軟土地基處理技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用研究

文/宋學(xué)淵

1 前言

當(dāng)前我國的城市規(guī)模逐漸擴大，路橋工程的數(shù)量也在持續(xù)增加。在進行路橋施工的過程中，軟土地基造成的影響是非常大的，一旦處理沒有做到位的話，發(fā)生地表不均勻沉降的概率就會大幅增加，工程整體質(zhì)量也難以得到保證，因此在施工過程中必須要保證軟土地基施工技術(shù)能夠得到合理應(yīng)用。對該技術(shù)加以應(yīng)用能夠保證路橋施工的質(zhì)量、進度達到預(yù)期，而要確保軟土地基施工技術(shù)具有的作用被真正地發(fā)揮出來，就必須要全面分析其應(yīng)用策略，進而保證軟土地基能夠得到有效處理。

2 軟土地基的特點

對軟土地基進行分析可知，其是長時間在淡水、鹽水中沉積形成的，因為地質(zhì)環(huán)境存在差異，所以空間范圍、天然性狀也是有所不同的。軟土地基所具有的物理特性是較為特殊的，所以其呈現(xiàn)出以下特點[1]。

2.1 孔隙較大

從我國的實際情況來看，軟土地基孔隙比通常在1～2，而含水量則是在50%～70% 間，有些地區(qū)則更大，能夠達到200%。

2.2 強度較低

眾所周知，軟土地基多為軟弱黏土或者是淤泥土層，其強度無法滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，面對外部荷載時會呈現(xiàn)出流塑狀態(tài)，擁有的抗剪、抗拉強度均非常低。一般來說，無側(cè)限抗剪強度是在30kN/m2以下的。

2.3 變形較大

軟土地基多為淤泥土質(zhì)，自身具有的強度非常低，如果外部荷載超出最大承載范圍的話，土體必然會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的豎向、側(cè)向變形。

2.4 含水量偏大，但透水性較弱

在軟土地基中含有大量的水分，而其自身具有的透水性卻是非常薄弱的。這樣一來，孔隙水壓就會明顯增加，在對地基進行壓實固結(jié)處理時，所要面對的阻礙力量就會加大[2]。

3 應(yīng)用路橋施工技術(shù)處理軟土地基易出現(xiàn)的問題

在軟土地基施工施加荷載時，孔隙水壓會有明顯增加，這就使得地基強度變得更低。因此，在施工的過程中，施工人員必須要對軟土地基加以重視，尤其是要對軟土地基具有的特點有清晰的認(rèn)知。一旦軟土層處理未能做到位的話，持續(xù)荷載必然會產(chǎn)生直接影響，導(dǎo)致路面發(fā)生沉降、開裂的概率大幅增加。從軟土地基具有的強度來看，土壤并未遭受破壞時，原有形態(tài)并不會發(fā)生變化，然而在施工過程中必然會產(chǎn)生擾動，使得地基強度變得較低，呈現(xiàn)為稀釋狀態(tài)。在軟土層中存在大量的透鏡體，而且水平、垂直這兩個方向存在很大的區(qū)別，這就使得路基會發(fā)生不均勻沉降。

在處理軟土地基的過程中，前期未能對路況進行準(zhǔn)確勘查，或是地面出現(xiàn)長時間沉降的話，地基強度自然也就無法符合既定標(biāo)準(zhǔn)。

從施工的現(xiàn)狀來看，在對軟土地基進行處理時，選擇的方法并不合適，路堤難以保持穩(wěn)定狀態(tài)，如果情況更為嚴(yán)重，外圍建筑也必然會受到影響，工程項目具有的穩(wěn)定性也會變得較為低下。比如：在施工過程中，分層并不是十分合理，填土速度太快或者填料質(zhì)量達不到要求的話，就難以避免路堤失穩(wěn)。在對臺背進行回填時，結(jié)構(gòu)物會產(chǎn)生推擠、摩擦，進而使得橋臺發(fā)生變形的情況[3]。因此，施工單位應(yīng)該指定專人完成好考察工作，必須要加強土層檢查，并在此基礎(chǔ)上選擇切實可行的施工技術(shù)，保證軟土地基能夠得到有效處理，進而使得地基的強度、承壓力明顯提升。

4 路橋施工中常用的軟土地基施工技術(shù)

4.1 粉噴樁施工技術(shù)

在路橋施工的過程中，軟土地基的處理是不可忽視的，而應(yīng)用粉噴樁施工技術(shù)是常見的方法。在運用該技術(shù)時，通過成樁設(shè)備來進行鉆孔，確保固化劑能夠被壓入地基當(dāng)中，使其和水分充分混合起來，土壤當(dāng)中含有的水分就會明顯降低，同時土壤所具有的強度也能明顯提升。當(dāng)然，在對該技術(shù)進行實際應(yīng)用前，工作人員應(yīng)該要完成好施工場地勘查工作，切實了解地質(zhì)情況，高程數(shù)據(jù)測量、土工常規(guī)實驗等均要做到位，同時必須加大所需信息數(shù)據(jù)的收集力度，以此保證施工順利展開。對應(yīng)用粉噴樁施工技術(shù)時，相關(guān)參數(shù)的對比是不可忽視的，工作人員要尋找到最為合適的參數(shù)，并按照施工現(xiàn)狀來進行適當(dāng)調(diào)整，大幅提升樁基礎(chǔ)質(zhì)量。要想使得粉噴樁真正具有流動性，可將適量的硫酸鈉、石膏摻入原料中，以此保證固結(jié)性能大幅提升，軟土地基具有的承載力也可以得到增強[4]。此外，還要對沙土、黏性土進行鋪設(shè)，保證厚度達到要求，提高其穩(wěn)定性、平整性；另外，工作人員必須要細(xì)致檢查粉噴樁的直徑，噴粉原料必須要攪拌到位，鉆機的鉆頭必須要保證磨損度不會在2cm 以上，以此使得樁基礎(chǔ)質(zhì)量達到既定要求。

