道路橋梁施工中的軟土地基處理技術(shù)要點(diǎn)

李 勁

(黑龍江省高速公路服務(wù)中心，黑龍江 哈爾濱 150090)

0 引 言

根據(jù)道路橋梁工程項(xiàng)目的施工特點(diǎn)可以得知，在工程實(shí)際施工期間，經(jīng)常會遇到軟土地基，若軟土地基處理不到位，會給后續(xù)工程施工帶來嚴(yán)重影響。因?yàn)檐浲恋鼗鶅?nèi)部的含水量比較大、承載能力比較低，無法在其上部直接開展作業(yè)，容易出現(xiàn)大面積的下沉現(xiàn)象，為有效提升道路橋梁工程軟土地基處理質(zhì)量，本文主要分析道路橋梁軟土地基處理要點(diǎn)，核心內(nèi)容如下。

1 軟土地基處理原則分析

軟土地基類型比較多，情況也較為復(fù)雜，為有效提升道路橋梁軟土地基處理質(zhì)量，在實(shí)際處理環(huán)節(jié)，有關(guān)人員需要遵守以下原則：

第一，合理劃分路段原則。針對道路橋梁軟土地基處理，為提升軟土地基處理效果，施工技術(shù)人員需要結(jié)合道路橋梁工程所在區(qū)域的具體情況，合理劃分施工路段，根據(jù)土剖面特點(diǎn)，制定出更加科學(xué)的軟土地基處理方案。

第二，綜合考慮道路橋梁所在區(qū)域的土質(zhì)條件，因?yàn)榈缆窐蛄汗こ添?xiàng)目所處區(qū)域不同，軟土地基的土質(zhì)存在一定差異，為更好提升道路橋梁軟土地基處理效果，施工技術(shù)人員需要提前做好勘察工作，全面考慮道路橋梁項(xiàng)目所在區(qū)域的土質(zhì)條件，科學(xué)選擇施工工藝與技術(shù)，進(jìn)而更好提升道路橋梁軟土地基處理效果。

2 軟土地基特點(diǎn)

2.1 含水量高

在道路橋梁工程軟土地基處理環(huán)節(jié)，最為顯著的特點(diǎn)就是含水量比較高，軟土地基內(nèi)部的天然含水率可以達(dá)到35%～75%之間，與普通地面含水率之間存在明顯差距。結(jié)合道路橋梁軟土地基施工期間，軟土地基處理流動狀態(tài)，會影響道路橋梁工程的整體施工質(zhì)量，因此，在具體施工期間，需要采取科學(xué)措施，有效減少軟土地基內(nèi)部含水量，有效提升軟土地基處理效果。

2.2 壓縮性大

通常情況下，道路橋梁工程軟土地基的壓縮系數(shù)在0.5～1.0 MPa之間，此種類型的軟土壓縮沉降量比較大，而且排水固結(jié)較為緩慢，地基穩(wěn)定性較差。在道路橋梁工程軟土結(jié)構(gòu)當(dāng)中，一般會存在兩種類型的軟黏土結(jié)構(gòu)，分別是正常固結(jié)土與未完全固結(jié)土等，這兩種類型的軟黏土結(jié)構(gòu)，其壓縮性均比較大，會增加道路橋梁工程的施工難度。

2.3 滲透性比較小

針對薄砂層黏土來講，軟土固結(jié)速率過慢，主要是由于其自身的滲透系數(shù)過小而引起的，一般情況下，均質(zhì)黏土每秒滲透系數(shù)特別小，如受外界荷載作用，其強(qiáng)度會明顯下降，固結(jié)速度緩慢，此時(shí)，若土壤內(nèi)部的有機(jī)質(zhì)含量過高，不但會產(chǎn)生較多氣泡，而且容易引發(fā)排水通道堵塞，使得道路橋梁工程軟土結(jié)構(gòu)的滲透性不斷下降。

3 軟土地基處理要點(diǎn)和注意事項(xiàng)

