軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

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公路橋梁工程建設(shè)中路基施工是整個工程的基礎(chǔ)，路基施工質(zhì)量的好壞對整體工程質(zhì)量有很大的影響，因此施工單位應(yīng)重視路基施工全過程，尤其是軟土地基。軟土地基具有含水量高、滲透性弱、抗剪性不強(qiáng)等特點(diǎn)，使施工難度加大，因此要根據(jù)實(shí)際情況來選擇合適的施工技術(shù)，只有這樣才能保證軟土地基和整體工程的施工質(zhì)量[1]。

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。軟土地基含水量在20%以上，導(dǎo)致土壤具有較高的流動性，增加了軟土地基的施工難度。因此，施工單位在施工前一定要進(jìn)行現(xiàn)場勘查，掌握軟土地基的各種相關(guān)數(shù)據(jù)，有針對性地制訂施工方案。（2）滲透性弱。軟土地基內(nèi)部含有大量有機(jī)物質(zhì)，導(dǎo)致氣泡形成，阻礙了土壤中排水通道的暢通，使?jié)B透能力變差，其強(qiáng)度達(dá)不到施工要求。（3）抗剪性不強(qiáng)。主要影響路基正常排水，容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)部土質(zhì)松軟，含水量較多，各土層之間存在較大的縫隙，如果在公路橋梁施工過程中沒有處理好軟土地質(zhì)，土層內(nèi)部的水分會不斷揮發(fā)，使土壤顆粒密度不斷增大，最后導(dǎo)致沉降問題出現(xiàn)，威脅行車安全，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。當(dāng)公路橋梁正式投入使用，地基承載力會隨著上層重量的不斷增加而變大，導(dǎo)致沉降問題出現(xiàn)。另外，軟土地基缺乏足夠的穩(wěn)定性，在進(jìn)行工程施工時，不僅要對地基變化情況進(jìn)行監(jiān)測，還要考慮未來路面所要承受的壓力。軟土地基的土壤顆粒還存在變形現(xiàn)象，能夠讓土塊發(fā)生位移，最終導(dǎo)致裂縫的形成。

2 公路橋梁施工中應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)的必要性與意義

2.1 公路橋梁施工中應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)的必要性

在施工過程中，如果不對軟土地基進(jìn)行處理，上層建筑將會失去穩(wěn)定性，并且在軟土地基上建設(shè)起來的建筑物與地基無法緊密結(jié)合，隨著時間的推移，不斷會有縫隙產(chǎn)生，同時地下水會因?yàn)榭p隙的出現(xiàn)而不斷上漲，使建筑物軟土地層慢慢隆起，受到地面荷載作用時又會下陷，因此軟土地基存在著巨大的安全隱患，要想提高公路橋梁的施工質(zhì)量，就要改善軟土地基的結(jié)構(gòu)。我國國土面積非常大，每個地區(qū)之間存在土質(zhì)差異，在工程施工時，要根據(jù)當(dāng)?shù)鼐唧w的土質(zhì)情況來選擇合適的施工方法，對軟土地基進(jìn)行特殊處理，控制軟土地層沉降情況，提升施工質(zhì)量。

2.2 公路橋梁施工中應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)的意義

利用專業(yè)技術(shù)對軟土地基進(jìn)行特殊化處理，對我國的公路橋梁建設(shè)施工具有重大意義。一方面，保持公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及施工的質(zhì)量，有助于行車安全。另一方面，延長公路橋梁的使用年限，采用技術(shù)措施對軟土地基進(jìn)行處理，可以防止出現(xiàn)沉陷及裂縫等質(zhì)量問題，對公路橋梁的維修、養(yǎng)護(hù)以及使用壽命方面有著積極的作用。

