淺談公路橋梁工程軟土地基施工處理

朱鴻飛

安丘市交通運(yùn)輸局 山東安丘 262123

在公路橋梁工程施工中，難免存在軟土地基。軟土地基具有較高的含水量，缺乏良好的承載力，且極易引發(fā)地基沉降。若未能合理有效地處理軟土地基，將嚴(yán)重影響公路橋梁工程的整體施工質(zhì)量，且極易導(dǎo)致公路橋梁工程在后期出現(xiàn)開裂以及坍塌，嚴(yán)重影響公路橋梁工程的使用壽命和使用性能。因此，在公路橋梁工程施工中，要強(qiáng)化對軟土地基施工工藝的實(shí)踐應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對軟土地基的有效處理。

1 軟土的工程性質(zhì)

1.1 含水量較高

軟土土層中含有較多的粘性成分和泥沙顆粒，并且含有較多非無機(jī)物質(zhì)，例如常見的黏土等無機(jī)物質(zhì)，礦物顆粒由于其表面帶有負(fù)電荷，可以與空氣和水里面的陽離子結(jié)合在一起，在土壤表面形成偶極水分子，形成吸附薄膜，水膜可以提高孔隙數(shù)量與土壤含水量之間的比值。

1.2 抗剪強(qiáng)度低

土地的抗剪程度與很多因素有關(guān)，其中關(guān)系最密切的就是與土質(zhì)的排水程度，軟土地不進(jìn)行排水工作時(shí)，其內(nèi)摩擦角差不多為零，隨著軟土地荷載的變化，超重的荷載會(huì)造成軟土地基的板結(jié)，導(dǎo)致排水的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生一系列的改變，加快土地固結(jié)的速度，同時(shí)也增加了軟土地基的強(qiáng)度[1]。

1.3 壓縮性高

軟土地具有很高的壓縮性，其主要成分組成是淤泥、泥炭和土層，壓縮系數(shù)波動(dòng)于0.5MPa-1.5MPa，最大可至4.5MPa。

1.4 透氣性較差

滲透系數(shù)低是軟土地基的軟肋，有荷載情況下，軟土地固結(jié)的速度較慢。軟土地的透氣性能不好，如果土地中的有機(jī)質(zhì)含量較高，會(huì)對土地的滲透性能有一定的影響，造成土壤中易形成氣泡，同時(shí)也會(huì)花費(fèi)更長的時(shí)間去沉降固結(jié)土壤，對公路橋梁基土的性質(zhì)有不利的影響。

2 公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)研究

2.1 深層石灰攪拌樁技術(shù)

公路橋梁軟土地基處理中，可以根據(jù)軟土地基的塑性指標(biāo)選擇實(shí)施深層石灰攪拌樁技術(shù)。通常情況下，采用深層石灰攪拌樁技術(shù)進(jìn)行公路橋梁軟土地基處理時(shí)，可將石灰用作固化劑。將石灰與軟土混合攪拌的過程中，會(huì)產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，形成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的增強(qiáng)體，和原土體構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高軟土地基的各項(xiàng)性能。深層石灰攪拌樁技術(shù)在應(yīng)用過程中，需要注意以下要點(diǎn)：（1）配備大型施工設(shè)備。根據(jù)深層石灰攪拌樁的技術(shù)要求，需要配備空氣壓縮機(jī)、攪拌磚頭等大型機(jī)械設(shè)設(shè)備。（2）控制石灰量[2]。在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)注意軟土地基石灰攪拌中石灰的摻入量，可以先收集現(xiàn)場土樣，通過試驗(yàn)合理控制石灰的摻入量。

2.2 土質(zhì)置換法

土質(zhì)置換法，是指采用優(yōu)質(zhì)土壤對軟土進(jìn)行置換，通過開挖換填，將軟土挖除，并填充優(yōu)質(zhì)土，以增強(qiáng)軟土地質(zhì)強(qiáng)度，并避免軟土地基后期發(fā)生不均勻沉降。所謂優(yōu)質(zhì)土壤，是指具有較大承載力和較高穩(wěn)定性的粗粒土。在公路橋梁工程施工中，對于淤泥質(zhì)土、暗洪、暗溝等，可采用土質(zhì)置換法對軟土地基進(jìn)行處理。該法施工簡單，且具有較強(qiáng)的可靠性，對短期工程具有較強(qiáng)的適用性，但具有較高的施工成本。

2.3 袋裝砂井技術(shù)

在公路橋梁軟土地基處理中，袋裝砂井技術(shù)也是較為重要的技術(shù)之一。袋裝砂井技術(shù)是砂井排水技術(shù)的延續(xù)。應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行軟土地基處理時(shí)，需要在化纖紡織物袋子中裝入適量的砂礫石，形成豎向排水體，從而加速軟土的排水固結(jié)，提高地基穩(wěn)定性。另外，要將排水體的直徑控制在8～12cm[3]，同時(shí)，縮小砂井的間距，以縮短排水固結(jié)時(shí)間，保證對軟土地基的處理效果。此外，化纖紡織物做成的砂袋具有較好的拉伸效果，將豎向砂袋放置于軟土地基土體滑動(dòng)的重要位置，可以進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對軟土地基滑動(dòng)現(xiàn)象的預(yù)防，從根本上提高軟土地基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

2.4 軟土表層處理法

軟土表層處理施工工藝具有較強(qiáng)的針對性，對于軟土地基表層具有良好的處理效果，能防止地基變形，并增強(qiáng)地表強(qiáng)度。對軟土表層的具體處理方法包括排水、砂墊層、敷設(shè)以及添加劑等。在實(shí)際操作中，為增強(qiáng)機(jī)械施工的便捷性，要對地基均勻分布填土荷載。軟土表層處理施工工藝主要如下：（1）表層排水法。若軟土地基具有較大的含水量，且土質(zhì)良好，可采用該法。實(shí)施填土前，在地表開挖溝槽，將地表水有效排出，以減少地基表層實(shí)際含水量，采用具有較好透水性的砂礫或者碎石進(jìn)行回填并壓實(shí)。（2）敷設(shè)材料法。若軟土地基缺乏均勻的土層分布，地基局部易發(fā)生不均勻沉降或者強(qiáng)度變形的軟土地基，可對該法進(jìn)行采用。通常將化纖無紡布、玻璃纖維格柵以及土工布等作為敷設(shè)材料，此類材料具有較大的抗拉和抗剪強(qiáng)度，能促進(jìn)土層抗拉及抗壓強(qiáng)度的有效增加，并防止局部沉降。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多先進(jìn)技術(shù)被應(yīng)用到建筑工程施工中，提高了建筑工程施工的安全性。尤其在軟土地基施工中，根據(jù)對軟土地基施工技術(shù)的綜合分析，應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)可有效提高軟土地基的穩(wěn)定性。但是，目前仍有部分施工團(tuán)隊(duì)由于缺乏對軟土地基施工技術(shù)的認(rèn)識，導(dǎo)致公路橋梁軟土地基施工質(zhì)量存在不足。針對此種現(xiàn)象，本文在研究中通過對軟土地基施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析，從深層石灰攪拌樁技術(shù)、袋裝砂井技術(shù)等方面，重點(diǎn)研究公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)。希望通過本文的研究，可以為日后提升軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用水平提供建議。