公路橋梁施工中的軟土地基施工技術(shù)分析

任現(xiàn)杰 曹盼盼

摘 要： 本文主要對(duì)公路橋梁工程中的軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行分析，介紹軟土地基的性質(zhì)、特點(diǎn)、施工現(xiàn)狀，同時(shí)介紹了常見(jiàn)的幾種軟土地基施工工藝，并指出施工過(guò)程中的一些要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 公路橋梁工程；軟土地基；施工技術(shù)

隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的加大，每年公路橋梁的建設(shè)項(xiàng)目都在不斷增加，公路橋梁施工過(guò)程中經(jīng)常遇到軟土地基，地基是影響建筑物穩(wěn)定性、安全性的重要因素，在開(kāi)展公路橋梁施工前，必須要先對(duì)軟土地基有充分的了解，才能制定合適的施工方案，保障施工的順利和建筑的安全。

一、軟土地基的概念

軟土地基是由各種細(xì)小的顆粒軟土構(gòu)成，包含松散砂礫、大孔隙泥炭等，固結(jié)性能遲緩，結(jié)構(gòu)疏松容易變形，大部分位于近海、谷底、湖泊沼澤等地理位置。軟土地基的土質(zhì)含水量很大，不同土層之間的結(jié)構(gòu)也不同，呈分層變化的趨勢(shì)。公路橋梁施工中如果用通常的工藝進(jìn)行施工極易導(dǎo)致坍塌和沉陷，對(duì)公路橋梁的安全與經(jīng)濟(jì)效益造成極大的危害。

二、軟土地基的特點(diǎn)

1 滲透能力差

軟土地基的滲透能力不高，因?yàn)轲ね晾锖猩惩?，所以黏土的結(jié)塊速度快。即便在受到外界巨大壓力的情況下，軟土里的黏土結(jié)塊速度也沒(méi)有太大的變化，同時(shí)如果黏土中含有大量的有機(jī)物，還會(huì)進(jìn)一步降低排水通道的效率，也就降低了滲透能力，土壤中的水分和氣泡無(wú)法及時(shí)排出，軟土地基也就難以固化。

2 抗剪性能差

由于軟土的抗剪性能差，因此路基的排水能力也受到影響，整個(gè)公路橋梁建設(shè)的質(zhì)量安全受到危害。通常在施工的過(guò)程中，都要采用各種方法提高軟土地基的抗剪強(qiáng)度。

3 良好的壓縮性能

軟土地基由于疏松、孔隙大，因此有著很好的壓縮性能。軟土地基的壓縮系數(shù)與液限之間呈正比關(guān)系，液限越大，軟土地基的壓縮性能也越好。但公路橋梁的施工過(guò)程中地形地質(zhì)通常比較復(fù)雜，水文地質(zhì)條件也很復(fù)雜，所以大部分公路橋梁建設(shè)工程中的黏土固化能力也不同，通常針對(duì)不同的施工環(huán)境選擇不同的處理方式，從而確保軟土地基滿足施工的條件。

4 含水量豐富

相比于其他地基，軟土地基最大的特點(diǎn)就是有很高的含水量，但也由于含水過(guò)多，造成了軟土的形態(tài)發(fā)生了變化，但含水量達(dá)到一定程度時(shí)甚至?xí)粤黧w的形式出現(xiàn)，因此對(duì)于公路橋梁工程施工來(lái)說(shuō)有著極大的安全隱患。

三、軟土地基施工現(xiàn)狀

在公路橋梁的施工過(guò)程中軟土地基的荷載分布并不均勻，施工時(shí)主體的沉降很難把握，如果按照通常的施工方法很容易發(fā)生沉降不均勻甚至塌陷的現(xiàn)象。目前大多數(shù)公路橋梁的軟土地基施工都是利用提高壓實(shí)度來(lái)對(duì)對(duì)軟土地基進(jìn)行加固，提高地基的荷載承受能力。但是仍然有不少的建筑施工單位對(duì)軟土地基的施工重視程度不夠，沒(méi)有采取有效的措施和施工工藝，嚴(yán)重影響了公路橋梁工程的質(zhì)量安全。同時(shí)在部分降水豐富的地方，由于施工現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期受到雨水的浸泡，也會(huì)影響地基的承載能力，造成公路橋梁發(fā)生不均勻沉降或塌陷。

