市政公路橋梁工程施工中軟土地基處理技術(shù)的探討

劉 杰

（中交路橋華南工程有限公司，廣東 中山 528400）

1.引言

市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是市政工程建設(shè)的一個主要工作內(nèi)容，在市政工程中就包括了市政交通、水電系統(tǒng)、能源供應(yīng)、通信系統(tǒng)、綠化設(shè)施、消防設(shè)施等一系列工程建設(shè)，這些市政工程建設(shè)主要是包含在城鄉(xiāng)的基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃建設(shè)中，市政工程的建設(shè)是政府基于其自身的職能和責(zé)任，為公民提供相應(yīng)的公共服務(wù)。市政工程的建設(shè)是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展的一個重要基礎(chǔ)，特別是市政工程中水、電、氣等系統(tǒng)的布置建設(shè)，關(guān)乎城市的生存與發(fā)展。

2.軟土地基的危害剖析

在市政公路橋梁建設(shè)過程中，一旦遇到軟土地基問題則需要進(jìn)行及時的處理，避免給后續(xù)的工程開展建設(shè)留下隱患。本文主要提及以下幾種軟土地基的危害形式：第一，在軟土地基地段施工過程中，如果沒有按照相關(guān)的工序要求進(jìn)行材料填充，不僅會降低市政公路工程建設(shè)的質(zhì)量，還會給未來的交通安全出行埋下隱患；第二，對于建筑物穩(wěn)定性的破壞。在市政公路橋梁的建設(shè)過程中，一定要在施工之前對施工環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場勘查，一旦出現(xiàn)軟土地基地層就要進(jìn)行立即處理，不然會極大地影響建筑物的穩(wěn)定性；第三，會對地層環(huán)境造成破壞。由于市政公路橋梁工程的建筑具有一定的質(zhì)量性，如果在建設(shè)過程中沒有按照既定的工序?qū)浲恋鼗M(jìn)行處理，建筑物則會破壞周圍的地層形式，在降低建筑物穩(wěn)定性和安全性的同時，也使得土層遭受了極為嚴(yán)重的破壞[1]。

3.當(dāng)前軟土地層處理的現(xiàn)狀

3.1 施工設(shè)備落后

我國一些城市在建設(shè)過程中，由于城市所處的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，所以在市政公路橋梁建設(shè)過程中會遇到很多軟土地層。我國相關(guān)的市政工程施工人員一直對軟土地層的處理技術(shù)進(jìn)行研究，雖然在技術(shù)上取得了一定的進(jìn)步和突破，但是我國在施工設(shè)備依然處于落后狀態(tài)。比如部分施工設(shè)備不能針對軟土地基進(jìn)行有效的施工，或是在施工過程中受限于軟土地基，從而使得市政公路橋梁工程建設(shè)無法正常進(jìn)行。

3.2 處理方法不妥當(dāng)

眾所周知，軟土地基的地層特點是高壓縮性和低強度性，例如淤泥、雜填土、素填土等軟土地基，在處理過程中都具有上述特點，但是由于不同土質(zhì)所含的水分和有機物不同，所以選取的方法應(yīng)該也是不一樣的。但是當(dāng)前一些市政公路橋梁施工單位一旦遇到軟土地基地段，只是盲目的進(jìn)行雜土填充，這使得軟土地基處理的效果大打折扣[2]。

3.3 不重視公路建設(shè)等級

在市政公路橋梁的建設(shè)過程中，其設(shè)計要求的高低決定著公路質(zhì)量等級要求的高低。市政公路橋梁工程，對于公路的等級建設(shè)有著非常高的要求。當(dāng)進(jìn)行軟土地基的處理時，要根據(jù)公路橋梁的高度和寬度進(jìn)行軟土地基處理，在一般情況下都會采用置換法進(jìn)行地基處理，這種方法會使得局部的穩(wěn)定性遭受破壞，所以在選擇處理方式過程中要考慮公路建設(shè)的實際情況和的等級要求[3]。

4.市政公路橋梁建設(shè)過程中軟土地基的處理措施探究

4.1 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)的強度都會使用置換方式。所謂的置換施工法，其實就是將高強度的土層和低強度的土層互換，這樣就能夠通過土壤互換，提高地層的穩(wěn)定性和性能強度。當(dāng)前置換施工法的使用過程中，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不可忽視的缺陷就是工程量較大、周期長、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度。在進(jìn)行軟土地基的置換施工過程中，要先對現(xiàn)場的施工環(huán)境進(jìn)行勘測考察，了解周圍的自然環(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，將軟土挖去做換填處理，然后將置換的基土先回填入坑內(nèi)，之后就是使用路面基土進(jìn)行回填。并且在置換回填過程中，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，則要使用夯實法和碾壓法對地面進(jìn)行碾壓，使得土壤的強度高于原有的軟土地基強度，并且能夠達(dá)到市政公路橋梁施工的要求[4]。

圖1 軟土地基處理方法

4.2 硬殼層的補強

對于砂質(zhì)性的軟土、濕陷性黃土和粘土硬殼層這類排水性較差的土壤，非常適宜采用硬殼層的補強技術(shù)。所謂的硬殼層補償技術(shù)就是在軟層地基處理過程中，使用物理碾壓、振動沖擊壓對土地土層進(jìn)行夯實，使得軟土地層的物理層級結(jié)構(gòu)有所改變。硬殼層補償技術(shù)的應(yīng)用成本低，并且對于地基土層的處理效果較為明顯，所以在市政公路橋梁工程建設(shè)過程中，應(yīng)用范圍較廣。硬殼層的補償技術(shù)在使用過程中，還可以結(jié)合硬物填充方式，將硬物沙石進(jìn)行搗碎，使得硬殼層的強度得到補充，大幅提高軟土地層的存在力和穩(wěn)定性。硬殼層補償技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，在使用過程中可以通過現(xiàn)場的實際環(huán)境和其他處理方法相結(jié)合，實現(xiàn)軟土地基治理的綜合化，降低了軟土層處理的施工成本和建筑成本[5]。

