淺析道路橋梁工程中軟土地基的施工技術(shù)

沈佳偉

[摘要]隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)社會迅猛發(fā)展和科技水平的不斷進(jìn)步，人們的生活水平在不斷提高，人們對生活質(zhì)量的要求也越來越高。人們不滿足單純把公共交通作為代步工具，開始積極購買私家車作為出行工具。數(shù)量急劇增多的交通工具一方面給人們帶來便捷，但另一方面也給道路橋梁的建設(shè)提出了更高的要求。在道路橋梁建設(shè)快速增加的過程中，各種建設(shè)施工質(zhì)量問題也越來越多，這不但阻礙了我國道路建設(shè)行業(yè)的發(fā)展，也危及了人民的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。這樣的現(xiàn)狀要求我們對施工技術(shù)提出更高的要求。在道路橋梁進(jìn)行施工建設(shè)的過程中，通過加強(qiáng)對軟土地基的正確處理，不但可以保證道路橋梁的施工質(zhì)量，還可以促進(jìn)社會的穩(wěn)定發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]道路橋梁;工程施工;軟土地基

文章編號：2095-4085（2019）06-0075-02

如今我國城市化進(jìn)程不斷發(fā)展，我國交通建設(shè)不斷推進(jìn)，國內(nèi)交通四通八達(dá)，道路和橋梁的數(shù)量不斷增加，道路橋梁工程在使用功能方面逐漸呈現(xiàn)出復(fù)雜化和多能化的趨勢。與此同時(shí)道路橋梁安全問題時(shí)有發(fā)生，人們對道路橋梁的施工質(zhì)量的關(guān)注也越來越高[1] 。道路橋梁工程占據(jù)著公共交通運(yùn)輸行業(yè)的重要地位，其中，正確合理的軟土地基加固措施極大影響了道路橋梁工程的施工質(zhì)量。

軟土地基主要是指比較疏松的土壤層，因?yàn)樗哂谢扛?，滲透性差，抗剪強(qiáng)度低的特點(diǎn)，該地基含有大量細(xì)微顆粒，有機(jī)質(zhì)土，松軟土的土層。這很大程度提升了地基加固過程的施工難度，如果處理不當(dāng)很容易在將來發(fā)生軟土塌方的情況，嚴(yán)重制約了交通事業(yè)的發(fā)展。

1軟土地基的特點(diǎn)和造成的危害

軟土是指淤泥和淤泥質(zhì)土的合稱，主要是有天然含水量大，壓縮性高，承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。軟土是指濱海，湖泊，谷地，河灘沉積的天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，抗剪切強(qiáng)度固結(jié)系數(shù)小，固結(jié)時(shí)間長，靈敏度高，擾動性大，透水性差，土層層狀分布復(fù)雜，各層物理力學(xué)屬性相差大的細(xì)粒土[2] 。

2軟土地基的特點(diǎn)

2.1軟土地基的壓縮系數(shù)大

粘性土隨著含水量的不同，分別處于各種不同的稠度狀態(tài)，如流動狀態(tài)，可塑狀態(tài)，半固體狀態(tài)，固體狀態(tài)。為了確定土的調(diào)度狀態(tài)，就必須首先確定土從某一狀態(tài)過渡到另一狀態(tài)的界限含水量，液限和塑限在工程上是經(jīng)常遇到的兩種界限含水量。液限（WL）：由流動狀態(tài)轉(zhuǎn)向塑性狀態(tài)時(shí)的界限含水量，即保持塑性狀態(tài)的最高含水量稱為液限[3] 。在建筑學(xué)中，軟基液限和壓縮系數(shù)之間是呈正相關(guān)的。當(dāng)軟基液限較低時(shí)，軟基的壓縮系數(shù)也比較。當(dāng)軟基液限較高時(shí)，軟基的壓縮系數(shù)也隨之升高。在實(shí)際的施工過程中，根據(jù)施工地點(diǎn)場所的不同，地基的地質(zhì)結(jié)構(gòu)也存在著明顯的差異，因此，在進(jìn)行地基加固之前，要對軟土層進(jìn)行專業(yè)分析，以確保處理措施合理。

