軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用探析

黃里

（佛山市南海區(qū)建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站 廣東佛山 528500）

1 軟土地基的定義

一般是指天然含水量大、壓縮性高、承載力低的呈軟塑～流塑狀態(tài)的黏性土。具有天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)，軟土在我國(guó)大部分分布在南方和東部沿海一帶，這些地方由于地勢(shì)偏低，并且常年累月都有雨水沖擊，因此造成了現(xiàn)在很多的土壤呈現(xiàn)出軟土的性質(zhì)。

2 軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用狀況

隨著公路和橋梁建設(shè)的發(fā)展，軟土地基已經(jīng)成為阻礙公路橋梁建設(shè)的“攔路虎”，據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，世界各國(guó)各種土建、交通等工程事故中，因地基問(wèn)題造成的工程事故的比例最大，因此，軟土地基已是我們不容忽視的、亟待解決的工程問(wèn)題。在軟土地基地區(qū)進(jìn)行公路橋梁工程建設(shè)，往往需要運(yùn)用相關(guān)的地基施工技術(shù)對(duì)其進(jìn)行改造，促使地基牢固、長(zhǎng)久，以便符合公路和橋梁的施工需要。

3 軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的使用策略

3.1 換填墊層方法

很多地方軟土疏松，要想增強(qiáng)路橋的土基硬度，只能把整個(gè)基層土給換掉。對(duì)于軟土厚度在2.1m以下時(shí)，可以整體換填，它的主要特征是操作程序不怎么復(fù)雜，但是需要投入巨大經(jīng)濟(jì)資金。當(dāng)路堤高度處于極限高度的1.9倍以下時(shí)，通常軟土層非常薄，對(duì)此進(jìn)行相關(guān)材料填充時(shí)非常困難；或在雨季施工時(shí)，換填土效果大打折扣。此時(shí)可采用砂礫墊層，在填土與基底之間設(shè)一排水面，從而使地基在受到填土荷載后，迅速地將地基土中的孔隙水排出，加速固結(jié)速度，提高地基的承載力，減少沉降，防止地基局部剪切變形。特別應(yīng)注意控制填土速度，所用的材料為含泥量一般控制在4.8%以內(nèi)的潔凈中粗砂，或最大粒徑在4.85m以下的天然級(jí)配砂礫。

3.2 拋石擠淤技術(shù)

當(dāng)軟土或沼澤土位于水下，施工操作人員更換土施工操作非常困難，在厚度一般不大于4m，軟土表層無(wú)硬殼、基底含水量超過(guò)液限、路堤自重可以擠出的軟土之上，排水比較困難時(shí)，采用拋片石擠淤的方法。其原理是通過(guò)地基失穩(wěn)實(shí)現(xiàn)置換目的，從而提高地基承載力和穩(wěn)定性。其優(yōu)點(diǎn)是不需抽水、不挖淤泥、施工速度較快，工程造價(jià)低，缺點(diǎn)是地基承載能力低，沉降量大。該技術(shù)從中部開始拋石，逐漸向兩邊延伸，擠出淤泥，以此來(lái)提高路基強(qiáng)度。拋石擠淤法施工工藝流程如下：施工準(zhǔn)備→拋石→平整→碾壓→質(zhì)量檢測(cè)→填筑反濾層。

3.3 強(qiáng)夯技術(shù)

強(qiáng)夯技術(shù)是一種比較方便、簡(jiǎn)單的軟土處理技術(shù)，一般情況下都是借助于外界機(jī)械或者其他設(shè)備對(duì)整個(gè)軟土的土壤進(jìn)行猛烈的撞擊，促使軟土的物理結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。然而，其自身也存在某種限度，在對(duì)軟土壤進(jìn)行施工初期應(yīng)該運(yùn)用相關(guān)設(shè)備對(duì)其蘊(yùn)藏的水質(zhì)和空氣進(jìn)行檢測(cè)，通常情況下，只要軟土壤蘊(yùn)藏的水質(zhì)和空氣在38.6%以下，即可進(jìn)行該技術(shù)進(jìn)行施工操作，否則不適合運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)。在滿足所有夯實(shí)技術(shù)條件上，操作流程如下：首先，先運(yùn)用略輕機(jī)械車輛展開最基礎(chǔ)的碾壓，間隔小段時(shí)間后，再使用重的機(jī)械車輛對(duì)其展開重復(fù)碾壓，等再過(guò)一段時(shí)間后，使用更重的機(jī)械車輛對(duì)其展開重復(fù)碾壓操作，讓蘊(yùn)藏在土壤中的水分和氣體能夠被充分排出，在幾乎看不到水分和氣體時(shí)碾壓結(jié)束。

