軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

彭斌

摘要：軟土地基是公路橋梁施工中經(jīng)常遇到的一種地質(zhì)基礎(chǔ)條件。正確選擇軟土地基施工技術(shù)，可以直接促進(jìn)整個(gè)公路橋梁工程施工質(zhì)量的提高。因此，公路橋梁工程軟土地基施工技術(shù)的不斷創(chuàng)新和完善是提高公路橋梁施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。繼續(xù)推進(jìn)先進(jìn)施工技術(shù)在軟土地基施工中的應(yīng)用進(jìn)程。軟土地基施工過程的基礎(chǔ)關(guān)聯(lián)條件比較多，應(yīng)根據(jù)具體施工區(qū)域的地質(zhì)構(gòu)造和地理環(huán)境確定。本文分析了軟土地基在公路橋梁施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了幾點(diǎn)比較常見的軟土地基施工處理方法，僅供參考。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;軟土地基;施工技術(shù)

軟土地基強(qiáng)度較低，容易變形。在施工過程中對軟土地基問題的處理不當(dāng)將嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。因此，在公路橋梁建設(shè)中，必須對軟土地基進(jìn)行合理處理，減少對公路橋梁使用和養(yǎng)護(hù)的一系列影響，控制施工成本，保證施工質(zhì)量。

1軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

軟土地基能承受的荷載有限，其極容易呈現(xiàn)出超負(fù)荷現(xiàn)象。軟土地基的承載力和穩(wěn)定性主要表現(xiàn)為：基坑開挖引起土體邊坡支護(hù)系統(tǒng)壓力增大，滑坡移動(dòng);在既有結(jié)構(gòu)周圍開挖可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)和傾斜;孔隙水壓力增大，地表抬升，土壤壓力增大。軟土地基的組成主要包括粘土和松散土。外觀主要由富含細(xì)顆粒、疏松砂巖、高孔隙度泥炭、有機(jī)顆粒層等排出的軟土組成。軟土地基還具有固結(jié)慢、變形范圍大、強(qiáng)度低等特點(diǎn)。由于軟土地基含水量高，在公路、橋梁建設(shè)中對地基的壓實(shí)要求和運(yùn)行指標(biāo)要求非常不利。

公路橋梁工程建設(shè)過程中所實(shí)施的作業(yè)模式都有相當(dāng)?shù)膫€(gè)性條件約束，軟土地基的施工效果對公路橋梁的施工質(zhì)量起著決定性的作用。在公路橋梁施工過程中，軟土地基施工是否穩(wěn)定，直接關(guān)系到橋梁運(yùn)在投運(yùn)后是否會(huì)發(fā)生沉降現(xiàn)象。因此，在橋梁工程實(shí)施前，首先要確定設(shè)計(jì)方案，對可能導(dǎo)致解決方案的因素進(jìn)行全面深入的評估和考慮，然后提出可行的處理方案，使其對橋梁施工的影響控制在最小或允許范圍內(nèi)。地基壓實(shí)度與橋梁運(yùn)行質(zhì)量密切相關(guān)，足夠的壓實(shí)度可以穩(wěn)定公路橋梁軟土地基框架基礎(chǔ)。目前，公路橋梁施工技術(shù)水平不斷提高。公路橋梁建設(shè)單位若未能及時(shí)全面掌握此類先進(jìn)施工技術(shù)和工藝，不具備對所建工程結(jié)構(gòu)的壓實(shí)度進(jìn)行控制的能力，也必然把握不住軟土地基構(gòu)建的穩(wěn)固程度。

2使用軟土地基施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

軟土地基施工是路橋施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。施工中應(yīng)綜合考慮各種因素，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。需要注意以下幾點(diǎn)：1）選擇合理的設(shè)計(jì)方案：施工前，應(yīng)選擇專業(yè)人員對場地進(jìn)行定位，測量地層，以多種方式進(jìn)行搜索，并有全面詳細(xì)的了解。對于特定的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，應(yīng)選擇施工現(xiàn)場典型的軟土進(jìn)行試驗(yàn)?？紤]到當(dāng)?shù)氐臍夂?、水文、時(shí)間限制、風(fēng)險(xiǎn)和投資價(jià)值，從多個(gè)方案中選擇最佳方案。2）雙向指標(biāo)共同檢驗(yàn)，確保地基穩(wěn)定：在進(jìn)行軟土地基施工時(shí)，施工企業(yè)必須堅(jiān)持做到彎沉指標(biāo)小，壓實(shí)程度高的檢驗(yàn)指標(biāo)，實(shí)行雙向指標(biāo)驗(yàn)收，保證地基的整體穩(wěn)定可靠。3）分步施工，確保施工質(zhì)量和進(jìn)度：在軟土地基技術(shù)施工過程中，根據(jù)各區(qū)段軟土地的特點(diǎn)、土層厚度、具體施工方案和工程造價(jià)，分階段綜合考慮，共同推進(jìn)工程進(jìn)度，保證施工質(zhì)量。

3公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)