3.1 表層排水處理方法

根據(jù)道路橋梁工程施工現(xiàn)狀能夠得知，因?yàn)檐浲恋鼗鶅?nèi)部軟土含水量比較高，通過采取表層排水處理方法，能夠更好降低軟土地基實(shí)際含水量，顯著提升軟土地基破壞極限與滲透能力，提升地基的穩(wěn)定性與安全性。在應(yīng)用表層排水處理方法的過程當(dāng)中，施工作業(yè)人員需要提前在土層表面確定出排水溝具體位置，包括排水溝的實(shí)際長度與深度等，及時(shí)將軟土地基內(nèi)部的水快速導(dǎo)出。

在應(yīng)用表層排水處理技術(shù)的過程當(dāng)中，施工作業(yè)人員需要按照以下流程進(jìn)行施工。

(1)合理布置溝槽。在布置溝槽的過程當(dāng)中，需要充分利用地形自然坡度進(jìn)行排水，盡量采取大縱坡，有效提升流水速度，避免滲溝出現(xiàn)淤塞現(xiàn)象。填土沉降需要密切關(guān)注坡度變化情況，溝槽之間的距離一致，有效提升其實(shí)際排水能力。

(2)溝槽開挖。結(jié)合相關(guān)設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制溝槽的開挖深度與尺寸，通常來講，溝槽的實(shí)際開挖尺寸需要符合設(shè)計(jì)要求，若條件允許，施工人員還要采取觸探檢測方法進(jìn)行檢驗(yàn)，保證地基承載力符合規(guī)定要求，開挖出來的軟土需要及時(shí)運(yùn)輸?shù)绞┕龅赝獠俊?/p>

(3)加強(qiáng)基底處理?；娱_挖到基底之后，需要預(yù)留10 cm，采取人工配合方法清理基礎(chǔ)，針對土層上部的基底，需要合理設(shè)置砂漿隔水層，或者在盲溝的凹槽基底鋪設(shè)一層防水土工膜。

(4)合理布置反濾層和排水管。利用土工布反濾層，在盲溝的內(nèi)側(cè)合理鋪設(shè)土工布，土工布需要預(yù)留出一定寬度，確保反濾層回填結(jié)束后，能夠?qū)⒚享敳坑行О?，其?shí)際包裹搭接寬度不宜小于10 cm，然后將外包土工布透水波紋管放入到盲溝當(dāng)中，在放置的過程當(dāng)中，需要保持打孔部分朝上，進(jìn)而取得更好排水效果。

為減小道路橋梁軟土地基處理對周圍環(huán)境帶來的負(fù)面影響，施工便道位置，需要經(jīng)常灑水養(yǎng)護(hù)，不能起過多粉塵，還要保持施工便道暢通，采用各類機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工期間，需要采用科學(xué)的防噪音措施，減少噪聲污染。針對道路橋梁內(nèi)部的施工燃料與設(shè)備，包括生產(chǎn)垃圾等，需要采取集中無害化處理措施。

3.2 排水固結(jié)處理技術(shù)

此項(xiàng)軟土地基處理技術(shù)比較常見，主要包含袋裝沙井法、沙井法與砂墊層法等等，其中，砂墊層方法應(yīng)用最多，在應(yīng)用此項(xiàng)處理方法的過程當(dāng)中，施工作業(yè)人員需要在軟土地基頂部鋪設(shè)適量砂石，利用填土荷載，將道路橋梁軟土地基內(nèi)部的多余水分快速排出，此種處理技術(shù)的有效運(yùn)用，可以取得較好效果，能夠滿足道路橋梁路基排水與填筑施工同步進(jìn)行要求，在實(shí)際填筑期間，顯著提升路基的排水效果，減小荷載帶來的負(fù)面影響。

此外，在應(yīng)用沙井加固處理方法的過程當(dāng)中，施工作業(yè)人員需要使用鉆探機(jī)械設(shè)備，在道路橋梁軟土地基表層鉆孔施工，然后在鉆孔內(nèi)部灌入適量砂石，將軟土地基內(nèi)部水分快速吸收，進(jìn)而取得比較好的排水固結(jié)效果。

和以上兩種軟土地基處理方法不同，袋裝沙井加固處理方法主要指的是稱取適量的砂，將其有序裝入到透水性能比較好的編織袋當(dāng)中，然后采用專業(yè)機(jī)械設(shè)備，將沙袋打入到軟土地基內(nèi)部，此種排水骨架處理方法具備費(fèi)用比較低、節(jié)約材料等一系列優(yōu)點(diǎn)，故此項(xiàng)軟土地基處理技術(shù)在道路橋梁工程施工當(dāng)中應(yīng)用比較廣泛。

