公路路橋施工中有關(guān)軟土地基處理的問題探討

張全

摘要：路基彎曲變形和破壞龜裂的主要原因就是路基沉降，所以，妥當(dāng)?shù)奶幚碥浲恋鼗?，是影響工程投資和道路性能以及質(zhì)量的關(guān)鍵行為。本文主要就公路路橋施工中有關(guān)軟土地基處理的一些問題做出了簡(jiǎn)單探討。

Abstract： The main reason of subgrade bending deformation and failure cracking is subgrade settlement. Therefore， proper treatment of soft soil foundation is the key behavior affecting project investment， road performance and quality. This paper mainly discusses some problems of soft soil foundation treatment in highway construction.

關(guān)鍵詞：公路路橋;軟土地基;施工處理

Key words： highway roads and bridges;soft soil foundation;construction treatment

中圖分類號(hào)：U416.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）21-0224-03

0? 引言

近幾年來我國(guó)的公共道路建設(shè)事業(yè)發(fā)展飛快，對(duì)于橋梁的建設(shè)工程投資也越來越多。但是，修建道路這種工程對(duì)路基的堅(jiān)固穩(wěn)定有著極高的要求，一般都要在施工之前，進(jìn)行仔細(xì)的實(shí)地勘察，不能有修建好道路之后沉降的問題。像是道路對(duì)乘車出行的速度減慢導(dǎo)致交通事故，甚至還有人員傷亡的問題絕對(duì)不能發(fā)生。以上就是為什么要進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)于軟土地基處理的原因。

1? 軟土地基的獨(dú)特性

1.1 不均勻

地下高度分散的土塊和空氣中流動(dòng)的小土顆粒集合在一起所構(gòu)成的就是軟土，是一種土質(zhì)非常不均勻的土質(zhì)類型。而它的受力情況會(huì)因?yàn)橥临|(zhì)的巨變而變得非常不穩(wěn)定，如果在這種土質(zhì)的地基上建造房屋或者橋梁一類的建筑就會(huì)因?yàn)檐浲镣临|(zhì)巨變從而不均勻的緩慢下降沉沒，因?yàn)槭遣痪鶆虻南陆党翛]，房屋或者橋梁就會(huì)在其過程中受力不穩(wěn)定產(chǎn)生龜裂。

1.2 沉沒下降速度快

軟土地基上承載的建筑物越多，它給建筑物帶來的下降沉沒速度也就越快。

1.3 地基變形

軟土地基在無人理會(huì)的情況下都是固態(tài)的，但是，一旦有人想要在上面建造東西擾動(dòng)了軟土地基，它就會(huì)變化成一種流動(dòng)的形態(tài)。

1.4 地基壓縮

軟土地基因?yàn)槠渲虚g的天然空隙較大而導(dǎo)致它的壓縮性也極大，軟土地基身上的壓力就算只有0.1MPa也會(huì)發(fā)生極大的變形，讓上面的房屋建筑產(chǎn)生極大的下沉度。

1.5 透水

軟土地基除了空隙大，極易變形，土質(zhì)不均勻之外它的含水量也很大，這樣造成了軟土地基的透水性不是一般差，想要自然排出水分讓它快速凝固來避免房屋建筑沉降大概需要十多年的時(shí)間。

2? 軟土地基基本處理原則

2.1 處理原則

自然沉降法和工程技術(shù)處理是軟土地基的兩個(gè)基本處理原則，其中自然沉降就是使用堆載預(yù)壓強(qiáng)行排出軟土地基里的極大水分，讓它快速固結(jié)。而另一種就是根據(jù)其軟土地基的性質(zhì)來采取對(duì)應(yīng)的工程技術(shù)。堆載預(yù)壓雖然簡(jiǎn)單便利，但是因?yàn)楣こ炭铐?xiàng)和工程施工方案而非常難以實(shí)現(xiàn)。第二種方法卻因?yàn)槠淠軌蚣皶r(shí)又準(zhǔn)確進(jìn)行軟土地基處理，所以是施工人員最常用的方法。

2.2 注意事項(xiàng)

軟土地基根據(jù)其在的地方土質(zhì)都有所不同，所以，在處理中首先要注意下面這些問題，進(jìn)行對(duì)軟土地基的反復(fù)勘探和測(cè)試，加大其工程建設(shè)的預(yù)算，還要提出多套針對(duì)軟土地基的建設(shè)加固方案，然后根據(jù)這些方案討論出最優(yōu)的解決策略。嚴(yán)格把控建造質(zhì)量，隨時(shí)監(jiān)控報(bào)告建設(shè)期間出現(xiàn)的問題和事故。