3 軟土地基排水固結(jié)技術(shù)應(yīng)用案例

某項(xiàng)目施工場地緊鄰海濱，屬于濱海淤積灘涂地貌，地質(zhì)狀況為海相沉積的軟土，且土層較深厚，經(jīng)測量平均厚度超過18m，下面是黏土層。這種地質(zhì)條件給公路橋梁施工過程帶來極大的困難，必須對軟土地基進(jìn)行特殊處理，其目的是提高地基的承載力，防止沉降變形現(xiàn)象的發(fā)生，達(dá)到公路橋梁建設(shè)所要求的施工條件。

該項(xiàng)目采取排水固結(jié)技術(shù)對海相沉積的深厚軟土層進(jìn)行處理。在施工前期，施工單位組建了專業(yè)的勘測團(tuán)隊(duì)，安排其到施工現(xiàn)場進(jìn)行勘測工作，將地表水文等數(shù)據(jù)信息詳細(xì)記錄整理，并向公路橋梁工程設(shè)計(jì)部門進(jìn)行匯報。依據(jù)這些數(shù)據(jù)信息和以往的施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，工程設(shè)計(jì)部門最終確定采用超載預(yù)壓結(jié)合塑料板排水的方法，其流程如下：首先使用固化劑對地表水和流動狀態(tài)的淤泥進(jìn)行固化；然后準(zhǔn)備長度為20m、寬度為100mm、厚度為4mm的塑料排水板，將它們布置成正三角形，預(yù)留出1.2m的間距，將其放入粉砂層；接著在施工前挖好排水溝，并進(jìn)行翻曬，整平施工場地，并制造出3%的橫坡，填筑30cm細(xì)塘渣，在塑料排水板內(nèi)打入填筑好的30cm厚的級配碎石墊層，另外填筑20cm厚的級配碎石墊層作為排水通道；最后分層夯填塘渣，每一層塘渣厚度為30cm，并進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)度為95%，塘渣夯填至3.5m標(biāo)準(zhǔn)高度。除此之外，在進(jìn)行地表水和流動性淤泥進(jìn)行固化工作時，為增加固化效果，通常將固化劑與水泥進(jìn)行結(jié)合。

4 其他軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應(yīng)用

4.1 換填墊層技術(shù)

在實(shí)際生產(chǎn)生活中，換填墊層技術(shù)是用含水量低且性能穩(wěn)定的土壤換掉原來含水量高且性能不穩(wěn)定的土壤，目的是改變軟土地基自身的特性。在進(jìn)行公路橋梁工程施工的整個過程中，換填墊層技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效解決軟土地基的安全隱患，但是作業(yè)人員在實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)的過程中要做好以下三個方面的工作：（1）作業(yè)人員首先應(yīng)該詳細(xì)分析軟土地基的物理屬性及周邊的環(huán)境等，然后根據(jù)得出的結(jié)果科學(xué)合理地制訂工作計(jì)劃。（2）為保證換填土壤的選擇具有科學(xué)性，作業(yè)人員要將地基實(shí)際情況與工程施工的具體要求相結(jié)合，科學(xué)合理地選擇地基換填材料或地基換填土壤。（3）作業(yè)人員應(yīng)特別注意地基的換填密度，進(jìn)行合理控制，在換填工作的過程中，要夯實(shí)或碾壓換填材料及換填土壤，這個工作過程可以利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行，通過合理控制保證換填土壤的密度，促進(jìn)工程施工質(zhì)量的提升。

4.2 粉噴樁技術(shù)

