基于軟土地基的橋梁隧道施工技術(shù)研究

王 金

中鐵十二局集團市政工程有限公司

1 引言

在建筑業(yè)的不斷發(fā)展過程中，對建筑項目質(zhì)量的要求也隨之增長，促進了我國建筑工藝的上升，對解決建筑項目施工過程中的難題具有重要作用。作為我國重要的基礎(chǔ)性建筑設(shè)施，橋梁工程建設(shè)數(shù)量在近年來不斷攀升，是我國基建的重要組成部分，并在近年來，橋梁工程質(zhì)量的要求不斷。軟土地基施工是橋梁工程建設(shè)過程的重難點，如果軟土地基施工質(zhì)量得不到保證，軟土地基結(jié)構(gòu)就會出現(xiàn)問題，從而對橋梁工程整體質(zhì)量造成嚴重影響。因此，如何優(yōu)化軟土地基施工是橋梁施工中的關(guān)鍵。

2 軟土地基

2.1 概念

軟土地基的主要材料就是軟土，這種材料的結(jié)構(gòu)是由淤泥和淤泥質(zhì)土混合而成。這種材料相比于其他土質(zhì)具有非常粘的特點，軟土大多分布在湖泊山川等地，水分含量較多，穩(wěn)定性弱是其最為明顯的缺陷，這就造成了在施工過程中由于沒有良好的穩(wěn)定性導(dǎo)致軟土非常容易受到外力的作用而產(chǎn)生變形、裂痕等問題，采用軟土進行建設(shè)的橋梁地基如果沒有進行科學(xué)有效的技術(shù)進行施工，會造成工程建設(shè)過程中非常容易出現(xiàn)問題，不能完全地滿足橋梁建設(shè)施工需求。在橋梁施工地基建設(shè)過程中，選用軟土進行建設(shè)的比重非常高，但是其土質(zhì)特性，抵抗外力的性能較弱，所以，當橋梁施工中采用軟土材料進行地基建設(shè)，必須要對地基進行加固，提高軟土地基的可靠性、穩(wěn)定性，保證軟土地基避免因外界施加的壓力造成地基變形，有效解決軟土地基施工難題，從而提高橋梁整體施工質(zhì)量。

2.2 特點

采用軟土建設(shè)而成的軟土地基，由于土質(zhì)緊密性不強，土質(zhì)中顆粒狀結(jié)構(gòu)較多，并且具有較大的縫隙。同時，軟土含水量較大，并且其縫隙大，雖然形成了易于壓縮特性，但是也導(dǎo)致其穩(wěn)定性不足，受外力影響會非常容易產(chǎn)生變形，導(dǎo)致出現(xiàn)大范圍沉降現(xiàn)象，對橋梁的安全性產(chǎn)生嚴重的影響，為實際的建筑工程使用帶來施工難題，影響實際使用效果。因此，在實際的施工應(yīng)用過程中必須對軟土地基進行施工加固，提高其穩(wěn)定性，保證其結(jié)構(gòu)不受外界壓力而產(chǎn)生變形裂縫的問題。坍塌問題是橋梁建設(shè)過程中需要重點關(guān)注的問題，在對橋梁結(jié)構(gòu)進行加固時，應(yīng)該重點優(yōu)化橋梁軟土地基的加固方式，提高加固方式的有效性，避免因軟土地基的土層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定而造成嚴重后果，保證橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性，保證整體工程建設(shè)質(zhì)量。