3? 軟土地基的處理方案

3.1 砂墊層換填

軟土地基的極度不穩(wěn)定性給建設(shè)工程帶來了極大的阻礙，所以，為了增強(qiáng)其土地強(qiáng)度能夠承受工程建筑，我們可以在軟土地基之上鋪設(shè)砂礫層來增加土地強(qiáng)度，將砂礫鋪設(shè)完成之后將其壓縮，就能起到強(qiáng)化穩(wěn)固的作用。這種方法既可以滿足承載工程建筑的要求，也可以讓軟土地基的排水量得到優(yōu)良的改善，選擇砂礫石方面應(yīng)該選擇比較大塊的，如果覺得這樣還不夠穩(wěn)固，還可以摻入一些鵝卵石。使用這種方法時(shí)，首先要把地基里面的積水排除干凈，然后在進(jìn)行砂礫石的填埋施工[1]。

3.2 深層石灰及水泥攪拌樁的功能和其施工

3.2.1 深層石灰攪拌樁的功能

軟土地基施工中非常重要的一環(huán)就是深層石灰攪拌樁的施工。軟土地基施工中最不可或缺和最應(yīng)該注意的就是石灰的利用以及石灰攪拌樁的使用問題。深層石灰攪拌樁可以在軟土地基的土質(zhì)黏度較高的情況下將其土和石灰按照一定比例進(jìn)行攪拌，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，就能提升軟土地基在建設(shè)工程中要求的承載能力。

3.2.2 控制石灰質(zhì)量

石灰的原料質(zhì)量控制是重中之重，施工過程中所有的石灰都要進(jìn)行特殊的處理才可以使用，就算是最大的顆粒也要小于2毫米，氧化鈣的蘊(yùn)含量要達(dá)到百分之八十，氧化鎂的含量要達(dá)到百分之八點(diǎn)五以上，其中也不能摻雜太多雜質(zhì)。

3.2.3 控制關(guān)鍵技術(shù)

進(jìn)行地面處理，保證表層的地基有著一定的承載力是進(jìn)行施工首先要做的，配置合格的粉塵發(fā)射器和空氣壓縮機(jī)以確保工程機(jī)械的進(jìn)入，確定軟土地基的化學(xué)特性以及根據(jù)其物理情況進(jìn)行石灰的配比，設(shè)計(jì)樁基的長(zhǎng)度和密度以及粗細(xì)。在進(jìn)行軟土地基加固的施工中，應(yīng)該好好的控制風(fēng)力的強(qiáng)度，不要讓其風(fēng)力太大導(dǎo)致石灰粉塵飛濺，樁基在排列上也要按照定好的模式安裝，從力學(xué)角度來看樁基的排列最好的是等邊三角形以及正方形。

3.2.4 施工技術(shù)

水泥材料在軟土地基加固中起到的作用極其重要，所以要利用好深層水泥攪拌樁來加深水泥的作用。軟土地基是深層水泥攪拌樁的主要使用場(chǎng)合，對(duì)于有軟土地基的施工場(chǎng)地我們應(yīng)該使用深層鉆探灌注水泥的方式。

3.2.5 事前籌劃

做好對(duì)工作的事前籌劃是極其重要的。要保持施工場(chǎng)地地點(diǎn)的平整，不要有妨礙施工的障礙物，不要有土地塌陷，如果存在這些情況就使用適合的土質(zhì)來進(jìn)行重新填埋，直到施工場(chǎng)地平整均勻，還要采購(gòu)適合其軟土地基的水泥，檢查施工器械，如有問題，及時(shí)找專業(yè)的檢修人員維修。

3.2.6 及時(shí)試樁

為了獲取樁基的參數(shù)，在施工之前，必須要進(jìn)行試驗(yàn)。在其試驗(yàn)過程中，可以獲得泵送的速度，水泥的配比方案，攪拌到什么程度等等重要的數(shù)據(jù)。

3.2.7 施工工藝控制

在水泥攪拌樁開工前期，必須要用水對(duì)里面進(jìn)行仔細(xì)地清洗，防止發(fā)生堵塞的情況，清洗干凈之后等待水流排干，方可動(dòng)工。

4? 軟土地基處理方法的進(jìn)一步探討

4.1 方法探究

因受到施工所在的地方條件以及施工設(shè)備等價(jià)格因素的影響，需要根據(jù)其方位來選擇最合適的處理方案。方案的具體選用，應(yīng)該經(jīng)過仔細(xì)的勘察，詳細(xì)的探究，經(jīng)濟(jì)預(yù)算的合理性，安全的原則，來選出最安全有效和經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的方法[2]。

4.2 表層處理法

為了確保機(jī)械設(shè)備在施工過程中的正常使用，需要通過排出水分，增添可以增強(qiáng)土質(zhì)的材料等來強(qiáng)化土地表面強(qiáng)度。其中排水的方法是，給軟土地基布置溝槽來讓它自然排出水分，還可以用土工布之類的材料對(duì)軟土地基不均勻的地方進(jìn)行填補(bǔ)，最后一種是在軟土地基中添加一些化學(xué)添加劑來改善增強(qiáng)軟土地基的表面黏土強(qiáng)度和空隙壓縮性能。

4.3 加載法

加載法是為了避免發(fā)生軟土地基的路面發(fā)生有害沉降，主要分為填土加載法和降低地下水法，但是受到工程建設(shè)費(fèi)用以及地基適應(yīng)性的影響，一般兩種方法都是和其它方法混合使用的。

