軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中應(yīng)用分析

劉敬亮

前言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，各地之間的經(jīng)濟(jì)交流會(huì)與溝通也在不斷增強(qiáng)，道路橋梁成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)交流、強(qiáng)化人口流動(dòng)與文化發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，其建設(shè)范圍也在不斷擴(kuò)張，基于此，就需要采取必要的技術(shù)措施保障公路橋梁施工質(zhì)量。軟土地基是公路橋梁施工中的常見障礙因素，在公路橋梁施工中，對(duì)于施工質(zhì)量的保障，可以從軟土地基的處理入手。

1 軟土地基對(duì)公路橋梁的影響

①影響路基壓實(shí)度。軟土地基含有大量的松軟土與松散砂，其內(nèi)部具有較大的泥炭空隙，地基壓實(shí)施工難度高。公路橋梁施工中，結(jié)合軟土地基的特性，采取有效措施加以彌補(bǔ)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)于軟土地基的壓實(shí)，以保證路橋工程的地基穩(wěn)定性，保障交通設(shè)施的安全性，并延長路橋使用壽命；②影響路面質(zhì)量。軟土地基會(huì)導(dǎo)致公路橋梁施工穩(wěn)定性不足，許多情況下，即便采取后期壓實(shí)等措施，依舊無法有效提高地基的抗壓性與牢固性，因此一旦公路橋梁工程中出現(xiàn)軟土地基下陷或垮塌等現(xiàn)象，或者由于地下水沖刷導(dǎo)致土層空洞，給路面造成垂直方向的剪力，有可能造成路面硬化與斷裂等問題，影響道路安全；③路面下沉現(xiàn)象。軟土地基由于難以壓實(shí)，軟土過渡帶在地下水沖擊下，導(dǎo)致水土流失現(xiàn)象，軟土地基路面易出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。同時(shí)由于底層強(qiáng)度不同，軟土層下沉程度與不同，對(duì)于路面質(zhì)量的影響也不同，可能會(huì)出現(xiàn)路面下沉程度不一致的現(xiàn)象，影響公路橋梁工程的使用壽命。

2 公路工程中軟土地基施工技術(shù)的有效應(yīng)用

2.1 砂墊層材料換填

軟土地基的表面較為柔軟，對(duì)于這種地質(zhì)條件的處理，可以通過材料填充與水分排放等方式強(qiáng)化土壤強(qiáng)度，以便于機(jī)械施工作業(yè)的開展。當(dāng)?shù)乇硗临|(zhì)較好且含水量較高的情況下，可以進(jìn)行排水處理。公路橋梁工程施工作業(yè)中，可以采用材料換填的方式避免軟土地基給公路橋梁工程帶來的質(zhì)量缺陷，可以有效保證地基的壓實(shí)度，避免對(duì)于公路橋梁質(zhì)量的影響。砂墊層材料換填中，首先要清除軟土地基，并填補(bǔ)砂墊層等強(qiáng)度較高、質(zhì)量穩(wěn)定的材料。出于進(jìn)一步提高技術(shù)應(yīng)用效果的考量，可以對(duì)軟土地基加以全部清除，在特施工位置使用砂墊層材料，可選擇含泥量較少的細(xì)砂，并保證細(xì)砂中的水分較少，避免細(xì)砂與其他物質(zhì)的混合影響工程質(zhì)量，以保證公路橋梁路基的承載能力，提高工程承載能力與穩(wěn)定效果，保證公路橋梁工程的使用壽命。

2.2 深層石灰攪拌樁技術(shù)

