軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中應(yīng)用

季家貞

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)一直積極參與公路橋梁施工，不斷增加資金投入，積極引進(jìn)工程創(chuàng)新。在這種背景下，無(wú)論是偏遠(yuǎn)山區(qū)還是發(fā)達(dá)城市，全國(guó)各地都在實(shí)施公路橋梁項(xiàng)目。可以說(shuō)，國(guó)家的發(fā)展，社會(huì)的穩(wěn)定和群眾的日常出行與公路橋梁工程密不可分。但是，由于我國(guó)領(lǐng)土面積大，以及不同地區(qū)的地形和地質(zhì)條件不同，公路橋梁的建設(shè)也不盡相同。尤其是我國(guó)多地廣泛存在軟土地基，對(duì)于公路和橋梁的施工非常不利，需要針對(duì)性的進(jìn)行處理以保證公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量。本文簡(jiǎn)單分析軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：軟土地基;施工技術(shù);公路橋梁;工程技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 前言

與其他類型的地基相比，軟土地基具有孔隙較大、容易變形、含水量高，強(qiáng)度低等問(wèn)題，因此，對(duì)于公路橋梁的建設(shè)非常不利。這就需要在開(kāi)始項(xiàng)目之前，有必要積極進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，徹底清潔基層的軟土地基，以確保公路橋梁施工的正常運(yùn)行。如果處理方法不正確且施工過(guò)程未得到適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控，則可能由于沉降不一致而導(dǎo)致許多問(wèn)題，并最終導(dǎo)致公路橋梁施工無(wú)法正常運(yùn)行并失去其價(jià)值。

1 公路橋梁施工中軟土地基的特征和危害

在實(shí)際的公路橋梁施工中，由于軟土地基的承載力較小，因此需要較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)加固路基，否則將給人們的人身和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)巨大損失。因此，在公路橋梁施工過(guò)程中，有必要預(yù)先計(jì)算軟土地基的具體沉降數(shù)據(jù)，并結(jié)合相關(guān)理論和模型采取預(yù)防措施，以確保項(xiàng)目建設(shè)按計(jì)劃進(jìn)行。當(dāng)前，軟土地基的主要危害是沉降，軟土地基的土壤質(zhì)量太軟，土層之間存在很大的空隙，含水量很高。如果公路橋梁建成并投入使用，軟土地基路基中的土壤水分將逐漸蒸發(fā)，土壤顆粒之間的密度將變小，公路橋梁將緩慢下沉，從而導(dǎo)致事故。橋梁沉降程度取決于下部樁基。通常，沉降發(fā)生在公路橋梁的交叉點(diǎn)。公路橋梁投入使用后，上部的重量越來(lái)越重，壓力越來(lái)越大，最終加劇了沉降問(wèn)題。同時(shí)，軟土地基是不穩(wěn)定的。因此，有關(guān)建設(shè)部門(mén)應(yīng)注意這一問(wèn)題，并尋求更好的施工方法，以免在后期對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)造成威脅。

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

軟土地基的強(qiáng)度低，軟土地基主要由松散的沙子，粗泥炭，有機(jī)土壤以及其他包含大量小顆粒（如粘土和淤泥）的土壤層組成。其特性更加明顯，例如固化時(shí)間長(zhǎng)，變形明顯，強(qiáng)度不是很高。由于其中有更多的水，這將在一定程度上阻礙設(shè)施的建設(shè)。公路橋梁的施工有很多特殊要求，如果軟土地基施工技術(shù)使用不當(dāng)，將在工程中引起明顯的沉降問(wèn)題。因此，在進(jìn)行施工時(shí)，必須嚴(yán)格遵守施工工藝和技術(shù)規(guī)范，認(rèn)真分析可能下沉的原因，制定合理的應(yīng)對(duì)策略，控制不良現(xiàn)象。壓實(shí)程度將對(duì)該項(xiàng)目的后續(xù)使用產(chǎn)生一定的影響，作為施工單位，如果不了解施工技術(shù)，則無(wú)法控制壓實(shí)度，這將嚴(yán)重破壞地基并改變其穩(wěn)定性，則工程質(zhì)量將下降，從而導(dǎo)致許多事故。對(duì)于降雨頻繁的地區(qū)，有必要根據(jù)氣候特性改變施工技術(shù)，以確保工程建設(shè)不會(huì)因雨水侵蝕而減弱。在問(wèn)題出現(xiàn)之前，建筑工人必須密切注意并積極分析，以確保公路橋梁建設(shè)能夠有序進(jìn)行。