3 軟土地基技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

首先，基于軟土地基材料具有穩(wěn)定性弱的特性，導(dǎo)致其受外力影響而出現(xiàn)變形等情況，造成了軟土地基整體結(jié)構(gòu)容易受到施工影響而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象。在橋梁施工過程中，當進行開挖操作時，可能就會導(dǎo)致地基出現(xiàn)傾斜失衡的情形，從而使地基施工建設(shè)受到嚴重影響，對施工質(zhì)量產(chǎn)生威脅。地基沉降現(xiàn)象是我國道路橋梁建設(shè)施工過程中頻繁遇到的問題，軟土地基施工技術(shù)并不完善是造成這一問題出現(xiàn)的主要因素。同時，目前在道路橋梁建設(shè)施工過程中所采用的軟土地基施工技術(shù)有效性并不高。所以，軟土地基施工技術(shù)如何完善發(fā)展是當前急需解決的問題。這項問題的解決會有效改善當前我國道路橋梁中出現(xiàn)的質(zhì)量問題，如沉降等現(xiàn)象，從而加強道路橋梁建設(shè)質(zhì)量，提高工程施工水平，保證我國道路橋梁的安全性、可靠性，保證其運輸功能。

4 軟土地基給橋梁工程帶來的危害

基于軟土材料的缺陷，會給地基建設(shè)帶來一些影響，需要結(jié)合施工過程中的實際情況，總結(jié)實際施工過程中遇到的問題。

4.1 地基的不均勻沉降

當軟土地基由于外力施加壓力出現(xiàn)的變形的情況，會對人員行駛造成影響。當車輛在道路上行駛，會由于軟土地基變形導(dǎo)致橋梁過渡段出現(xiàn)結(jié)構(gòu)差異，造成車輛在道路的行進過程中發(fā)生不平穩(wěn)、跳車現(xiàn)象，增加車輛行駛過程中的安全風(fēng)險。當?shù)缆窐蛄哼^渡段與路面間的沉降系數(shù)存在差異，就會導(dǎo)致行駛過程中出現(xiàn)跳車問題，說明道路的路基存在處理不當問題。路基施工建設(shè)是道路橋梁施工過程中的重點部分，如果地基施工質(zhì)量得不到保障，就會使道路橋梁整體質(zhì)量受到嚴重影響。因此，必須要加強橋梁地基的施工質(zhì)量，強化軟土地基建設(shè)，增強其承載量。如果出現(xiàn)地基材料沉降現(xiàn)象，就必須要對其進行夯實或填土處理。在實際的施工過程中，夯實環(huán)節(jié)會出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，造成地基抗剪強度降低，使其施工質(zhì)量得不到保障的主要原因之一是地下水的影響。

4.2 軟土路基變形

當?shù)鼗霈F(xiàn)問題，就會影響橋梁的正常使用，主要原因之一還體現(xiàn)在路橋過渡段施工與使用期間路基出現(xiàn)變形，從而導(dǎo)致路橋過渡段發(fā)生沉降問題。施工填料出現(xiàn)問題就會影響路基質(zhì)量，使其出現(xiàn)變形的情況，在施工過程中，選料環(huán)節(jié)應(yīng)該注重采用孔隙小的材料，這樣就會降低路基變形的概率。就目前來說，橋梁施工過程中的施工填料工作仍然存在問題，不注重對材料的選擇，通常情況下將土作為使用材料，由于這種材料具有孔隙較大的特點，就會導(dǎo)致路基不穩(wěn)定，非常容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。在路基的使用過程中，會因為受到車輛行駛過程中帶來的壓力導(dǎo)致路基變形，從而影響橋梁的整體質(zhì)量。

5 軟土地基的技術(shù)處理措施研究

根據(jù)以上分析可知，由于軟土材料的自身缺陷，會對地基的使用造成一些危害，路基容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，并導(dǎo)致地基出現(xiàn)不均勻沉降，影響橋梁的正常使用，使車輛行駛過程安全風(fēng)險加劇。同時，由于施工填料出現(xiàn)問題就也會引發(fā)路基出現(xiàn)變形的情況。因此，必須要在軟土地基建設(shè)過程中采用有效的施工技術(shù)，加強軟土地基的穩(wěn)固性，提高軟土地基的結(jié)構(gòu)強度。