4.3.1 填土加載法

它主要的作用是在施工鋪裝完成之后保證土地的沉降殘余控制在所允許的范圍之內(nèi)。其的應(yīng)用是根據(jù)軟土地基的建筑承載重量，以及放置后自動(dòng)沉降的時(shí)間有著極大的關(guān)系，為了不再使用時(shí)損傷地基的承載度，必須要和其它的加載法混合使用來保證處理效果。

4.3.2 降低地下水法

它一般使用在表層部分和中層部分有砂層分布的地基，而且不會(huì)受到軟土地基的影響和制約。施工之前要先根據(jù)砂層的透水系數(shù)來作參考。如果施工場(chǎng)地的周圍有湖或者地下水之類的水源，就需要在使用這個(gè)方法之前增強(qiáng)抽水的量。

4.4 豎向排水法

通過在軟土地基里設(shè)置上垂直的排水柱排出水分從而讓軟土地基固結(jié)，以達(dá)到增強(qiáng)其土地強(qiáng)度的目的。豎向排水法有砂井排水和紙板排水兩種方法，但是大多的施工場(chǎng)地中都只會(huì)使用砂井排水。土質(zhì)層厚大的軟土地基使用砂井排水的效果最好。

4.5 拋石擠淤法

有些軟土地基是很難用上述方法來進(jìn)行處理的，當(dāng)測(cè)量出其淤泥厚度小于四米，發(fā)現(xiàn)軟土地基沒有干涸的硬殼，一直處于流動(dòng)的狀態(tài)，無法進(jìn)行排水的時(shí)候，就要對(duì)軟土地基進(jìn)行拋石擠淤了。在進(jìn)行拋石擠淤的時(shí)候，最開始就要保證其材料的高質(zhì)量，用一些不容易十幾年后被風(fēng)化和侵蝕的石頭材料，根據(jù)軟土地基黏土的粘稠程度來決定石頭材料的大小。拋石擠淤應(yīng)該遵循著軟土地基的中間線一步一步的向前拋，慢慢的朝著淤泥部分的兩邊進(jìn)行擴(kuò)展，將淤泥從中心擠壓到兩邊。一般拋石的時(shí)候要從軟土地基高的一側(cè)進(jìn)行拋投，慢慢的擴(kuò)展出去，在另一側(cè)低處拋投時(shí)要比在高處拋出的石頭多一些，讓低的一側(cè)形成一個(gè)兩米寬度的平臺(tái)。如果石頭堆積的高度超過了其軟土地基的表層高度時(shí)，就要使用比較小塊的石頭來進(jìn)行填補(bǔ)，當(dāng)填補(bǔ)完成時(shí)，為了保證填補(bǔ)的石頭更加的緊密堅(jiān)固，應(yīng)使用重型碾壓設(shè)備來進(jìn)行反復(fù)的碾壓，完成之后，鋪上反濾層，填土（見圖1）。

4.6 置換填土法

如果施工地點(diǎn)是有沼澤地帶的軟土地基的話，就應(yīng)該使用這種方法。將土地中的淤泥和軟土地基里的黏土根據(jù)施工情況挖出，改成排水滲水性好如水泥、煤灰等填埋材料，進(jìn)行一層一層的分別填筑，當(dāng)每一個(gè)分層填筑完成時(shí)，需要進(jìn)行反復(fù)碾壓來讓材料更加緊密堅(jiān)固。

4.7 高壓旋噴法

在預(yù)定好的軟土地基深處放置好旋噴注漿裝置，將施工之前配置好的漿液，通過旋轉(zhuǎn)噴射鉆機(jī)的旋轉(zhuǎn)鉆桿急速轉(zhuǎn)動(dòng)和上升壓力作用下，順其自然的從噴嘴中噴出，以此來沖擊軟土地基土層，在這個(gè)情況下，軟土地基土層將會(huì)和漿液相互混合攪拌成一種混合體，其凝固后就會(huì)形成一個(gè)強(qiáng)度和硬度都很優(yōu)秀的人工地基。

4.8 土工布處理法

發(fā)現(xiàn)有軟土地基地下水位較高情況時(shí)，可以通過鋪設(shè)土工布來提升地基的排水和物理性能，土工布鋪設(shè)之時(shí)，一定要用對(duì)它進(jìn)行緊致的固定，防止土工布的脫落。

5? 結(jié)語

軟土地基是現(xiàn)今公路路橋施工中非常常見的施工問題，只要在施工中發(fā)現(xiàn)了這種問題，及時(shí)的根據(jù)軟土地基的土質(zhì)進(jìn)行處理加固，采取針對(duì)性的措施，就能讓軟土地基施工問題解決的更加輕松。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳艷梅.公路路橋施工中軟土地基處理技術(shù)研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（07）：83.

[2]石永康.公路路橋施工中有關(guān)軟土地基處理策略探討[J].建材與裝飾，2019（18）：273-274.

[3]肖磊，劉艷艷.鉆孔灌注樁技術(shù)在路橋軟土路基施工中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2020，39（04）：173-175.