3.3 強(qiáng)夯處理技術(shù)

當(dāng)前階段，強(qiáng)夯處理技術(shù)被廣泛運(yùn)用到道路橋梁軟土地基處理當(dāng)中，此項(xiàng)軟土地基處理技術(shù)也常被稱作動力固結(jié)方法，此項(xiàng)處理技術(shù)的工作原理比較簡單，主要是將具備一定重量的重錘提高到一定高度，然后讓重錘自由下落，利用重錘的重力，針對地面產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力，對地基起到良好的加固效果。

強(qiáng)夯處理方法具備施工周期比較短、費(fèi)用比較低、設(shè)備較為簡單等諸多優(yōu)勢，比較適合應(yīng)用到低飽和黏土、雜填土、黃土、糞土和沙土等軟土地基處理當(dāng)中，如果道路橋梁軟土地基的飽和度比較高，則不適合應(yīng)用此項(xiàng)處理技術(shù)。為確保強(qiáng)夯處理技術(shù)在道路橋梁軟基處理當(dāng)中得到有效運(yùn)用，在實(shí)際施工環(huán)節(jié)，要求施工作業(yè)人員全方面考慮施工場地內(nèi)部情況，合理運(yùn)用此項(xiàng)軟土地基處理技術(shù)。

3.4 混合劑處理技術(shù)

將混合劑處理技術(shù)應(yīng)用到道路橋梁軟土地基處理當(dāng)中，應(yīng)用流程比較簡單，同時(shí)可以取得較好效果，但是，此項(xiàng)處理技術(shù)的應(yīng)用范圍有限，例如，此項(xiàng)技術(shù)僅可以應(yīng)用在表層軟土施工，同時(shí)，軟土必須為粘性土質(zhì)，粘土還要具備一定粘度。滿足上述三個(gè)條件之后，施工人員可在道路橋梁軟土地基內(nèi)部加入適量的混合劑，有效提升軟土地基的粘度，由此一來，能夠明顯提升軟土地基的表層密度，同時(shí)，軟土地基的抗壓縮效果也會明顯提高。一般來講，采用石灰或者水泥作為混合劑，能夠取得比較好的效果，最近幾年以來，部分有機(jī)混合劑逐漸被應(yīng)用，也取得較好成效。

3.5 換填加固處理技術(shù)

所謂換填加固處理技術(shù)，主要指的是施工人員根據(jù)道路橋梁工程施工場地勘察數(shù)據(jù)與資料，在一定深度范圍與區(qū)域內(nèi)，將軟土地基有效置換，經(jīng)常使用的換填材料主要包含石灰與砂石材料等，此種類型材料的施工強(qiáng)度比較高，穩(wěn)定性較好，通過換填處理，形成雙層地基，或者對原有軟土地基進(jìn)行改良，可以避免道路橋梁軟土地基出現(xiàn)嚴(yán)重沉降，起到較好的加固效果。

在應(yīng)用換填加固處理技術(shù)的過程當(dāng)中，施工作業(yè)人員需要合理選擇換填材料，根據(jù)道路橋梁工程施工場地內(nèi)部的具體情況，在滿足道橋工程建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制軟土地基換填材料質(zhì)量。同時(shí)，在置換的過程當(dāng)中，作業(yè)人員需要逐層換填施工，并逐層加固與壓實(shí)，保證地基實(shí)際壓實(shí)度滿足工程標(biāo)準(zhǔn)要求。軟土地基的實(shí)際換填面積和深度，均需要經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算來確定。

如果道路橋梁地基土較為軟弱，無法滿足上部荷載對地基強(qiáng)度與變形的要求，通過采取換填方法，能夠取得比較好的效果。道路橋梁軟土路基換填施工技術(shù)要點(diǎn)如下。