3 軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中應(yīng)用的原則

在開(kāi)始項(xiàng)目之前，施工單位有必要徹底進(jìn)行工程軟土地基的檢測(cè)，分析土壤強(qiáng)度特征和指標(biāo)，然后根據(jù)獲得的數(shù)據(jù)比較計(jì)劃的內(nèi)容。如果與計(jì)劃存在重大差異，則必須及時(shí)進(jìn)行修訂，以確保計(jì)劃準(zhǔn)確有效，并積極制定施工計(jì)劃。在進(jìn)行軟土地基工程之前，有必要根據(jù)該地區(qū)的氣候特征，現(xiàn)場(chǎng)的工作環(huán)境和所使用的材料來(lái)制定詳細(xì)的計(jì)劃。進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，確保在旱季進(jìn)行施工，并應(yīng)考慮不同工藝的協(xié)調(diào)，并應(yīng)盡可能縮短工作表面的暴露時(shí)間，以取得良好的性能。在特定的施工過(guò)程中，作為施工組織，必須按照相關(guān)的設(shè)計(jì)材料和技術(shù)規(guī)定積極開(kāi)展施工工作。作為監(jiān)督機(jī)構(gòu)，有必要加強(qiáng)對(duì)工程的監(jiān)督，以確保建筑工程的順利進(jìn)行。在這種情況下，監(jiān)視下沉的位置，在指定的時(shí)間仔細(xì)觀察和記錄，并根據(jù)結(jié)果分析地基的穩(wěn)定性，以防止發(fā)生不良事件。

4 軟土地基施工技術(shù)分析

4.1 管樁加固法

（1）碎石樁加固法：碎石樁加固方法主要采用振動(dòng)，沖擊等技術(shù)在軟土地基上鉆孔，將碎石和沙子壓入地基，形成較大直徑高密度的樁就是碎石樁。碎石樁和原始的軟土地基一起形成了堅(jiān)實(shí)的地基作為承載層，從而增加了地基的承載能力并減少了地基的變形。該方法適用于各種低密度土基。這種加強(qiáng)地基的方法具有較高的建設(shè)成本。但是，隨著經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，碎石樁加固法已開(kāi)始在更廣泛的領(lǐng)域中得到應(yīng)用（圖1為碎石樁加固法施工流程）。

（2）夯實(shí)水泥土樁方法：該方法類似于碎石樁加固法。用水泥，粉煤灰和其他材料填充軟土地基，形成水泥土樁，以加強(qiáng)地基并提高其承載力。樁將承擔(dān)大部分載荷，并且樁會(huì)通過(guò)側(cè)向阻力和端部阻力將載荷傳遞至深層土壤。當(dāng)樁和土壤分擔(dān)荷載時(shí)，土壤的高壓區(qū)增加，從而增加了地基的承載力并減少了地基的沉降和變形。這樣，在地基邊緣安裝樁可以滿足地基上高層建筑的荷載要求。該方法易于構(gòu)建，構(gòu)建時(shí)間短，成本低，在許多領(lǐng)域得到充分利用。

（3）預(yù)應(yīng)力管樁加固法：預(yù)應(yīng)力管樁是由專業(yè)制造商使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)和離心成型技術(shù)然后進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)制成的空心圓柱形預(yù)制混凝土樁。整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程由計(jì)算機(jī)控制，從而減少了人為因素的影響，并且樁身的質(zhì)量保持可靠。管樁的混凝土強(qiáng)度高，達(dá)到C60～C80。預(yù)應(yīng)力管樁成型質(zhì)量好，孔內(nèi)土壤對(duì)周圍樁體影響不大，樁體強(qiáng)度高，穿透力大，承載力低，成本低，施工進(jìn)度快，工作效率高，施工時(shí)間短。被廣泛使用較深軟土地上。高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為擠土樁，施工速度較高，在施工區(qū)引起了土體壓縮的作用。管樁本身具有較高的抗壓強(qiáng)度，但具有較低的抗彎強(qiáng)度。不同土層之間的水平力很容易導(dǎo)致樁體破裂。因此，在軟土地區(qū)的管樁施工對(duì)開(kāi)挖有很大影響。開(kāi)挖的部署和工程措施應(yīng)符合“避免過(guò)大的應(yīng)力釋放，避免對(duì)土木工程造成過(guò)大的應(yīng)力，合理控制土壤位移和應(yīng)力釋放”的原則。