粉噴樁技術(shù)在公路橋梁軟土地基施工中屬于常見的技術(shù)，其作用是提升軟土地基的承載能力，其效果顯著。在具體的施工過程中，應(yīng)首先對現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)際情況勘察，保持現(xiàn)場干凈沒有雜物，將施工能用到的各種材料準(zhǔn)備好，進(jìn)行試樁工作。在施工過程中，應(yīng)注重對材料的嚴(yán)格把關(guān)，尤其是水泥，試樁過程中要對數(shù)據(jù)進(jìn)行多次比對，嚴(yán)格保證得出數(shù)據(jù)具有合理性，還應(yīng)嚴(yán)格控制在水泥攪拌時添加的固化劑數(shù)量。同時，還要做好機(jī)械設(shè)備的檢查工作，保證施工過程中不會出現(xiàn)故障，可以正常安全地運(yùn)行。在施工前，應(yīng)組織施工人員對粉噴樁技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，完成所有準(zhǔn)備工作后才可以進(jìn)行施工噴粉樁能夠穿過軟土地基進(jìn)入土層內(nèi)部，起到支撐的作用，從而提高地基的承載能力[2]。需要特別注意的是粉噴樁一定要深入土層內(nèi)部，不能處于懸浮狀態(tài)，因此在施工時需要將軟土層打穿。

4.3 堆載預(yù)壓技術(shù)

堆載預(yù)壓技術(shù)是在工程開工前確定荷載水平，施工地點(diǎn)的填土工作要根據(jù)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為依據(jù)，確保荷載水平能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，地面在施工前可以進(jìn)行固結(jié)沉降，強(qiáng)化自身承重能力，降低物理性質(zhì)，如靈敏度、壓縮性等。在施工過程中，堆載預(yù)壓要在施工前進(jìn)行，計(jì)算荷載的大小時需要按照路橋施工具體標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行，最終確定沉降系數(shù)。然后利用機(jī)械設(shè)備開展挖土工作，一般情況下需要挖3～4m的深度，進(jìn)行第一次填土工作時，粒徑較大的砂土是很好的選擇。填完土后，采用人工或者機(jī)械設(shè)備的方式將土層進(jìn)行夯實(shí)。進(jìn)行第二次填土工作時，應(yīng)將砂土和黏性土壤混合攪拌作為填土材料，比第一次填土的材料要細(xì)密一些，填土完成后進(jìn)行夯實(shí)工作。進(jìn)行第三次填土工作時，應(yīng)選擇黏結(jié)性較好的材料，以保證土壤具有較高的黏結(jié)性，填土完成后進(jìn)行夯實(shí)工作，地基強(qiáng)度在進(jìn)行完三次填土工作后基本可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。堆載預(yù)壓技術(shù)是一項(xiàng)比較成熟的技術(shù)，操作起來也比較方便，是一種較好的選擇。

4.4 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法也可以稱作動力固結(jié)法，其目是提升土壤的承載力，并降低土壤的強(qiáng)度和壓縮性，其方法是用一個15～45t重量的反復(fù)錘不斷地進(jìn)行自由落體運(yùn)動，對土體進(jìn)行夯擊。此方法在剛開始使用時還存在比較大的局限性，只可以在砂石地基中使用。但近年來施工技術(shù)在不斷發(fā)展和創(chuàng)新，強(qiáng)夯法已經(jīng)可以在細(xì)砂類型土壤中使用，其具有施工方法方便快捷、施工成本低、施工時間短及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛使用[3]。而我國是在20世紀(jì)70年代末期開始使用此方法，京津冀和山西等地區(qū)最先使用，最開始是實(shí)驗(yàn)和理論相結(jié)合，且取得了較好的成果，然后開始在全國范圍推廣。強(qiáng)夯法不僅可以提高地基的抗剪強(qiáng)度，還能提升土壤的抗震性能和液化性能。雖然強(qiáng)夯法具有很多優(yōu)點(diǎn)，但是并不適合在粉土中施工，因此選擇此方法時要參考具體的地質(zhì)土壤條件。

5 結(jié)束語

隨著時代和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在軟土地基的施工中有很多先進(jìn)技術(shù)被逐漸應(yīng)用，有效地提高了軟土地基的穩(wěn)定性，但目前也存在著部分施工單位對軟土地基施工技術(shù)認(rèn)識不足的情況，針對這種情況應(yīng)注重分析軟土地基的施工要點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際施工環(huán)境來針對性地選擇合適的施工技術(shù)，從而保證軟土地基施工的成果與效率。