(1)開挖施工。將道路橋梁表面軟土層直接挖除，然后將基礎(chǔ)埋設(shè)在承載能力比較大的基巖或者堅(jiān)硬土層上部。

(2)填充施工。如果道路橋梁的軟土層比較厚，同時(shí)需大面積實(shí)施加固處理，施工人員可以在既有軟土層上部直接回填砂石或者礦石，起到較好的處理效果。

(3)換填施工。將開挖和填充有效結(jié)合，在具體施工期間，需要將基礎(chǔ)下部一定范圍之內(nèi)的軟土有效挖出，利用人工填筑墊層作為持力層。

在鋪設(shè)墊層之前，施工人員需要進(jìn)行驗(yàn)槽，將基底表面的淤泥和雜物徹底清理干凈，同時(shí)在其兩側(cè)設(shè)置一定坡度，避免振搗過程中出現(xiàn)塌方現(xiàn)象。如果采用砂石墊層，在選擇壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的過程當(dāng)中，盡可能選擇振動碾與之振動壓實(shí)機(jī)，并結(jié)合具體情況，嚴(yán)格控制分層填筑厚度與壓實(shí)次數(shù)。砂石墊層的材料可根據(jù)施工方法的不同控制最優(yōu)含水量。最優(yōu)含水量由工地試驗(yàn)來確定。對于礦渣材料，需要充分灑水，濕透之后進(jìn)行夯實(shí)處理。

3.6 注意事項(xiàng)

(1)合理控制施工材料質(zhì)量

根據(jù)道路橋梁軟土地基施工特點(diǎn)能夠得知，受外界多種因素影響，若施工材料質(zhì)量不符合規(guī)定要求，會影響最終的軟土地基處理效果。所以，為顯著提升道路橋梁軟土地基的處理效果，施工人員需要嚴(yán)格控制各項(xiàng)施工材料質(zhì)量，結(jié)合道路橋梁軟土地基具體情況，嚴(yán)格選擇施工材料，各項(xiàng)材料在進(jìn)入到施工場地之前，檢驗(yàn)人員還要對其進(jìn)行全方面檢測，確保進(jìn)入到施工場地內(nèi)部的材料質(zhì)量符合規(guī)定要求，為后續(xù)的軟土地基處理奠定良好基礎(chǔ)。

(2)加強(qiáng)施工準(zhǔn)備

在道路橋梁軟土地基施工之前，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作特別重要，施工單位可以從以下幾個(gè)方面入手。

①做好勘察工作。加強(qiáng)地面測繪調(diào)查，針對道路橋梁軟土地基所處區(qū)域的地形地貌，包括地層性質(zhì)，以及軟土成因和深度等進(jìn)行詳細(xì)分析。

②合理選擇勘察方式，確定具體勘察點(diǎn)。在確定勘察點(diǎn)的過程當(dāng)中，勘察人員需要全方面考慮道路橋梁軟土層的形成原因，包括軟土地基的實(shí)際性質(zhì)等一系列因素。

③針對道路橋梁工程軟土地基進(jìn)行有效評價(jià)，根據(jù)具體的勘察數(shù)據(jù)，采取合理方法，準(zhǔn)確計(jì)算出道路橋梁軟土地基實(shí)際承載力

除此之外，施工單位技術(shù)人員還要結(jié)合勘察所獲得的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，科學(xué)選擇施工方案，也可以結(jié)合具體情況，對現(xiàn)有的施工方案進(jìn)行完善，需要注意的是，在選擇施工方案的過程當(dāng)中，施工人員需要全方面考慮材料和設(shè)備，包括施工技術(shù)帶來的影響。與此同時(shí)，還要開展實(shí)驗(yàn)施工，選擇具備良好代表性的施工區(qū)域，運(yùn)用之前選擇的施工方案進(jìn)行試驗(yàn)，對最終的施工效果進(jìn)行檢查，如果實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理想數(shù)據(jù)之間存在比較大的差異，需要立即找到問題產(chǎn)生的具體原因，采取科學(xué)解決方案，確保工程施工能夠順利開展。

4 結(jié) 語

綜上所述，本文重點(diǎn)對道路橋梁施工中的軟土地基處理技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行研究，例如表層排水處理方法、排水固結(jié)處理技術(shù)、強(qiáng)夯處理技術(shù)、混合劑處理技術(shù)、換填加固處理技術(shù)等，提出注意事項(xiàng)，通過合理控制施工材料質(zhì)量、加強(qiáng)施工準(zhǔn)備等等，不但能夠確保道路橋梁軟土地基處理效果得到明顯提高，而且可以提升材料利用效率，故能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作人員提供一定的借鑒和幫助。