3.1高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是利用高壓噴射機(jī)械，將水泥、粉煤灰等強(qiáng)度和固結(jié)性較好的材料向軟弱地基深層進(jìn)行注漿，以此來提高整個(gè)地基的強(qiáng)度。其中高壓旋噴樁通過高壓旋噴流切割破壞土體作用、混合攪拌作用以及壓密作用，致使?jié){液與土粒強(qiáng)制攪拌混合凝固后，便在土中形成一個(gè)加固土體。現(xiàn)有的高壓噴射注漿技術(shù)施工壓力已達(dá)40MPa，可分為高壓與超高壓兩種工法，施工深度可達(dá)25m～40m，加固體最大直徑可達(dá)2m，且強(qiáng)度穩(wěn)定。旋噴法可控制加固范圍，能夠連成一片，旋噴成垂直樁、水平樁和斜樁，也可制成一定間距的樁柱體，只要適當(dāng)調(diào)配硬化劑的用量，便能使各個(gè)施工對象得到相應(yīng)的強(qiáng)度。

目前，高壓旋噴樁處理深度較大，當(dāng)前處理的最大深度為30m。高壓噴射注漿法適用于淤泥、粘土、粉土等含水量較多的軟弱地基中。

3.2粉噴樁加固法

結(jié)合公路橋梁施工的具體情況，采用噴粉樁加固技術(shù)對軟土地基進(jìn)行處理。該技術(shù)具有承載能力強(qiáng)、噪聲低等特點(diǎn)。在施工準(zhǔn)備階段，先對軟土地基中的淤泥和軟土進(jìn)行清理，然后用透水砂礫石代替，再進(jìn)行壓實(shí)，以保證土體的密實(shí)度;在工程機(jī)械運(yùn)行過程中，應(yīng)采用碎石對土質(zhì)較差的局部土層進(jìn)行緩沖，以保證工程機(jī)械的正常運(yùn)行;施工前應(yīng)更換所需材料。做好噴粉樁布置、地質(zhì)報(bào)告、巖土工程試驗(yàn)報(bào)告等必要的技術(shù)資料;選用水泥、原材料、熟石灰、粉煤灰等質(zhì)量保證生石灰的純度;并對符合專業(yè)路橋施工標(biāo)準(zhǔn)的混合鉆頭、粉料變送器等施工機(jī)械進(jìn)行了試驗(yàn)選用。

3.3擠密樁法

軟土地基中擠密樁法施工技術(shù)在濕陷性黃土地區(qū)得到了廣泛的應(yīng)用。地基鉆孔后，將素土、石灰土、砂礫石通過擠壓填入樁孔內(nèi)，然后采用分層密實(shí)夯填。素土擠密法主要是濕陷性黃土，填土地基有著較大的厚度時(shí)采取的處理方法，該方法在施工中具有原位處理、深層壓實(shí)、就地取材等優(yōu)點(diǎn)。石灰土樁法是將石灰塊、粉煤灰、礦渣和火山灰按一定比例混合，進(jìn)行回填、振密或者夯實(shí)處理。通常，石灰與外加劑混合后，石灰體中會(huì)出現(xiàn)石灰。由于它的水力硬度和空氣硬度，體積膨脹會(huì)達(dá)到壓實(shí)地基的效果。礫石樁法主要是通過振動(dòng)和沖擊將砂石、卵石、碎石等材料填入軟土地基孔內(nèi)，以提高地基承載力，防止砂石的振動(dòng)液化，增加了軟粘土的整體穩(wěn)定性。

3.4豎向排水同結(jié)法。

把垂直的排水柱安放于粘性土地基中，減小排水距離，加快地基排水固結(jié)，提高抗剪強(qiáng)度。垂直排水柱的材料主要包括砂井排水和紙板排水。根據(jù)砂井的施工方法，砂井的排水方法分為水射法、螺旋鉆法、打入法、振動(dòng)法和袋裝法。通常情況下，這些方法并不單獨(dú)應(yīng)用，而是經(jīng)常與加載方法和緩速填土法相結(jié)合。當(dāng)軟土地基處于層厚大且均質(zhì)的粘土地質(zhì)狀況時(shí)應(yīng)用效果最好。

3.5水泥土攪拌法

水泥土攪拌法一般是以水泥為固化劑，通過水泥與軟土之間的一系列物理、物理化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬化成具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性的水泥土的方法。水泥攪拌法加固土的強(qiáng)度由水泥水化硬化的膠結(jié)作用、硬凝反應(yīng)、原狀土強(qiáng)度和土的物理改良等部分構(gòu)成。前兩者屬于化學(xué)反應(yīng)的范疇，后兩者屬于物理結(jié)構(gòu)的變化。這兩種變化使得加固土的微觀結(jié)構(gòu)與加固前的原土相比有了本質(zhì)上的不同，使加固土的物理力學(xué)性能（主要是強(qiáng)度的增加和變形模量）與原土相比發(fā)生了較大的變化。從微觀角度探究水泥加固土的反應(yīng)機(jī)理及結(jié)構(gòu)特征是解釋其宏觀強(qiáng)度特性的有效方法和途徑。水泥土攪拌法，又稱深層攪拌法，將水泥等材質(zhì)混入淤泥、粘土等軟弱地基中，通過機(jī)械攪拌，提高了整個(gè)地基的強(qiáng)度，降低了含水量，增強(qiáng)了地基的承載力。

結(jié)束語

在公路橋梁工程建設(shè)中，地基是保證質(zhì)量的重要因素，軟土地基的處理也是工程施工的一大難點(diǎn)，地基施工非常復(fù)雜，需要考慮各種因素。施工中要從多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，制定科學(xué)合理的方案，選擇相應(yīng)的處理措施，盡量避免施工中地基不均勻沉降的現(xiàn)象，保證工程的質(zhì)量，為人們的出行和運(yùn)輸行業(yè)提供更好的服務(wù)。

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