四、軟土地基的施工工藝分析

1 不均勻沉降的處理

鋪墊一些材料提高軟土地基的抗剪性能，以應(yīng)對(duì)公路橋梁工程出現(xiàn)的不均勻沉降，最好的處理不均勻沉降的辦法是對(duì)軟土地基進(jìn)行改造從而提高地基的荷載承受能力。目前公路橋梁工程中，通常利用鋪墊玻璃纖維格柵來(lái)處理不均勻沉降的問(wèn)題。玻璃纖維能夠有效壓縮軟土地基的體積，提高土壤內(nèi)部的密實(shí)度，從而去除多余的水分，提高軟土地基的承載能力。隨著施工技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在還可以用水泥、生石灰等材料作為替代。

2 地基加固處理

由于軟土地基孔隙大、含水量高、固化速度慢，因此必須要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的固化處理，通常采用水泥、生石灰等材料進(jìn)行固化處理，同時(shí)還能通過(guò)攪拌機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備對(duì)黏土進(jìn)行一定的攪拌，從而提高土壤的固化程度。公路橋梁工程中的軟度地基加固處理，一般是往土壤中加入水泥、生石灰等材料作為固化劑進(jìn)行一定的攪拌，從而使得土壤性質(zhì)得到改善，我國(guó)目前公路橋梁工程中常見(jiàn)的軟度地基是淤泥質(zhì)土和飽和性軟土地基，這種添加固化劑進(jìn)行攪拌改善土壤性質(zhì)的工藝一般用于飽和性軟土地基中。

在公路橋梁工程中，通常采用水泥、生石灰做固化劑，所有材料必須經(jīng)過(guò)攪拌機(jī)充分的攪拌才能投入施工中，在攪拌過(guò)程中軟土地基中的土壤可以與固化劑反應(yīng)，改變土壤的組成和結(jié)構(gòu)，形成復(fù)合型地基，這種新的地基擁有抗剪能力強(qiáng)，防水性能好的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)水泥還能夠有效對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理，對(duì)路基的負(fù)面效果也很小。在進(jìn)行地基的加固處理時(shí)，必須要確保現(xiàn)場(chǎng)整潔，材料有序堆放保存，人走場(chǎng)清，安全生產(chǎn)。

3 排水施工

針對(duì)軟土地基中的黏性土，通常采用垂直排水的辦法，提高地基的排水能力和穩(wěn)定性以及抗剪能力。垂直排水的原理是通過(guò)砂井和紙板排水完成排水，針對(duì)不同的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境制定具體的排水計(jì)劃。排水施工的過(guò)程中要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)坡面進(jìn)行不均勻沉降的處理，避免發(fā)生垮塌和沉降，方法同前面提到的一樣，同時(shí)根據(jù)施工過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)情況和觀測(cè)到的反饋結(jié)果，還要不斷的對(duì)排水施工計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整，制定相應(yīng)的施工計(jì)劃和應(yīng)急預(yù)案，防范排水施工的突發(fā)意外情況。

4 表面排水

前面提到軟土地基的滲透性能差，在排水方面性能較低，容易造成不均勻沉降的出現(xiàn)。公路橋梁施工過(guò)程中通常是把軟土地基表層的黏土與添加劑按一定比例混合，強(qiáng)化表層土壤的穩(wěn)定性，提高其緊密性和凝結(jié)性，同時(shí)還能夠一定程度上加強(qiáng)這部分土壤的抗剪性能、承載能力等，從而提高軟土地基整體的排水能力。如果軟土地基的土層較為脆弱，或者含水量很高，比如前面說(shuō)過(guò)的以流體的形式出現(xiàn)，通常是直接進(jìn)行排水施工，降低軟土地基的水位，方便大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)場(chǎng)施工。但是一般公路橋梁工程的施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)地形復(fù)雜，土層結(jié)構(gòu)不同，分布不均，要達(dá)到預(yù)期的排水效果并不容易，還需要配合地基加固、添加固化劑、增加支護(hù)等工藝共同開(kāi)展施工。

