道路橋梁施工中軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

劉義軍

摘 要：對(duì)軟土地基進(jìn)行有效的處理，是保障道路橋梁工程項(xiàng)目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用安全性的重要工作內(nèi)容。就目前大部分道路橋梁工程項(xiàng)目而言，由于軟土地基的存在而產(chǎn)生的路面塌陷與不均勻沉降等依然是施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)問(wèn)題。而針對(duì)軟土地基松軟多孔的特點(diǎn)及其對(duì)道路橋梁工程產(chǎn)生的危害性，需要有關(guān)施工人員進(jìn)一步提高軟土地基處理技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)道路橋梁工程施工質(zhì)量的改善。

關(guān)鍵詞：道路橋梁;軟土地基;處理技術(shù)

道路橋梁工程量的不斷增加，使得工程項(xiàng)目建設(shè)地區(qū)變得更加多樣、復(fù)雜，很容易會(huì)在工程建設(shè)過(guò)程中遇到軟土地基問(wèn)題。為保證軟土地基處理效果，業(yè)界通過(guò)對(duì)工程施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)與分析，研究出了一系列較為有效的軟土地基處理技術(shù)。為對(duì)技術(shù)展開(kāi)高質(zhì)量應(yīng)用，確保軟土地基可以得到有效處理，對(duì)各項(xiàng)技術(shù)以及相關(guān)內(nèi)容展開(kāi)研究，顯得極為必要。

1道路橋梁工程項(xiàng)目中軟土地基的特征

1.1疏松多孔的結(jié)構(gòu)

相對(duì)于建筑工程項(xiàng)目中常見(jiàn)的一些地基結(jié)構(gòu)類(lèi)型而言，構(gòu)成軟土地基的泥土大多屬于松散、顆粒狀的黏土與粉土，因此土質(zhì)的松軟也進(jìn)一步導(dǎo)致形成的軟土地基結(jié)構(gòu)具有疏松多孔的特點(diǎn)。軟土地基疏松多孔的特點(diǎn)一方面會(huì)造成土壤中的電荷分布不均勻，這會(huì)嚴(yán)重影響到地基結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)性能。除此之外，部分軟土地基除了由黏土構(gòu)成之外，其中還摻雜有泥炭和松散砂石等，這些雜質(zhì)的存在會(huì)進(jìn)一步增加軟土地基中的空位數(shù)量和孔隙的大小。當(dāng)雨水透過(guò)土層滲入到這些空隙中時(shí)，便會(huì)進(jìn)一步提高軟土地基內(nèi)部的含水量，大幅度降低了地基結(jié)構(gòu)的密實(shí)度和強(qiáng)硬度，嚴(yán)重影響到路橋工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此，只有利用科學(xué)的軟土地基處理方法對(duì)土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的改善，才能確保軟土地基上部的建筑物穩(wěn)定性和安全性達(dá)到國(guó)家要求的使用標(biāo)準(zhǔn)。

1.2流動(dòng)性能較強(qiáng)

流動(dòng)性也是軟土地基的一個(gè)重要的特點(diǎn)。產(chǎn)生流動(dòng)性的原因主要在于軟土地基土質(zhì)松散，而且內(nèi)部含有大量的孔隙與水分。一方面隨著外部壓力的增大，軟土地基中的空氣會(huì)在壓縮中不斷消失，從而促進(jìn)了軟土地基內(nèi)松軟的土層不斷移動(dòng)，表現(xiàn)為一定的流動(dòng)性。另一方面，軟土地基內(nèi)部存在較為豐富的自然水資源，而在溫度的影響作用下，水的蒸發(fā)與擴(kuò)散會(huì)進(jìn)一步帶動(dòng)周?chē)哪嗤烈膊粩嘁苿?dòng)。在道路橋梁工程項(xiàng)目中，隨著車(chē)輛的通行導(dǎo)致橋面或者路面受到的外部壓力不斷增大，當(dāng)量變產(chǎn)生質(zhì)變時(shí)，會(huì)進(jìn)一步促使軟土地基的不均勻沉降發(fā)生。而這一問(wèn)題的出現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致更為嚴(yán)重的地基坍塌和建筑結(jié)構(gòu)損毀等現(xiàn)象的產(chǎn)生，從而造成不必要的財(cái)產(chǎn)損失與人員傷亡。

1.3抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低

對(duì)于現(xiàn)代化道路橋梁工程項(xiàng)目的地基結(jié)構(gòu)而言，抗剪強(qiáng)度是衡量一個(gè)地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與抗剪切、壓縮能力強(qiáng)弱的一項(xiàng)重要指標(biāo)。由于軟土地基疏松多孔的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致很難在高強(qiáng)度的外部載荷作用下依然保持較為完整的結(jié)構(gòu)和較好的強(qiáng)度。因此，軟土地基的抗剪強(qiáng)度系數(shù)普遍較低。另外，這種地基結(jié)構(gòu)的壓縮系數(shù)本身偏高，所以以這種軟土地基作為主體地基結(jié)構(gòu)的道路橋梁工程項(xiàng)目，其承載能力與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性方面便會(huì)存在很大的安全隱患問(wèn)題。例如，在道路橋梁的實(shí)際施工過(guò)程中常見(jiàn)的塌陷與地基下沉等問(wèn)題，大多是由于施工現(xiàn)場(chǎng)地基中存在有部分未被發(fā)現(xiàn)的軟土地基結(jié)構(gòu)。在這種情況下，由于地基的承載能力不足以抵消上部建筑的重力與下沉趨勢(shì)，所以會(huì)導(dǎo)致一些質(zhì)量與安全問(wèn)題時(shí)有發(fā)生。

2道路橋梁工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

2.1表面處理技術(shù)