5.1 換填法

換填法主要采用的是替換強度不高、穩(wěn)定性較差的軟土材料，使用更為穩(wěn)定與高強度的材料，如砂石、沙土等。通過這種方式，能夠有效加強地基的穩(wěn)定性、承載力。在地基的實際施工過程中，首先需要把橋梁地基位置以下的軟土層挖出，并采用高強度與能夠滿足施工要求的材料實施填充，以此加強其強度。由于軟土層土體在實際的施工中會因為水分而膨脹，導(dǎo)致地基的承載力降低，從而使地基的承載力無法滿足橋梁工程的整體要求，這樣就會因橋梁不穩(wěn)定、橋梁的強度不夠而發(fā)生一些安全事故，導(dǎo)致人民群眾的人身安全、財產(chǎn)安全受到威脅?；谶@種情況，必須要在地基建設(shè)過程中增強其承載力，提高強度，在施工中要將具有穩(wěn)定性高、強度高的材料替代軟土，可以使用砂石等材料。在替換施工過程中，需要運用換填法進行操作。

5.2 噴樁加固法

對土層加固、提高強度還可以運用化學(xué)方式來進行，作為一種有效的施工技術(shù)，化學(xué)方法有著較高的施工標準。一方面，在施工之前應(yīng)該保證施工地的潔凈，然后再進行具體施工；另一方面，也需要對施工區(qū)域進行地質(zhì)勘察工作，以該地區(qū)的濕度水文等條件為基礎(chǔ)，從而可以確定噴基配方；最后，從該區(qū)域的實際情況與研究結(jié)果的角度出發(fā)，開展設(shè)計工作，將環(huán)境因素充分考量，并進行必要的優(yōu)化。

5.3 表層排水法

由于軟土具有粘度較高的特性，這就要求在施工過程中要注意施工場地的粘性是否會影響工程質(zhì)量，可以在表層土基中添加排水物質(zhì)，從而能夠加強地基的強度，增強其承載力。砂礫是可以進行有效排水的物質(zhì)材料，所以在實際施工過程中可以應(yīng)用砂礫進行排水工作。當?shù)鼗翆拥呐潘芰Φ玫接行嵘苊獬霈F(xiàn)沉降等問題，工程完成后地基的質(zhì)量可以保證。

5.4 地基夯實法

在完成地基土層排水工作后，需要采用地基夯實法對地基進行提高強度處理。在實際施工中，需要應(yīng)用機械設(shè)備進行夯實操作。通過機械設(shè)備的使用，能夠?qū)Φ鼗翆拥膲嚎s性發(fā)揮良好作用，從而夯實地基結(jié)構(gòu)。這種方法通過減少土層含水量，提高地基強度，從而增強承載力，增強穩(wěn)定性。

5.5 擠密壓實法

由于軟土材料的特性，其材料自身含有一定的水分，是其穩(wěn)定性弱的原因之一。因此，必須要解決軟土材料含水量多的問題，提高軟土地基的穩(wěn)定性。石灰填塞法能夠有效解決軟土含水的問題，石灰本身具有良好的吸水性，通過在軟土中加入石灰可以有效減少軟土材料的含水量。同時，加入石灰還能夠增強軟土的承載力，由于石灰遇水會產(chǎn)生擠壓力，就能夠?qū)浲廉a(chǎn)生夯實效果。

5.6 旋噴樁加固法

旋噴樁加固方法的應(yīng)用，首先要合理設(shè)計鉆機深度位置，采用較高的位置，使用高壓泥漿泵進行特殊噴嘴處理。在施工中，需要注意鉆頭旋轉(zhuǎn)的過程，要邊旋轉(zhuǎn)邊破壞土體，從而使土體與漿液發(fā)生混合，形成具有形狀的固結(jié)體，最后產(chǎn)生良好的加固的作用。

6 結(jié)束語

綜上所述，基于軟土地基的橋梁施工需要明確軟土地基的特性，掌握軟土地基的缺陷。通過運用換填法、噴樁加固法、表層排水法和地基夯實法，加強地基的穩(wěn)定性，改善地基強度，增強地基的承載力，保證地基的承載力符合橋梁工程需求，從而保障橋梁工程的整體質(zhì)量，確保橋梁的安全性、穩(wěn)定性。