4.3 排水固結(jié)處理

排水固結(jié)處理就是對軟土中含水量較大的地基進(jìn)行處理，其原理就是通過在軟土地基中插入排水管，并且讓管道呈垂直的排水形式，使得軟土地基類多余的水通過管道排出，從而達(dá)到排水固結(jié)的作用。當(dāng)前，排水過節(jié)處理技術(shù)主要有以下四種方式：沙井堆載預(yù)壓、降水預(yù)壓、真空排水預(yù)壓、電滲排水固結(jié)。沙井堆載預(yù)壓是用于排水性較差粘土層較多的施工環(huán)境，沙井能夠?qū)⑼翆舆M(jìn)行壓實，使得地基的強度大大提高，從而實現(xiàn)排水固結(jié)和加快土層凝固。而降水預(yù)壓法是采用井點抽水來降低地下水的水位，地下水水位降低，必然會使得軟土地基的含水層下沉，從而實現(xiàn)軟土地基的地層結(jié)構(gòu)改變，加快軟土地基的處理速度。所謂的真空排水預(yù)壓，就是把砂墊層和沙井布置在加固的土體中，然后在砂墊層上放置不透氣的塑料薄膜，最后再使用真空抽氣設(shè)備進(jìn)行真空抽氣，在大氣壓的作用上，使得軟土層中的水分逐步通過孔隙流入沙井，這時候就能達(dá)到排水過節(jié)的作用。但是真空排水預(yù)壓的方式應(yīng)用成本較高，并且此類方法的適用范圍較窄，所以在我國市政公路橋梁建設(shè)過程中，真空預(yù)壓法并沒有得到廣泛的使用和推廣；所謂的電滲排水法，就是利用直流電裝置把軟土地基當(dāng)中的水體電流進(jìn)行物理性導(dǎo)向，讓土層中的水分流向趨于一致，使得水分能夠從統(tǒng)一的排水孔或沙井中排出，從而能夠達(dá)到快速排水過節(jié)的效果。但是這些方法的使用具有一定的安全隱患，在使用過程中技術(shù)操作人員特別需要穿著無漏密封的絕緣服，以免造成觸電事故，所以電滲排水固結(jié)法擁有一定的使用限制范圍[6]。

4.4 材料加筑法

所謂材料加注法，就是把一定質(zhì)量的鋁合金、金屬絲、鋅銅片等抗腐蝕能力較強的材料加固編織成網(wǎng)狀或者是條帶狀，然后加入到公路建設(shè)的地基中。利用金屬材料和土壤之間的摩擦力，使得軟土地層的穩(wěn)定性大幅提高，拉筋法（材料加筑）是土地層的填充過程中較為使常用的一種方法，并且這類方法的適應(yīng)性極高，后期通過土層掩埋，有利于公路的雨水排出，維持周邊地層的環(huán)境穩(wěn)定，提高市政公路橋梁的地基強度。

4.5 擠密法

所謂的擠密法，就是在軟土層中滲透入一定量的沙石粉末，然后讓砂石粉末逐漸補充軟土層的土壤顆粒之間的間隙，然后再使用壓路機對土層進(jìn)行碾壓加固的形式處理。砂石粉末的利用有利于提高軟土地層的存在性和強度，并且通過長時間的碾壓與夯實，實現(xiàn)了砂石粉末和土壤顆粒之間的有效結(jié)合，大幅提高了軟土地層的平整性和穩(wěn)定性。通過實際的施工效果證明，緊密法有利于提高軟土地基的整體承載性，實現(xiàn)了路面的整體平穩(wěn)，并且擠密法的使用有利于后續(xù)對土壤的整體維護(hù)，大幅降低了土層維護(hù)的成本，減少路面反復(fù)施工的情況出現(xiàn)。但是擠密法的技術(shù)應(yīng)用要求較高，砂石粉末的配比工序復(fù)雜，在砂石配比過程中，一旦出現(xiàn)配比失誤，就會使得后期路面出現(xiàn)降低下沉的問題，所以緊密法在使用過程中，一定要進(jìn)行砂石粉調(diào)配比例的優(yōu)化。

4.6 淺層治理技術(shù)

淺層治理技術(shù)對于軟土地基處理的適用性較高，特別是在市政橋梁工程建設(shè)中5米以內(nèi)的軟土地基處理，在處理過程中使用的是綜合處理方式，對地層進(jìn)行綜合化的填充或置換，然后通過表面的單一碾壓夯實，使得軟土地基的地層性能和承載力不斷提高，避免施工之后地層大幅沉淀，使得路面的平整度受到破壞。

5.結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國的城市化建設(shè)進(jìn)程也在不斷的加快，市政公路橋梁建設(shè)工程的數(shù)量和規(guī)模都在增加和擴大能夠更好的保證市政公路工程施工的質(zhì)量，在施工過程中就要實現(xiàn)對軟土地基的處理和控制，作為相關(guān)的施工人員要不斷探求新的軟土地基施工處理技術(shù)，大幅降低軟土地層的濕敷處理成本，提高土層的承載力和適應(yīng)性，保障市政公路橋梁建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性。