公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)研究論文
引言
軟土地基簡稱軟基，在公路橋梁等工程中較為常見，其主要指的是含有大量軟土成分，且摻雜一定量粉砂或粉土等土質(zhì)的復(fù)合型地基，這種地基的強(qiáng)度很低，具有較強(qiáng)的可塑性，無法為工程施工提供足夠的承載能力。如果施工中未對軟基進(jìn)行有效的處理，將有可能引發(fā)沉降等不良現(xiàn)象。然而，由于軟基形成原因與作用機(jī)理存在較大的差異，所以施工過程中對于軟基的處理具有很大的難度，這也成為公路橋梁施工中的一個(gè)難點(diǎn)，所以施工單位必須對此給予高度的重視，結(jié)合軟基特點(diǎn)與工程實(shí)際情況，制定行之有效的軟基處理對策。
1 軟土地基的基本特點(diǎn)
1.1 高水分性
與普通地基相比，軟基的含水量非常大，最大值甚至可以超過70%。正因如此，軟基中的軟土就可以像水一樣進(jìn)行流動(dòng)。由此可見，施工人員可以十分容易地判斷出軟土結(jié)構(gòu)，以便于后續(xù)處理工作。由于軟基含水量較大，不具備足夠的強(qiáng)度，所以公路橋梁施工不允許直接在軟基上進(jìn)行，需要對其進(jìn)行處理，否則不僅會影響工程施工的順利進(jìn)行，還會對施工安全造成危害。
1.2 壓縮能力強(qiáng)
一般而言，軟基液限與壓縮系數(shù)成正比關(guān)系。隨液限的持續(xù)增大，壓縮系數(shù)也會出現(xiàn)明顯的增大跡象，最大系數(shù)可以達(dá)到1.1MPa。由于土壤環(huán)境復(fù)雜多變，各個(gè)工程項(xiàng)目的地基情況各不相同，豁土固化程度差異較大，所以在對軟基進(jìn)行處理時(shí)，除f要充分考慮地基的壓縮能力，施工人員還要對其豁土的固化程度進(jìn)行深入分析，以免造成不必要的麻煩。
1.3 滲透能力差
由于黏土中含有一定量的沙土，導(dǎo)致豁土的固化速度明顯快于軟土，實(shí)質(zhì)上軟土就是滲透能力較差的豁土。在理想狀況中，即使給予足夠大的外力作用，也無法有效提升軟基的固化速度。如果實(shí)際狀況并不理想，比如軟基當(dāng)中含有大量的有機(jī)物，則會使排水管道被大量的有機(jī)物堵塞，進(jìn)而進(jìn)一步降低了軟基的滲透能力。
1.4 抗剪能力低
軟土與黏土雖具有多種特性，但就抗剪能力而言，二者不存在太大的差距。若軟基不具備良好的抗剪能力，將對路基排水造成直接影響，進(jìn)而不利于施工質(zhì)量的保持。為此，施工單位應(yīng)運(yùn)用相應(yīng)的方法提升地基抗剪能力，從而達(dá)到縮小事故發(fā)生幾率的根本目的。
2 軟土地基的危害
通過對軟基的試驗(yàn)分析得知，軟基含水量保持在34%——72%范圍內(nèi)，孔隙比為1.0——1.9，飽和度通常高于95%，液限在35%——60%之間，塑限指數(shù)為13——30。在工程施工建設(shè)中，一般將淤泥、黏性土、濕陷黃土等類型的地基統(tǒng)稱為軟基。由于軟基分布情況較為復(fù)雜，加之公路橋梁工程具有沿線長、規(guī)模大等特點(diǎn)，所以施工過程中很難避免軟基。為保證工程質(zhì)量，防止事故的發(fā)生，必須在施工之前對存在的軟基進(jìn)行有效處理。然而，如果由于受到各方面因素的影響，使得軟基處理不規(guī)范，則會造成不同程度的危害，比如:路基失穩(wěn)、線外建筑物受損、橋臺偏移損壞等，無論產(chǎn)生哪一種危害，都會對公路橋梁的施工與運(yùn)營造成嚴(yán)重的影響。
3 公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)
3.1 表層處理法
3.1.1 表層排水
對土質(zhì)情況相對較好，但實(shí)際含水量較大的軟基進(jìn)行表層排水處理，在換填以前，現(xiàn)在地面開挖出一個(gè)溝槽，排除地表積水，并減小表層含水量，以確保機(jī)械設(shè)備可以正常通行。為了使溝槽發(fā)揮出與盲溝相同的作用效果，在回填過程中應(yīng)盡量選取透水性好的材料。
3.1.2 砂墊層
該方法通常使用在厚度較小、排水狀況良好、砂礫等資源豐厚且進(jìn)度要求寬松的軟基處理工程當(dāng)中。砂墊層的實(shí)際厚度為12——24cm，依據(jù)的主要理論為提升排水面，針對軟基在受到外界荷載時(shí)加快排水速度，以此達(dá)到提升強(qiáng)度的作用。在材料選取過程中，首先應(yīng)確保砂礫潔凈，然后對其含泥量、粒徑進(jìn)行檢測，最后根據(jù)工程實(shí)際妥善選擇。實(shí)踐表明，厚度在5cm以內(nèi)的天然級配砂礫層具有顯著的排水固結(jié)效果。在實(shí)際施工中，需要切實(shí)做好灑水與碾壓，在正式開始施工前，還要對砂礫層進(jìn)行細(xì)致的檢查，在確保其表面充分濕潤后才可開展施工。