4.2 強夯處理技術(shù)

從軟土地基的組成來看，粉土、黏土所占比例是非常大的，因此土壤土質(zhì)顯得非常疏松，同時內(nèi)部空隙也比較大。在對其進行處理的過程中，強夯技術(shù)較為適合。當(dāng)下的路橋工程中應(yīng)用強夯技術(shù)也是較為常見的方法之一，通過其可以使得軟土地基性質(zhì)有明顯變化，弱化軟土地基的壓縮性，明顯提高穩(wěn)定性。對該技術(shù)加以利用時，就是要將一定重量的物體由高處墜落，直接對軟土地基進行夯擊，從而保證土壤孔隙能夠縮小，地基夯實的目的也自然就可達成。利用強夯技術(shù)能夠提高地基密實度，增強荷載能力，使地基具有的安全性、穩(wěn)定性得到保證。這里需要指出的是，如果施工區(qū)域周邊存在鐵路、居民區(qū)的話，那么應(yīng)用該技術(shù)并不合適。

4.3 深層及表層排水技術(shù)

軟土地基中的含水量是較高的，工作人員要選擇可行的技術(shù)來達成排水目的，以此確保土壤含水量大幅降低，土壤孔隙也可減小。在展開路橋施工時，工作人員必須要依據(jù)實際情況選擇最為適宜的排水技術(shù)，保證軟體地基能夠更為穩(wěn)定。當(dāng)下常用的排水技術(shù)主要有兩種，即深層排水技術(shù)和表層排水技術(shù)，靈活運用排水技術(shù)可以保證排水效果更為理想。在應(yīng)用表層排水技術(shù)時，軟土地基上鋪設(shè)適量的砂石，可以使得含水量明顯降低，將該方法與壓力排水法結(jié)合起來能夠使得軟土層真正實現(xiàn)沉降、固結(jié)，軟土地基自然就更加安全、穩(wěn)定，從而可保證后續(xù)施工順利展開。另外，應(yīng)用深層排水技術(shù)時，在地基中應(yīng)該設(shè)置好擠密設(shè)備，對其產(chǎn)生的壓力予以利用，使得土壤水分被擠壓到排水井中，經(jīng)過一段時間后，地基就會固結(jié)[5]。為了確保該技術(shù)的應(yīng)用效果，工作人員應(yīng)該提前對軟土地基進行測量，在獲得所需數(shù)據(jù)后確定設(shè)備參數(shù)，以此保證處理效果更為理想。

4.4 土質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)

軟土地基未能得到有效處理的話，沉降、變形、坍塌的發(fā)生率就會大幅增加，路橋質(zhì)量無法得到保證，車輛通行也會受到直接影響。在施工時，工作人員應(yīng)該選擇適宜的技術(shù)，通過土質(zhì)轉(zhuǎn)換技術(shù)使得地基更加穩(wěn)定，明顯提升荷載能力。施工條件允許的話，可使用優(yōu)質(zhì)土質(zhì)進行轉(zhuǎn)換，工程規(guī)模不大的話，該技術(shù)是可以采用的，但是規(guī)模較大就不可使用，否則會導(dǎo)致施工更為復(fù)雜，成本也會明顯加大。

4.5 通道及涵洞處理技術(shù)

在路橋施工時，對通道、涵洞進行開辟也是常見的，如果此時遇到軟土路基的話，則必須要重點關(guān)注施工技術(shù)的選擇，其中旋噴樁技術(shù)的應(yīng)用效果更為理想。簡單來說，就是通過特殊設(shè)備來保證噴頭、注泵管能夠進入軟土地基的底板，在高壓裝置的作用下使得混凝土漿液順利注入軟土地基中，以此不僅可以提高地基面的密度，還能提高地基荷載能力，保證地基穩(wěn)定性。使用旋噴樁時，漿液密度高，工作人員必須確保噴灌施工位置沒有障礙物，避免對其造成破壞。一般情況下，旋噴樁技術(shù)應(yīng)用過程中，需要把旋噴樁設(shè)置于橋臺和路堤位置，避免加固時橋臺或路堤發(fā)生不均勻沉降[6]。但路堤非常高時，使用此技術(shù)會提高成本投入，因此工作人員可以依據(jù)實際情況選擇架設(shè)橋梁的方式。

5 結(jié)語

由于路橋工程建設(shè)數(shù)量增加，規(guī)模不斷擴大，人們對路橋工程質(zhì)量也有了更高的要求。作為路橋工程施工的重要組成部分，軟土地基的處理是非常重要的施工內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了很多軟土地基處理技術(shù)，如強夯法、水泥攪拌樁施工技術(shù)等，為確保這些技術(shù)的有效落實，提高路基的加固效果，施工人員需要對施工場地周邊環(huán)境進行全面分析，從而選擇最佳的施工方案，保證路橋工程的施工質(zhì)量。