表面處理技術(shù)應(yīng)用具有穩(wěn)定內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及增強(qiáng)土體強(qiáng)度等方面的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用價(jià)值較為突出。目前較為常見(jiàn)的表面處理技術(shù)，主要有以下幾種：①砂礫墊層技術(shù)。會(huì)通過(guò)鋪設(shè)一定厚度砂礫墊層的方式，保證軟土地基透水性能，確保排水固結(jié)效果可以得到切實(shí)優(yōu)化，墊層的運(yùn)用還能夠?qū)ε溲b式構(gòu)件以及機(jī)械設(shè)備形成良好保護(hù)，可避免出現(xiàn)大面積土質(zhì)結(jié)構(gòu)破壞問(wèn)題;②表層排水施工技術(shù)。此種技術(shù)應(yīng)用原理較為簡(jiǎn)單，會(huì)在額外載荷作用下，將土層內(nèi)多余水分排出，進(jìn)而將孔隙降低到一定程度之內(nèi)，完成固結(jié)變形處理，在進(jìn)行孔隙排水過(guò)程中，土體超靜孔隙水壓力會(huì)出現(xiàn)逐漸減小趨勢(shì)，地基抗剪強(qiáng)度以及土層有效應(yīng)力會(huì)得到有效提高，土地強(qiáng)度會(huì)逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到土質(zhì)結(jié)構(gòu)成型目標(biāo);③排水固結(jié)技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)主要包括加壓以及排水兩部分內(nèi)容，會(huì)通過(guò)對(duì)土層自身透水性的運(yùn)用，完成排水任務(wù)，且會(huì)設(shè)置塑料排水板以及砂井等裝置，保證其透水性能。④加壓技術(shù)。加壓技術(shù)主要包括井降水技術(shù)和地面堆載技術(shù)，在條件允許情況下經(jīng)過(guò)對(duì)電滲排水井點(diǎn)的運(yùn)用來(lái)提高軟土強(qiáng)度以及承載能力。

2.2置換施工法

軟土地層的抗壓能力、承載能力以及穩(wěn)定性都是非常差的，所以為了能夠改善地層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度都會(huì)使用置換方式。所謂的置換施工法，其實(shí)就是將高強(qiáng)度的土層和低強(qiáng)度的土層互換，這樣就能夠通過(guò)土壤互換，提高地層的穩(wěn)定性和性能強(qiáng)度。當(dāng)前置換施工法的使用過(guò)程中，土壤的置換主要使用的是爆破和挖掘。但是置換施工有幾個(gè)不可忽視的缺陷就是工程量較大、周期長(zhǎng)、成本高，所以置換施工法的應(yīng)用范圍較小。雖然置換施工法的應(yīng)用范圍較小，但是其作用是非常突出的，能夠有效地改善軟土地基的性能強(qiáng)度。在進(jìn)行軟土地基的置換施工過(guò)程中，要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境進(jìn)行勘測(cè)考察，了解周?chē)淖匀画h(huán)境情況，從而使用合適的置換施工法。換填方式要進(jìn)行斷面全寬縱面分層的方法，將軟土挖去做換填處理，將置換的基土先回填入坑內(nèi)，然后用路面基土進(jìn)行回填。并且在置換回填過(guò)程中，要注意地下水的位置，確保地下水位是低于基坑地面的。并且在置換填充過(guò)程中，要做好路面積水的排出措施。當(dāng)軟土地基坑回填完成時(shí)，則要使用夯實(shí)法和碾壓法對(duì)地面進(jìn)行碾壓，使得土壤的強(qiáng)度高于原有的軟土地基強(qiáng)度，并且能夠達(dá)到道路橋梁施工的要求。

2.3強(qiáng)夯法

在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，對(duì)于一些天然孔隙較大，并且天然含水量在一定范圍內(nèi)的軟弱黏性軟土地基，可以使用重錘夯實(shí)或者強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理。強(qiáng)夯法的作用原理是對(duì)軟土地基土層施加巨大的沖擊力，土層在沖擊力作用下會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生很大的沖擊波和壓力，對(duì)土體孔隙進(jìn)行壓縮。另外，在強(qiáng)夯的過(guò)程中，夯實(shí)點(diǎn)附近的土層會(huì)在一定深度內(nèi)形成裂隙良好的排水通道，將土層中的孔隙水和氣體排出，使得土層可以快速固結(jié)。軟土地基在完成強(qiáng)夯以后，地基承載力獲得了大幅度提高，可以使得土層的壓縮性降低200%～1000%，是一種非常有效的處理技術(shù)，廣泛應(yīng)用在天然孔隙比大、含水量高的軟土地基中。

2.4高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法需要通過(guò)鉆機(jī)完成鉆孔動(dòng)作，在土層中的預(yù)定位置插入有噴嘴的注漿管，然后再通過(guò)高壓設(shè)備將漿液變成20MPa以上的高壓射流，使其從噴嘴中噴出，達(dá)到對(duì)土體的沖擊破壞行為。在這之中，一些顆粒較小的土粒會(huì)跟著漿液浮在水面上，其余的會(huì)和漿液混合在一塊，經(jīng)過(guò)均勻的攪拌，在按照相關(guān)的比例排列順序。此技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于操作難度低，比較容易掌握。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，進(jìn)一步提高道路橋梁工程項(xiàng)目中軟土地基施工的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化水平，是改善當(dāng)前我國(guó)道路橋梁工程施工質(zhì)量及安全系數(shù)低下問(wèn)題的有效措施。在應(yīng)用軟體地基處理方法時(shí)，需要進(jìn)一步加強(qiáng)有關(guān)施工人員對(duì)核心技術(shù)要求和施工標(biāo)準(zhǔn)的重視，推動(dòng)道路橋梁建設(shè)行業(yè)的發(fā)展。

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