軟土地基如果塑性指標(biāo)較好，則可以采用深層攪拌樁技術(shù)，采用石灰作為固化劑，以通過石灰與軟土在攪拌中所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到更好的塑化穩(wěn)定效果。石灰攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用，可以發(fā)揮較好的技術(shù)應(yīng)用效果，可以有效提高地基強(qiáng)度，強(qiáng)化地基的承載能力，有效規(guī)避地基在公路橋梁工程施工中存在的下陷與垮塌現(xiàn)象。同時(shí)，采用深層石灰攪拌樁技術(shù)，還可以減少公路橋梁施工成本，保障工程施工的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)發(fā)揮該技術(shù)簡單易懂且便于操作的優(yōu)勢。深層石灰技術(shù)的應(yīng)用，①需要配備大型施工設(shè)備，包括攪拌磚頭與空氣壓縮機(jī)；②需要對(duì)軟土地基添鋪砂石材料，路橋工程中，如果地基表殼較薄，則出于避免軟土地基質(zhì)量缺陷的考兩年，在軟土地基中添加礫石等材料，保障工程強(qiáng)度；③合理控制摻灰量，保障石灰攪拌樁的技術(shù)應(yīng)用效果，仔細(xì)收集現(xiàn)場土樣，對(duì)其加以有效分析以保障石灰摻入量地方合理控制[1]。

圖1 石灰攪拌樁工藝流程圖

2.3 粉噴樁加固處理技術(shù)

2.3.1 施工準(zhǔn)備

粉噴樁加固技術(shù)多應(yīng)用于橋梁工程當(dāng)中，首先對(duì)橋梁工程施工環(huán)境進(jìn)行全面勘測與充分了解，劃分出軟土地基區(qū)域并加以處理。在施工前期，要做好施工準(zhǔn)備，主要清除軟土地基，并換填砂石、礫石等材料，對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)處理。如果某區(qū)域土質(zhì)較差，則需要攤鋪碎石墊層等材料。需要做好技術(shù)準(zhǔn)備，包括地質(zhì)勘測報(bào)告、粉噴樁技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)圖、土工試驗(yàn)報(bào)告等，合理規(guī)劃樁位放樣并明確樁位具體位置，并加以標(biāo)識(shí)，保證樁位位置的精準(zhǔn)性，最好將樁位誤差控制在4.5cm的范圍內(nèi)。

2.3.2 技術(shù)應(yīng)用

處理軟土地基的過程中，需要選擇質(zhì)量合格的施工材料，包括水泥材料、生石灰材料與粉煤灰材料等，并保證材料的潔凈度。材料與設(shè)備在使用之前都需要進(jìn)行檢查，明確其質(zhì)量是否符合工程質(zhì)量控制的具體要求，幫嚴(yán)格遵循工程施工技術(shù)應(yīng)用規(guī)范。實(shí)際施工中，粉噴轉(zhuǎn)技術(shù)要以技術(shù)應(yīng)用規(guī)程為基礎(chǔ)，調(diào)整好鉆機(jī)平臺(tái)，按照逐漸加快的鉆機(jī)啟動(dòng)速度，合理使用鉆機(jī)設(shè)備。一旦發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)使用深度超過設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高，則立即終止設(shè)備運(yùn)行。

表1 鉆機(jī)設(shè)備使用參數(shù)

2.4 排水技術(shù)的應(yīng)用

2.4.1 表層排水

如果軟土地基土質(zhì)較好去，且土壤中水含量較多，則填充土壤之前，首先需要挖掘地基溝槽，以便于排出地表水，盡力降低土壤會(huì)含量，以提供更好地施工環(huán)境與施工條件。在這個(gè)過程中，對(duì)于所開挖的溝槽采用具備較好透水性的砂石或者礫石進(jìn)行回填，可以起到盲溝的效果。布置排水溝槽的時(shí)候，可以充分考量地形因素，以地理環(huán)境的自然坡度為排水條件，時(shí)刻關(guān)注是否存在坡度變化，避免四周挖力部分出現(xiàn)水體滲透。同時(shí)要保證溝槽間隔的緊密度，以強(qiáng)化排水效果，避免某條溝槽被截?cái)喽鴮?dǎo)致的對(duì)于排水效果的影響。采用表層排水法時(shí)，溝槽開挖的深度要控制在50～100cm左右，寬度要控制早50cm左右，回填砂礫之后，形成盲溝，再進(jìn)行土方回填。設(shè)置縱向盲溝時(shí)，需要沿著中央縱向或者道路縱向下挖；橫向盲溝的設(shè)置，要控制好盲溝間距，盡量限制在10～15m的范圍內(nèi)。如果溝槽中沒有采用多孔排水管，則可以采用反濾層來加以保護(hù)[2]。