2.2軟土地基的含水量比較高

軟土地基在所有地基中含水量屬于比較高的種類，軟土地基中最高含水量可達(dá)百分之七十。正是因?yàn)檫@么高的含水量，軟土地基的土層就有了比較高的流動性。在施工加固地基的過程中，流動性越高，加固壓實(shí)操作的難度就越高，需要耗費(fèi)的時(shí)間和消耗就越高。同時(shí)，軟土地基的含水量越高，如果處理不當(dāng)，在后期建筑的使用過程中很容易出現(xiàn)坍塌問題。

2.3軟土地基的水滲透性比較差

軟土地基中含有大量的黏土層，而黏土層中又有含量較大的砂性土。眾所周知，砂性土的水滲透性很差，軟土地基相當(dāng)于誰滲透性很差的黏土層。所以，在道路橋梁軟土基的施工過程中，給予軟土地基正常量的壓力，由于黏土層砂性土的存在，軟土地基固化的速率也不盡如人意[4] 。而且，有些地點(diǎn)的軟土地基中含有大量的有機(jī)團(tuán)狀物體，很容易堵塞施工工程的排水系統(tǒng)，排水不暢導(dǎo)致軟土地基的水滲透性更差。

2.4軟土地基的抗剪切能力差

在道路橋梁的軟土地基施工過程中，因?yàn)檐浲恋鼗目辜羟心芰Σ?，?dǎo)致軟土地基施工的排水能力也差，排水能力又會影響軟土地基加固的施工質(zhì)量，導(dǎo)致惡性循環(huán)，最終提高了道路沉降的發(fā)生機(jī)率。

3軟土地基的危害

3.1提高了道路橋梁沉降的幾率

道路橋梁沉降事件的發(fā)生概率和軟土地基的加固效果有著直接密切的聯(lián)系。在軟土地基的施工過程中，因?yàn)檐浲恋鼗暮勘容^大，地下水會對軟土地基加固結(jié)構(gòu)的最下層進(jìn)行沖刷，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)最下層土壤流失持續(xù)加重，當(dāng)超過軟土地基結(jié)構(gòu)承受臨界值后，地基實(shí)際承重量大于最大承重量，繼而導(dǎo)致道路橋梁塌陷發(fā)生[5] 。如果道路橋梁塌陷發(fā)生的位置在建筑關(guān)鍵部位，將會導(dǎo)致整個(gè)建筑報(bào)廢或者危及到人的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3.2破壞道路橋梁表面的結(jié)構(gòu)

道路橋梁表面與軟土地基直接連接，當(dāng)軟土地基處理不恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候，會直接影響到道路橋梁表面。道路橋梁表面發(fā)生破壞，一方面直接影響到交通質(zhì)量，會損壞通行的車輛，也會影響整個(gè)交通的通暢情況。另一方面，道路橋梁表面的破壞會影響到整個(gè)道路橋梁的使用壽命，增加了交通維護(hù)成本。

4道路橋梁工程軟土地基施工技術(shù)

道路橋梁工程施工中對軟土地基的處理直接影響著道路橋梁工程的施工質(zhì)量，因此要更加關(guān)注軟土地加固技術(shù)的改進(jìn)還有提升，最大程度地做好對軟土地基的處理。

4.1道路橋梁表層排水法

道路橋梁表層排水法是軟土地基處理方法中最常見的技術(shù)，適用于含水量較大的情況，適用范圍較窄。在使用之前，首先要對表層土壤進(jìn)行含水量的測定，通過取樣分析，確定含水量符合施工標(biāo)準(zhǔn)再開始施工。施工方法主要是通過在軟土地基表面進(jìn)行挖掘溝槽，讓軟土地基表層水可以通過溝槽直接排走來達(dá)到減少土層含水量的目的。表層排水法主要是先排出表層的大量水來創(chuàng)造軟土地基深層施工的條件，當(dāng)完成軟土地基深層施工之后，再將水滲透性較強(qiáng)的材料（如沙石、碎石）回填到溝槽中，以利于將來的地基排水。設(shè)計(jì)施工的時(shí)候，要注意溝槽的深度和寬度，根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)不同的溝槽，正常情況下，寬度保持在50dm左右，深度在50dm - lOOdm左右[6] 。

4.2地基強(qiáng)夯技術(shù)