4.2 加筋加固技術(shù)

加筋加固技術(shù)包括在人工填充的路堤或擋土墻中，或在打入土釘，碎石樁等中鋪設(shè)土工合成材料。增加軟土地基的承載力并增加地基的密度和穩(wěn)定性。

4.3 緊密加固法

（1）排水?dāng)D密加固法：主要適用于周圍高含水量的沼澤、河流、湖泊和海洋等軟土地基，本質(zhì)上是通過(guò)施加壓力的方式將軟土地基中的水分大量擠出，從而增加其密實(shí)度與承載能力的及時(shí)，是一種新型的加固技術(shù)，具有效果好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，在現(xiàn)代工程建設(shè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

（2）強(qiáng)夯法：強(qiáng)夯法通常使用8 t～30 t的重錘進(jìn)行動(dòng)力壓實(shí)，以提供地基加固，增加地基強(qiáng)度，降低壓縮特性等。防止砂土液化的狀態(tài)，從而可以增加地基的承載力。強(qiáng)夯法適用于飽和粘土的應(yīng)用，并擴(kuò)展了替代動(dòng)力固結(jié)的傳統(tǒng)方法。使用外力將高強(qiáng)度材料壓入地基，在建筑地基中形成與原始地基相匹配的碎石支撐，從而顯著提高了地基的承載力。

（3）高壓噴射注漿法：與強(qiáng)夯法有一些相似之處。高壓噴射注漿法可將水泥，粉煤灰和其他具有良好強(qiáng)度并固結(jié)性較好注入軟土地基的深層，以提高整個(gè)地基的強(qiáng)度。其中，高壓射流割斷、打碎土壤、攪拌壓實(shí)，導(dǎo)致漿液和土壤顆粒被迫混合和固化。高壓噴射注漿法適用于含水量高的軟土地基。

（4）水泥攪拌法：通常使用水泥作為固化劑，利用與軟土地基之間的一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，將軟土地基固化為具有一定強(qiáng)度和耐水性的膠結(jié)土。通過(guò)水泥攪拌法得到的膠結(jié)土微觀結(jié)構(gòu)與原始土壤有很大不同，這導(dǎo)致原狀土的物理和機(jī)械性能發(fā)生重大變化（主要表現(xiàn)為強(qiáng)度和變形模量的增加），減少含水量并增加地基的承載力（圖2為水泥樁攪拌法施工流程）。

5 結(jié)束語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)一直在積極建設(shè)公路橋梁，穩(wěn)步增加資本投資，并積極引進(jìn)工程創(chuàng)新，以避免軟土地基的不利影響降低工程質(zhì)量。當(dāng)前，軟土地基技術(shù)的應(yīng)用仍然存在問(wèn)題。軟土地基的建設(shè)必須適應(yīng)地基的變化和地基結(jié)構(gòu)的性質(zhì)。對(duì)于公路橋梁項(xiàng)目，軟土地基的建設(shè)，有必要積極分析沉降現(xiàn)象，不僅需要注意施工過(guò)程，而且還要做好管理工作，必須特別注意變形和強(qiáng)度。因此，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，有必要進(jìn)行全面的分析并考慮每個(gè)要素，例如環(huán)境。軟土地基可持續(xù)性與項(xiàng)目的最終質(zhì)量有關(guān)，必須制定合理的策略，以確保良好的項(xiàng)目質(zhì)量，并為國(guó)家發(fā)展和人民旅行創(chuàng)造更多便利。

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