公路橋梁工程軟土地基施工中的技術(shù)要點

寇天泉 仇志強(qiáng)

1.德州市公路事業(yè)發(fā)展中心夏津分中心 山東德州 253000

2.山東通力路橋工程有限公司 山東德州 253000

軟土地基是公路橋梁工程施工中的重難點工程，與普通的地基相比，其天然孔隙大，而且滲透性小、含水較多，如果施工不當(dāng)則會引起路面開裂、路堤不穩(wěn)定等問題，因此在施工中需要科學(xué)地選擇施工技術(shù)和施工方式，才能確保工程施工的質(zhì)量。公路橋梁施工中，要確保整體工程的質(zhì)量，需要借助科學(xué)的技術(shù)對軟土地基進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?，從而提升公路橋梁的整體性能[1]。

1 軟土地基特征與危害

公路橋梁施工期間，軟土地基結(jié)構(gòu)主要特點為：土層水分充足，不穩(wěn)定，孔隙較大具有較強(qiáng)壓縮性，強(qiáng)度低，軟性土壤多位于地表底層，這一位置硬泥土較少，軟土塑性指數(shù)、空隙等不同指標(biāo)差異較大，軟土地基中含有軟粘性土、黃土、淤泥質(zhì)地質(zhì)。因此施工期間，有必要對軟土地基特性展開詳細(xì)調(diào)查，全面分析這種地質(zhì)危害，充分了解孔隙比數(shù)值，然后結(jié)合實際應(yīng)用不同的軟土地基處理技術(shù)。結(jié)合不同地層情況與軟土地基情況選擇最佳施工技術(shù)，確保施工工程質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)，同時有效滿足公路橋梁路基承載力與穩(wěn)定性要求。如果不能對軟土地基進(jìn)行妥善處理，就會導(dǎo)致地基不穩(wěn)，嚴(yán)重情況下還會致使橋臺下沉，公路橋梁被破壞，路基沉降或塌陷，最終危機(jī)通行人員安全。軟土路基并非天然路基，不能直接用在公路橋梁中，在使用前期，需要對其進(jìn)行加固處理，確保軟土地基性能不斷提升，穩(wěn)定性與強(qiáng)度不斷提升，從而有效滿足公路橋梁穩(wěn)定性與承載力需求。路基穩(wěn)定性會對公路橋梁質(zhì)量與路面安全產(chǎn)生較大影響，因此軟土路基施工一定要經(jīng)過前期處理方能發(fā)揮最終成效。

2 軟土地基處理措施

2.1 化學(xué)加固施工技術(shù)

對于軟黏土含量較高的土層，采用單一的敷料難以改變土質(zhì)的硬度，對此可以增加一些化學(xué)試劑改變軟土地層的性質(zhì)，一般可以采用含有化學(xué)物質(zhì)的水泥、石灰以及水玻璃混合液等。水泥攪拌法主要是對軟黏土和水泥石灰等進(jìn)行攪拌，水泥和石灰可以吸收土層中的水分，從而起到固化土層的作用，最終使地層軟土固結(jié)，這種方法能形成強(qiáng)度較高、穩(wěn)定性較強(qiáng)的地塊，從而提升地層承載力。同時，也可以采用旋噴樁法加固土層，運用干粉噴射機(jī)器，高壓噴射注漿儀器等噴射成灰土樁，最終形成復(fù)合地基，提升土層的承載力，維持橋面和路面穩(wěn)定，減少土基沉降問題。這種方法在含水量相對較大且難以直接排出的軟土地層施工中較為適用。此外，還可以采用硅化法加固，借助水玻璃混合液加固軟土層。這種加固方法施工成本相對較高，一般適用于滲透系數(shù)較大的軟土土質(zhì)[2]。

2.2 真空預(yù)壓法

一是軟土層中放置砂墊層，作為水平排水體；二是水平排水墊層中間放置濾水管，將濾水管呈條形狀排列，濾水管材料為塑料或鋼管，直徑大小設(shè)定在8-10mm，濾水孔間距大小為5cm；三是鋪設(shè)密封性較好且數(shù)量較多的聚氯乙烯薄膜，確保操作密封性，一般情況下可以在上面鋪設(shè)2層；四是真空管路安裝，保證管路連接較好，密封性較強(qiáng)；五是打開離心泵開始真空抽氣，在提升密封膜中真空壓力中，促進(jìn)土層排水固結(jié)，具體而言，應(yīng)控制密封膜真空度超過73Kpa，操作時間控制在5天以內(nèi)；六是全部操作中，應(yīng)對離心泵、密封膜與真空管路情況進(jìn)行及時觀測，及時掌握土體不同深度下的真空度、地表沉降量、土層沉降等情況。真空預(yù)壓法操作時間短，工藝簡單，適于大面積操作施工。這一方法常用在飽和軟黏土地基中，如果施工現(xiàn)場中透水層較厚，則不能用真空預(yù)壓法進(jìn)行處理。

2.3 墊層法

在進(jìn)行公路橋梁隧道施工的時候，軟土地質(zhì)上可以采用一些地質(zhì)比較硬的墊層，這樣不僅可以完善地基的承載力，還可以降低長時間使用導(dǎo)致的沉降。墊層法主要是結(jié)合公路修建時所需要考慮的地質(zhì)情況及周邊排水情況，選擇比較厚的墊層，使得軟土地基強(qiáng)度隨之提高，在進(jìn)行排水的過程中避免因為水分過多而導(dǎo)致沖刷的現(xiàn)象，從而穩(wěn)定地基。另外一種墊層法就是通過一些硬質(zhì)的材料，例如砂子，來穩(wěn)定地基，在砂子鋪設(shè)過程中，需要施工人員提前做好準(zhǔn)備工作，將砂子中的雜質(zhì)進(jìn)行清理，然后結(jié)合地層的高度進(jìn)行鋪設(shè)，同時做好后期的保養(yǎng)，從而延長公路橋梁隧道的壽命。

2.4 強(qiáng)夯法

應(yīng)用重量為8-12t的重錘，控制落距在8-20m，然后開展軟土地基強(qiáng)夯操作，應(yīng)用重錘沖擊波和動應(yīng)力將軟土中的水分?jǐn)D出來，以便達(dá)到最佳的地基加固效果。這種施工方法相對簡單，可以達(dá)到較好的加固成效，性價比相對較高。結(jié)合相關(guān)測算，對軟土地基進(jìn)行強(qiáng)夯處理，可以使軟土地基壓縮性下降為原來的2-10倍，承載力提升為原來的2-5倍。強(qiáng)夯法多用在黏質(zhì)土、砂類土、泥炭等土質(zhì)中。一是應(yīng)用強(qiáng)夯法，應(yīng)先對地基及施工環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查，接著設(shè)計出強(qiáng)夯方案，并結(jié)合加固厚度計算出落錘和重錘高度；二是結(jié)合強(qiáng)夯后地面情況，計算地面高程，并用推土機(jī)整理施工現(xiàn)場；三是若現(xiàn)場中地表土層為細(xì)粒土，同時有地下水位升高等問題，此時應(yīng)在施工現(xiàn)場中鋪設(shè)一定厚度的碎石與砂，具體而言可以將其厚度固定在0.5-2m[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，在公路橋梁工程施工中，軟土地基施工可以說是其中的重難點施工環(huán)節(jié)，在一定程度上能夠直接影響到公路橋梁工程的整體施工質(zhì)量，所以必須要重視軟土地基施工技術(shù)的合理應(yīng)用，以提高公路橋梁的穩(wěn)定性和安全性。