2.4.2 排水固結(jié)

公路橋梁工程的實(shí)際施工作業(yè)之前，可以采用排水固結(jié)法來強(qiáng)化工程地基荷載能力，有效提高地基強(qiáng)度。該地基處理方法的使用，要求將垂直排水柱設(shè)置在黏土地基當(dāng)中，以推動(dòng)地基排水固結(jié)的速度與效果，強(qiáng)化地基抗剪強(qiáng)度。采用深層負(fù)荷地基處理，或者深層排水固結(jié)等方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)于軟土地基的處理，是保障地基承載效果的重要措施。但通常來說，這種方式都會(huì)與緩速填土法及加載法共同使用，尤其適用于黏土地基。

2.4.3 袋裝砂井技術(shù)的應(yīng)用

近年來，豎向排水井工藝的發(fā)展與創(chuàng)新，推動(dòng)了袋裝砂井技術(shù)的應(yīng)用，該技術(shù)是延續(xù)砂井排水法的技術(shù)應(yīng)用方法，要求首先在化纖紡織物袋子中置入軟土，以形成豎向排水體，盡量縮小其直徑，可以限定在7～12cm的范圍內(nèi)，同時(shí)采用合理的技術(shù)應(yīng)用原則，縮小其砂井間距，并縮短排水固結(jié)時(shí)間，以實(shí)現(xiàn)便捷有效的軟基處理。憑借這一優(yōu)勢，袋裝砂井技術(shù)近年來得以在公路工程、機(jī)場工程、堤防工程、跌路工程等得以廣泛有效應(yīng)用。同時(shí)，化纖紡織物做成的砂袋具備較好的拉伸效果，將豎向砂袋放置于土體滑動(dòng)帶的關(guān)鍵位置，可以強(qiáng)化工程的防滑效果，有效提高工程豎向加筋作用，便于穩(wěn)定土體。除此之外，還有諸如塑料板排水法等軟土地基處理技術(shù)，可以通過塑料板來去取代砂袋，在實(shí)際的使用時(shí)，將砂袋直徑替換成塑料板斷面，以進(jìn)一步提高工程排水效率，提高軟土地基強(qiáng)度。

圖2 袋裝砂井技術(shù)的應(yīng)用流程圖

2.5 加載技術(shù)的應(yīng)用

軟土地基下陷之前，可以采用加載技術(shù)，提升地基強(qiáng)隊(duì)與承載能力，可以有效避免路面沉降等現(xiàn)象的發(fā)生。一般來說，應(yīng)對(duì)地基固結(jié)沉降的方式包括增加地基總壓、減少地基間隙水壓等方式。其中，前者是通過對(duì)總壓法加以提升，采用大氣壓力進(jìn)行加載，基于這一方式以實(shí)現(xiàn)地基固結(jié)。如果軟土地基中存在砂層，且砂層在地基的中上部，則可以采用地下水排除法，以避免對(duì)于周圍環(huán)境造成的影響。填土加載法的應(yīng)用受到荷載重量及沉降時(shí)間的影響，完成路面鋪裝之后，這一方式的應(yīng)用可以有效減少路面沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。出于更好地保障地基載重量及穩(wěn)定性的考量，可以融合使用填土加載法與緩速加載法。公路橋梁工程的施工作業(yè)，為了更好地對(duì)路面沉降機(jī)時(shí)間因素之間的關(guān)系加以明確，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)于工程施工現(xiàn)狀的動(dòng)態(tài)化與全方位地觀察與監(jiān)督，以合理確定地基預(yù)載之后的剩余沉降量，以避免地基被破壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)[3]。

3 結(jié)語

公路橋梁施工作業(yè)中，軟底地基的存在嚴(yán)重影響工程質(zhì)量與行車安全，有可能導(dǎo)致路面硬化、斷裂、沉降、裂縫等問題，導(dǎo)致公路橋梁施工質(zhì)量與使用效果，為此要首先明確公路橋梁施工中，軟土地基的存在可能造成的影響，軟土地基對(duì)于公路橋梁工程質(zhì)量的影響因素，才能夠采取有效措施加以避免。