道路橋梁軟土地基強(qiáng)夯技術(shù)使用頻率比表層排水法更低，適用的范圍主要是沙性軟土地基，砂性軟土地基主要是指黏性土、碎石土以及濕陷性黃土等一系列砂性土質(zhì)的軟土地基。道路橋梁軟土地基強(qiáng)夯技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是簡單易行，選用的機(jī)械簡單，可以在工期較短的時(shí)候采用。這項(xiàng)技術(shù)主要是通過強(qiáng)夯機(jī)器的重錘反復(fù)地從較高處砸落到地基上產(chǎn)生較大的壓力，使松軟的地基土變成密度高且緊實(shí)的地基土，通過道路橋梁軟土地基強(qiáng)夯技術(shù)可以很大程度地增加軟土地基的承重能力，提高道路橋梁軟土地基的施工質(zhì)量。

4.3道路橋梁土壤置換法

道路橋梁土壤置換法的核心就是轉(zhuǎn)變土壤的性質(zhì)。軟土地基影響施工質(zhì)量的核心因素就是軟土地基的土壤較差的建筑性質(zhì)一一天然含水量高，孔隙比大，壓縮性高，抗剪切強(qiáng)度固結(jié)系數(shù)小，固結(jié)時(shí)間長，靈敏度高，擾動性大，透水性差。土壤置換法就是用高硬度，高水滲透性的砂巖或硬質(zhì)粘土取代軟土地基的土層。這種方法的效果很好，但是工程量遠(yuǎn)超出其它的施工方法，因此適用于軟土地基面積較少的施工[7] 。施工流程是先計(jì)算所需要的充填砂石材料，計(jì)算預(yù)計(jì)損耗的砂石材料，計(jì)算運(yùn)輸成本，施工結(jié)構(gòu)由內(nèi)向外開展。在回填的時(shí)候，應(yīng)該從下層開始，逐層向上充填，每充填一層都要進(jìn)行加固夯實(shí)?，F(xiàn)階段有一種正在試行的技術(shù)是在土壤置換技術(shù)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，形成分層置換。具體方法是為減少建筑成本，采用軟土地基土壤和高硬度、高水滲透性地基材料逐層充填，這樣的好處是在保證施工效果差不多的前提下，可以節(jié)省一半材料成本。這一項(xiàng)技術(shù)還在試行過程，還未大范圍被推廣普及。

4.4穩(wěn)固劑表層處理法

穩(wěn)固劑表層處理法的核心是通過在軟土地基中加入生石灰、熟石灰和水泥混凝土等材料，改變軟土地基的物理化學(xué)性質(zhì)，最終改變軟土地基土壤的含水量，抗剪切程度和抗壓縮程度。該方法適用于軟土地基的厚度較小的情況，正常范圍保持在3cm-6cm，超出這個(gè)范圍使用該方法的成本較大，低于這個(gè)范圍沒必要對該軟土地基進(jìn)行穩(wěn)固劑表層處理。需要注意的時(shí)，該方法的被處理地基在鋪設(shè)完成后需要一段時(shí)間壓實(shí)養(yǎng)護(hù)，待穩(wěn)固劑穩(wěn)定后還需要第二次的壓實(shí)和養(yǎng)護(hù)。這樣才能保證穩(wěn)固劑表層處理法的效果。

5軟土地基土壤高分子材料合成法

該方法是近幾年興起的新方法，主要是通過將道路橋梁軟土層的土壤挖掘出來，通過一系列的處理包括過濾篩選等，再通過攪拌作用，將人工合成的高分子材料均勻的加入到被挖掘出來的土壤中，再通過機(jī)器回填到原軟土地基中。高分子材料通過在土壤中發(fā)揮連結(jié)作用，使合成的復(fù)合土壤較強(qiáng)的抗剪切力作用。

6結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，建筑業(yè)已經(jīng)取得了較大的進(jìn)展。在道路橋梁軟土地基的施工處理方面取得幾種良好的技術(shù)，如，道路橋梁表層排水法，道路橋梁軟土地基強(qiáng)夯技術(shù)，道路橋梁軟土地基強(qiáng)夯技術(shù)，道路橋梁土壤置換法，穩(wěn)固劑表層處理法，軟土地基土壤高分子材料合成法等。每種施工處理方法有自己的適用范圍，在實(shí)際的使用過程中要根據(jù)施工場地的條件和施工成本采用最佳的方案。

參考文獻(xiàn)：

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