橋梁施工中軟土地基施工技術淺談
2016-06-06
引言
公路建設施工過程中受施工環(huán)境的影響很大，主要影響因素包括：天氣因素，水文因素、地質因素等，其中地質因素對于公路橋梁施工的影響最大，直接關系到公路橋梁施工的施工安全和公路的使用安全狀況。我國地質構造相對復雜，不可預見以及各種突發(fā)情況較多，尤其是軟土地基問題一直是困擾和影響我國公路橋梁施工建設的主要難題，軟土地基由松軟土質構成，由于地下水流的沖擊作用加上我國的土質主要以低黏性土質為主，該土質的自身黏性低，穩(wěn)定性較差。
1.軟地基施工概述
軟土地基指的是土質黏性和穩(wěn)定性較差，難以直接承受路面施工壓力的地基類型。該地基有強度低一級壓縮量較高的軟土層，涂層土壤的有機質含量較高，且一般含有較高的水分和空氣，土壤中的顆?？p隙較大，具有土壤靈敏性強、土壤透水性差、土壤壓縮性能高的特點。也就是說，軟土土層結構的內(nèi)部穩(wěn)定性能較差，對于上層里面施工的力學壓力承受性能低，軟土地基土層往往是由海水、河流、湖泊等長期侵蝕而形成[1]。
2.改善橋梁軟土地基的幾種方法
要對軟土地基的性能進行改善，主要的幾個方面包括：
2.1 改善土地的壓縮特性
一般如果橋梁的地基土質呈現(xiàn)的是高壓縮的狀態(tài)的話就會出現(xiàn)比較大的沉降量，這時就需要采取相應的措施來提高地基的壓縮模量，從而滿足橋梁的相關技術標準。
2.2 提高土質的剪切性能
在實際施工的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)橋梁的結構不穩(wěn)定或者是在對地基進行開挖的時候邊坡出現(xiàn)不穩(wěn)定以及承載力下降的情況。這樣就會使得在靠近地基的地方就會出現(xiàn)突起和各種地基的剪切性能下降的情況，所以為了避免由此產(chǎn)生的危害，從而防止這類事件的發(fā)生就需要對土地的剪切性能進行提升和保障，從而間接的提升土地的承載能力，這是軟土地基最缺失的性能。
2.3 改善土地的動力特性
動力特性指的是在出現(xiàn)地震、或者是其他的原因導致的振動時，橋梁出現(xiàn)了一定的砂土和粉石液化的情況。而液化現(xiàn)象的發(fā)生是在橋梁施工的時候必須要堅決防止的事情。所以要對軟土地基的動力特性進行一定的提升，從而提高其抗震的性能。
2.4 降低地基的透水特性
如果地基的透水性能比較好的話就會使得橋梁出現(xiàn)滲漏、流砂、以及管漏的情況，要避免這些情況的發(fā)生，就需要對地基的透水性能進行一定的降低，將其減少到最低的情況，從而保證施工的安全性和透水性不叫高。采用的技術可以是減少水的壓力等。
2.5 改善軟土地基的特性
一般的地基地質主要的類型有濕陷型的黃土、壓縮性以及膨脹性的軟土等，因此在對這些地基的性能進行改善的時候就需要采取針對性的措施來進行，使得其堅固性、穩(wěn)定性、透水性等都達到規(guī)定的技術標準 。
3.軟土層地基在實際公路橋梁施工中的施工方式
3.1 軟土層地基換填法
軟土層地基換填法主要應用于公路橋梁施工中淺軟土層地基的處理，其主要施工步驟為將軟土層地基下部較淺的軟土層挖去，再將較堅硬、較穩(wěn)定的填充材料鋪設在挖空區(qū)域內(nèi)。一般的填充材料為石塊、沙土等材料，最后進行機械壓實處理。整體施工過程必須依據(jù)施工規(guī)范進行，確保內(nèi)部充填材料的穩(wěn)定性和緊密性。
3.2 軟土層地基墊層法
在公路橋梁施工過程中，使用沙石材料將路堤底部鋪滿，這樣能有效的提升路面地基的整體承重能力，減小里面出現(xiàn)沉降幾率。并能有效提升軟土層的實際排水能力，還能有利于路基整體剛性的調整，避免路面出現(xiàn)開裂和沉降的情況。一般使用的墊層材料為沙石和碎石材料以及素土材料等，一般鋪設厚度為0.5cm至1.2cm之間最好，能有效的起到加固軟土層地基的效果，并加強地基的排水能力。下圖為排水砂墊層示意圖。詳情見圖1。
圖1 排水砂墊層示意圖
3.3 軟土層地基擠密壓實法
（1）石灰填塞壓實法。一般的，國外公路橋梁施工施工中使用較廣的是石灰填塞壓實法，相關技術于上世紀70年代與我國廣泛使用并取得較好的實際施工效果。其主要原理是利用石灰等材料的強吸水性能，石灰吸水后發(fā)生膨脹反應，加上路面的擠壓處理能有效的增加軟土層地基的實際強度，以提升公路地基的承重能力，上述方法主要使用與軟土層含水量較高的公路橋梁施工環(huán)境，其軟土層一般由黃土、素填土以及雜填土構成，使用石灰填塞方法有效的減少軟土層水分和縮短實際工期[2]。
?。?）強夯土軟土地基處理法。主要施工步驟為將軟土層地基進行反復壓實和捶打，使用壓路機和夯實機械對軟土層地基進行壓實處理，此方法能有效的減小軟土層地基內(nèi)部材料縫隙以及提升路面材料的整體堅實度。此方法的優(yōu)勢在于實際施工成本較低，但不適用于黏性和含水量較大的軟土層施工中。實際的夯實效果和實際施工的軟土層內(nèi)部土質性質有較大關系。另外，在夯實過程中要考慮到軟如層的水分滲透能力，需要預先設計相應的排水裝置。
3.4 軟土層排水固結法
此方法一般步驟為加設豎向軟土層排水裝置，借以改善軟土層地基的實際排水能力。另外使用相關設備對軟土層地基進行加壓、電滲、抽氣以及抽水處理，能有效的提升軟土層地基的內(nèi)部穩(wěn)定性能，有效的防止施工和使用中出現(xiàn)路面下沉現(xiàn)象發(fā)生。
3.5 軟土層化學加固方法
?。?）攪拌樁法，即使利用水泥作為固化材料，再利用相關的混凝土攪拌設備將混凝土和軟土充分結合，將兩者組合形成堅固的基層柱體?；瘜W反應結束后能有效的起到加固軟土層的效果，起到加固和符合地基的作用。
（2）灌膠膠結法。使用電話學原理中的氣壓、液壓法將混凝土等固化漿液打壓入軟土層縫隙中，能有效改善軟土層的力學承受性能。
4.結束語
公路橋梁施工的質量直接影響到公路鋪設的整體質量，實際的施工過程中要事先進行軟土層的實際勘察，以便于分析使用何種加固和處理方法[3]。加固處理中主要各種實際處理的施工成本、處理效果、施工安全能因素，注重結合使用不同的加固處理方法，務必實現(xiàn)軟土層地基處理的效果性和經(jīng)濟性的統(tǒng)一。
參考文獻：
[1]顧孝烈，鮑峰，程效軍等測量學[M].上海同濟大學出版社，2009
[2]建筑部綜合勘察設計院主編[M].建筑變形測量規(guī)程.2009，01
[3]楊冬梅，楊永.GPS在工程測量中的應用[J].科技傳播.2011.05
