公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)分析

何春亞

摘 要：在公路橋梁施工過程中，如果遇到軟土地基，將在一定程度上增加工程建設(shè)的難度。為了從根本上保證公路橋梁施工的安全和施工質(zhì)量，在處理軟土地基時，施工單位要認(rèn)真認(rèn)識和掌握軟土地基技術(shù)，掌握并靈活運(yùn)用軟土地基處理技術(shù)的要點(diǎn)，提高軟土地基的承載力和強(qiáng)度，最大限度地保證公路橋梁的施工安全和施工質(zhì)量

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工;軟土地基;施工技術(shù);應(yīng)用

隨著時代和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，許多先進(jìn)的技術(shù)在軟土地基的施工中逐漸得到應(yīng)用，有效地提高了軟土地基的穩(wěn)定性。然而，對于軟土地基的施工技術(shù)還存在一些認(rèn)識不夠的施工單位。針對這種情況，應(yīng)重視軟土地基施工要點(diǎn)的分析，結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境選擇合適的施工技術(shù)，從而保證軟土地基施工的效果和效率。

1.軟土地基的特點(diǎn)及危害

1.1軟土地基的特點(diǎn)

軟土地基一般具有以下特點(diǎn)：（1）含水量高;軟土地基的含水量大于20%，導(dǎo)致土體流動性大，增加了軟土地基的施工難度。因此，施工單位在施工前必須進(jìn)行現(xiàn)場勘察，掌握軟土地基的各種相關(guān)數(shù)據(jù)，有針對性地制定施工方案（2）滲透性較弱。軟土地基中存在大量的有機(jī)質(zhì)，導(dǎo)致氣泡的形成，阻礙了土體中的順暢的排水通道，使?jié)B透性變差，其強(qiáng)度不能滿足施工要求（3）抗剪強(qiáng)度不強(qiáng)。主要影響路基的正常排水，易造成地表不均勻沉降。

1.2軟土地基的危害

由于軟土地基內(nèi)的軟土，土層之間存在較大的間隙。在公路橋梁施工過程中，如果對軟土地質(zhì)處理不當(dāng)，土層內(nèi)的水分會不斷揮發(fā)，增加土體顆粒密度，最終導(dǎo)致沉降問題，威脅交通安全，引發(fā)安全事故。當(dāng)公路橋梁投入使用時，地基承載力將隨著上層的重量增加而增加，從而導(dǎo)致沉降問題。此外，軟土地基缺乏足夠的穩(wěn)定性。在工程建設(shè)中，不僅要監(jiān)測地基的變化，還要考慮未來路面的壓力。軟土地基土顆粒中存在變形現(xiàn)象，使土體塊體移動，最終形成裂紋。

2.公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用

2.1化學(xué)加固處理技術(shù)

化學(xué)加固技術(shù)的應(yīng)用是在軟土地基中加入水泥或其他化學(xué)物質(zhì)，適用于粉土、砂、粉砂和一般人工填土等軟土地基。主要化學(xué)加固技術(shù)有硅化、水泥攪拌樁、噴射灌漿樁和粉噴樁。

水泥攪拌樁技術(shù)是提高軟土地基的強(qiáng)度和強(qiáng)度的主要技術(shù)之一。其技術(shù)原理是將水泥漿噴入軟土中，使水泥與軟土發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。水泥攪拌樁處理技術(shù)主要采用水泥或石灰等材料作為固化劑的主要劑，在軟土地基的深度處采用專業(yè)的、特殊的深層攪拌設(shè)備強(qiáng)制攪拌軟土和固化劑。從而促進(jìn)軟土固結(jié)成一定強(qiáng)度的地基，提高軟土地基的完整性和水穩(wěn)性，保證軟土地基達(dá)到相應(yīng)的公路橋梁承載力。此外，在采用水泥攪拌樁處理軟土地基的過程中，還可以減少軟土地基的沉降。水泥攪拌樁技術(shù)處理的軟土地基屬于復(fù)合地基，公路橋梁的荷載由樁土共同分擔(dān)。處理技術(shù)的應(yīng)用具有設(shè)備輕、施工操作簡單、效率高、處理深度大等優(yōu)點(diǎn)，在軟土地基處理中得到廣泛應(yīng)用。

硅化法是將以硅酸鈉為主的混合溶液注入軟土地基進(jìn)行加固處理。鋼筋在加固過程中，若在電的作用下完成，則稱為電硅化法。硅化法在軟土地基處理中的優(yōu)點(diǎn)是加固快，施工周期短，但這種處理技術(shù)的造價相對較高。

旋噴樁處理技術(shù)包括高壓旋噴樁和粉噴樁，在低強(qiáng)度、高壓縮性、排水性能較差的軟土地基中得到廣泛應(yīng)用。樁采用水泥樁、石灰樁和軟土地基，樁承載大部分荷載，從而提高了地基的整體承載力，減少了施工后的沉降。該技術(shù)應(yīng)用過程操作相對復(fù)雜，需要使用專用旋轉(zhuǎn)噴涂機(jī)械，施工成本高，加固效果好，應(yīng)用范圍廣。

