理的審查工作在軟土地基處理中也十分重要，審查軟土地基處理過(guò)程中，有利于做好軟土地基的處理工作。

參考文獻(xiàn)

[1]溫景波.公路路橋施工中的軟土地基處理探討[J].城市建設(shè)， 2010， （36）：1 68～169.

[2]王祥真.論路橋工程中軟土地基施工的新技術(shù)[J].中國(guó)科技博覽，2012， （16）： 129～129.

[3]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(guó)科技博覽， 2010， （35）：397～398.

[4]梁柳青.芻議路橋施工中軟土地基施工技術(shù)[J].科技致富向?qū)В?2011 ， 12）：236，299.