3.4 化學(xué)加固方法

通常情況下，這種技術(shù)使用的幾率非常低，它通常會(huì)對(duì)土壤造成不同程度的破壞，促使土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，一般運(yùn)用比較多的技術(shù)通常包括粉噴樁、旋噴樁、注漿、硅化法等很多種。其加固過(guò)程：①基于濃度不大的、粘滯性很小的硅酸鈉溶液順利的滲入軟土的空隙中；②溶液與土相互凝結(jié)，土起著粘結(jié)劑的作用。其加固原理為：?jiǎn)我汗杌涤蓾舛?0～15%的硅酸鈉溶液加入2.5%的氯化鈉組成，由于溶液中的鈉離子與土中水溶液鹽類中的鈣離子產(chǎn)生互換的化學(xué)反應(yīng)，即在土顆粒表面形成硅酸凝膠薄膜，從而增強(qiáng)土粒間的連接，填塞粒間空隙，使土具有抗水性、穩(wěn)定性，減少土的滲水性，消除濕陷，提高承載力。其化學(xué)反應(yīng)式如下：

Na2O·SiO2+CaSO4+mH2O→nSiO2·H2O+NaSO4+Ca2

這種方法可以及時(shí)把軟土壤進(jìn)行凝固，一般適用于地下深度大多不超過(guò)3.9m的軟土地基。

3.5 真空預(yù)壓技術(shù)

真空預(yù)壓法就是在需要加固的軟基中插入豎向排水通道，然后在地面鋪設(shè)一層砂墊層，再在其上覆蓋一層不透氣的薄膜。在膜下抽真空形成負(fù)壓，負(fù)壓沿豎向排水通道向下傳遞，土體與豎向排水通道的不等壓狀態(tài)又使負(fù)壓向土體中傳遞，在負(fù)壓作用下，孔隙水逐漸滲流到豎向排水通道中而達(dá)到土體排水固結(jié)、強(qiáng)度增長(zhǎng)的效果。真空預(yù)壓法作為新一代軟基加固方法，以其工期短、施工安全、無(wú)污染環(huán)境、費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于公路建設(shè)、橋梁、機(jī)場(chǎng)、工業(yè)與民用建筑等工程建。用真空預(yù)壓加固軟土地基，在固結(jié)過(guò)程中不僅土體產(chǎn)生垂直沉降，側(cè)向也會(huì)產(chǎn)生向著負(fù)壓源的水平位移。當(dāng)在真空預(yù)壓的影響范圍內(nèi)有其他建筑設(shè)施時(shí)，使用該法可能會(huì)危及其上部結(jié)構(gòu)物的安全。真空預(yù)壓法施工流程如下：測(cè)量放線→鋪設(shè)主支濾排水管→鋪設(shè)上層砂墊層→砂面整平→鋪設(shè)聚氯乙烯薄膜→施工密封溝→設(shè)置測(cè)量標(biāo)志→安裝真空泵→抽真空預(yù)壓固結(jié)土層。真空預(yù)壓技術(shù)能夠有效保護(hù)地基的完整性。

4 總結(jié)

在軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用中，應(yīng)該依據(jù)不同的軟土地基性質(zhì)，采取不同種類的施工操作方式，使其能夠達(dá)到對(duì)癥下藥的最佳效果，滿足公路橋梁建設(shè)的最基本條件。以此確保公路橋梁的建設(shè)品質(zhì)。

[1]王富民.軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].交通世界，2017（23）：56～57.

[2]尹俊波.軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用[J].低碳世界，2017（7）：163～164.