2.2強(qiáng)夯法

在軟土地基處理中，對于某些天然孔隙大、天然含水量在一定范圍內(nèi)的軟粘土地基，可以采用重錘擊實(shí)或強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理。強(qiáng)夯法的原理是對軟土地基的土層產(chǎn)生巨大影響。在沖擊力作用下，土層內(nèi)部會產(chǎn)生較大的沖擊波和壓力，從而壓縮土體孔隙。此外，在強(qiáng)夯過程中，壓實(shí)點(diǎn)附近的土層將形成一定深度有裂縫的良好排水溝，將排出土層中的孔隙水和氣體，使土層快速固結(jié)。強(qiáng)夯完成后，軟土地基的承載力大大提高，可使土層壓縮率降低200%～1000%。它是一種非常有效的處理技術(shù)，廣泛應(yīng)用于大孔隙比、高含水率的軟土地基中。

2.3加載處理技術(shù)

在公路橋梁工程的施工過程中，遇到軟土地基是非常普遍的，這將對施工產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。施工前需要對軟土地基進(jìn)行處理，以提高軟土地基的承載力和強(qiáng)度，從而保證施工順利進(jìn)行。裝載處理技術(shù)是一種操作簡單、成本低廉的傳統(tǒng)處理技術(shù)。其原則是在工程施工前使用大于或等于公路橋梁設(shè)計(jì)荷載的預(yù)荷載對軟土地基進(jìn)行預(yù)壓，從而促進(jìn)軟土地基的超前沉降和加固，達(dá)到地基的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，減少施工后的沉降。在荷載處理過程中，軟土地基的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值后，可以去除荷載，可以啟動公路路面施工或橋梁樁施工。為避免對軟土的破壞，應(yīng)采用分層分級加載方法，控制加載速率。處理工藝原理成熟，施工簡單，無需專用設(shè)備和材料，但施工周期長。如果施工時間足夠，可以單獨(dú)使用，否則可以與其他處理技術(shù)結(jié)合使用。

2.4換填墊層處理技術(shù)

換填墊層處理技術(shù)適用于軟土層厚度較小的情況。施工單位可開挖路基表面以下部分或全部軟土層，替代強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、不易侵蝕的材料，從而直接改變軟土地基的性能。換填墊層處理技術(shù)應(yīng)用中所用的換填材料通常是透水性好的礫石。采用墊層處理技術(shù)處理軟土地基厚度在2～3m范圍內(nèi)的地基，具有一定的經(jīng)濟(jì)性。但是，當(dāng)軟土層厚度過大時，換填墊層處理技術(shù)需要增加土量，從而增加工程造價。需要注意的是，換填墊層處理時，應(yīng)先確定定位線，再進(jìn)行排水布置，以保證邊坡穩(wěn)定，合理控制地下水，避免水層減少的問題。

2.5加筋路基處理技術(shù)

加筋地基處理技術(shù)采用土工織物對軟土地基進(jìn)行緩沖，使軟土地基和路基橫向移動困難。在軟土地基上施加側(cè)向約束，降低了軟土地基的應(yīng)力水平，提高了軟土地基和路基的剛度和穩(wěn)定性。同時，該技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了路基的水平排水和荷載的均勻分布。當(dāng)軟土地基得到加固時，土工織物的全覆蓋和鋪裝也能增加路基的剛度，對邊坡形成一定的防護(hù)作用，便于排水，使路基更加穩(wěn)定安全。

2.6擠密法

所謂擠密法，就是將一定量的砂石粉滲入軟土層中，然后讓砂石粉逐漸補(bǔ)充軟土層中土粒之間的空隙，再用壓路機(jī)碾壓加固土層。砂石粉的使用有利于提高軟土層的存在性和強(qiáng)度，通過長期碾壓，實(shí)現(xiàn)砂石粉與土顆粒的有效結(jié)合，大大提高了軟土層的平整度和穩(wěn)定性。通過實(shí)際施工效果，證明了壓實(shí)方法有利于提高軟土地基的整體承載力，實(shí)現(xiàn)路面整體穩(wěn)定性，壓實(shí)方法的使用有利于后續(xù)土體的整體養(yǎng)護(hù)，大大降低了土層養(yǎng)護(hù)成本，減少了路面的重復(fù)施工。

2.7灌漿法

目前常用的灌漿方法是高壓噴射灌漿。當(dāng)射流壓力增加到一定程度后，利用揚(yáng)土噴霧器破壞土壤的原始狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)噴漿與土壤的交換或傳遞交換。在工程施工過程中為滿足設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)，可根據(jù)設(shè)計(jì)要求和現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)整轉(zhuǎn)速。應(yīng)調(diào)整打樁機(jī)的速度，以控制注入力的增加或減少。根據(jù)具體要求調(diào)整整個噴嘴的直徑，可以有效地優(yōu)化和控制噴射比流量。

綜上所述，軟土地基施工在公路橋梁施工中占有重要地位。軟土地基施工技術(shù)將受到諸多因素的影響，只有充分掌握軟土地基施工的技術(shù)要點(diǎn)，才能保證其應(yīng)用效果。

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