5 通過(guò)加載提高軟土地基的強(qiáng)度

在公路橋梁施工過(guò)程中如果確實(shí)發(fā)生了沉降的情況，應(yīng)當(dāng)采用加載的方法提高軟土地基的強(qiáng)度，確保在回填時(shí)不會(huì)發(fā)生破壞性沉降，有效避免由于軟土地基中大孔隙的水壓造成的路基破壞。前面提高軟土地基的土壤中含有很多的水分，在公路橋梁施工的過(guò)程中要盡量減少土中的含水量，并且及時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行支護(hù)和加固，避免對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的地質(zhì)和建筑物造成影響。針對(duì)軟土地基的處理要始終圍繞避免不均勻沉降這一點(diǎn)開(kāi)展，由于不均勻沉降造成的后果無(wú)法估計(jì)，也無(wú)法把控和難以修補(bǔ)，因此在軟土地基的施工過(guò)程中是最為突出的問(wèn)題。在施工過(guò)程中必須要對(duì)建設(shè)主體和周邊環(huán)境進(jìn)行全面的實(shí)時(shí)的監(jiān)控，一旦發(fā)生異常狀況，要及時(shí)分析情況并采取措施制定對(duì)策，避免不均勻沉降造成更大的危害。

五、施工技術(shù)要點(diǎn)

1 樁基灌漿

在公路橋梁工程中的地基加固結(jié)束后，通常采用預(yù)制樁進(jìn)行灌漿的施工。在灌漿時(shí)要注意確保灌漿的質(zhì)量，施工中通常采用混凝土灌漿，灌漿時(shí)還可以向其中添加一些其他輔助材料確保灌漿的效率，提高樁基的物理性能。添加劑的使用要嚴(yán)格按照施工規(guī)范，過(guò)多的添加劑會(huì)損害漿液的質(zhì)量，降低樁基的性能，導(dǎo)致軟土地基出現(xiàn)沉降甚至塌陷。

2 施工前做好勘測(cè)

進(jìn)行施工前要先對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)地形進(jìn)行勘測(cè)，確定施工區(qū)域是否含有軟土地基。然后選好基坑的位置，開(kāi)始基坑的開(kāi)挖工作，基坑挖好后要對(duì)其土層進(jìn)行調(diào)查和實(shí)驗(yàn)，確定基坑土層的性能。在公路橋梁的基坑開(kāi)挖過(guò)程中，通常挖到5米左右時(shí)就能觀察到基坑地下水的情況，根據(jù)軟土地基含水量高的特點(diǎn)，一般5米以下地下水位高的就是軟土地基。具體的可以按照土層調(diào)查和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的劃分，根據(jù)結(jié)果對(duì)軟土地基不同土層制定不同的處理辦法：如果軟土地基的土層比較淺，可以在軟土地基層上鋪墊砂層或者其他鋪墊層進(jìn)行排水，降低軟土地基的水位；如果軟土地基的土層分布不規(guī)律，部分區(qū)域沉降嚴(yán)重，通常采用敷料和加固的方法提高土壤的抗剪能力和其他性能，確保軟土地基的承載能力達(dá)到建筑施工的要求。

六、結(jié)語(yǔ)

公路橋梁的施工中，軟土地基的加固和強(qiáng)化至關(guān)重要，在針對(duì)土層進(jìn)行施工時(shí)，要充分應(yīng)用土層排水、土質(zhì)改善等多種技術(shù)相結(jié)合，這樣才能確保公路橋梁的質(zhì)量。

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