3.1.3 敷墊材料
該方法通常使用在土層分布不均，其具有發(fā)生沉降與位移可能性的軟基中，合理運(yùn)用敷墊法，選取抗剪能力與抗拉能力較好的材料，來提高土層強(qiáng)度，控制或減少沉降量。在實(shí)際施工中，較為常用的敷墊材料有:玻璃纖維格柵、土工布以及化纖無紡布。
3.1.4 摻加添加劑
當(dāng)?shù)鼗韺邮丘ば酝習(xí)r，可采取摻加添加劑的方式予以處理。常用的添加劑類型有:生石灰、熟石灰以及水泥等。石灰類材料需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行拌和，通過向土層中摻加添加劑，可以起到團(tuán)粒與減少含水量的效果，同時(shí)，經(jīng)過固結(jié)以后的土壤會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)黏土改變，從而有效提高地基強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
3.2 粉噴樁固結(jié)法
粉噴樁固結(jié)法在當(dāng)前公路橋梁施工中得到了十分廣泛的應(yīng)用，其施工流程為:
(1)由于施工機(jī)械無法在不平整的地基上作業(yè)，所以首先應(yīng)對施工場地進(jìn)行整平處理，使場地平整度滿足施工要求，整平之后對其進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)仍有個(gè)別區(qū)域不平整，可采取加墊砂石的.方法進(jìn)行處理。
(2)通過加墊砂石的方式，不僅能使地基的表面更加平整，還能起到提高地基承載力的作用。施工過程中，為確保粉噴樁施工質(zhì)量，應(yīng)對材料的選取進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，特別是水泥材料。在正式施工之前應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)性施工，結(jié)合實(shí)際情況選擇最佳的參數(shù)配置。施工階段應(yīng)按照規(guī)程應(yīng)用各類施工技術(shù)。
3.3 加載法
加載法能夠有效防止已經(jīng)完成填土的路面發(fā)生沉降，并有效提升軟土路基自身的強(qiáng)度以及相應(yīng)的抗壓性能。一般情況下，使用加載法大部分都會利用填土加減法或者使用降低地下水的方法。利用填土方法能夠有效增加地基內(nèi)部總體壓力。降低地下水只適用于具有砂層的中間部分地基，另一方面，這種方法會對周圍的環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，只能對施工區(qū)域及時(shí)打入相應(yīng)的鋼板對整體施工進(jìn)行有效地維護(hù)。利用填土法最重要的目的就是能夠有效地控制路面鋪完之后可能會造成的沉降，需要在施工的過程中做好全面的觀測，控制沉降量保持在穩(wěn)定的可控范圍內(nèi)，有效防止對地基造成的嚴(yán)重破壞。
3.4 置換土質(zhì)
軟土地基主要特點(diǎn)包括自身穩(wěn)定性較差、承載能力較差等，所以，想要有效的降低土層產(chǎn)生的沉降，并及時(shí)提高基層機(jī)構(gòu)自身的穩(wěn)定性，最有效的方法就是將部分無法滿足施工要求的軟土在施工前及時(shí)換成承載能力較強(qiáng)的土壤，這種將土質(zhì)進(jìn)行置換的方法非常簡單，可以采用人工挖掘的方法，但是，這也會為整個(gè)施工帶來巨大的施工量，最后導(dǎo)致施工工期拖延，增加整體施工的成本，所以，這種方法并不多見于我國目前的公路橋梁施工。
4 結(jié)語
綜上所述，軟土地基處理是整個(gè)公路橋梁進(jìn)行施工的重要環(huán)節(jié)，施工水平也會直接影響整個(gè)施工工程的總體質(zhì)量。所以，施工方應(yīng)該更加積極地探索先進(jìn)的方法，研發(fā)更多的技術(shù)，最終保證軟土路基的施工速度與質(zhì)量，提升施工的安全性，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)以及社會的和諧發(fā)展。
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