公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)的論述

■夏天云，張 興

■1.湖南省懷化公路橋梁建設(shè)總公司，湖南 懷化 418000;2.中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司，山西 太原 030024

我國幅員遼闊，地形復(fù)雜，在公路橋梁工程項(xiàng)目施工的過程中，一些不可避免的軟土地基施工項(xiàng)目經(jīng)常出現(xiàn)。軟土是一種高水分性、壓縮能力強(qiáng)、滲透能力差、抗剪能力低的粘土，因此在施工過程中極易提高支撐土內(nèi)部的壓力，引發(fā)支撐土體積的膨脹，最終釀成土體滑坡的危險(xiǎn)事故，在很大程度上提高了工程整體的危險(xiǎn)性。鑒于我國公路橋梁工程項(xiàng)目的建設(shè)規(guī)模有不斷擴(kuò)大的趨勢，有必要探討公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)的具體方法和應(yīng)用場景，增加工程整體的安全性，提高公路橋梁的工程質(zhì)量和使用年限。

1 公路橋梁施工中軟土地基的特點(diǎn)分析

1.1 高水分性

相比于普通的地基土質(zhì)來說，軟土的含水量極高，最高可以達(dá)到71%。正是因?yàn)槠涑叩暮?，?dǎo)致軟土可以像水一樣自由流動(dòng)。所以，在施工過程中工作人員可以極易地辨別出軟土，對軟土進(jìn)行及時(shí)地處理。而公路橋梁的施工過程不可能在軟土地基上進(jìn)行，若沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)軟土的存在并加以固化處理，就必然要危害到施工人員的安全和整個(gè)工程的如期進(jìn)行。

1.2 壓縮能力強(qiáng)

在正常情況下，軟土地基的液限和壓縮系數(shù)之間是正相關(guān)關(guān)系。隨著液限的增大，壓縮系數(shù)也隨之增大，最大可增加至1.1MPa。但是應(yīng)當(dāng)注意到的是，由于我國土壤情況復(fù)雜，各個(gè)公路橋梁施工項(xiàng)目所在處地軟土中黏土的固化程度不一樣，不能片面地認(rèn)為它們的壓縮能力不同，施工方應(yīng)當(dāng)給予不同固化程度的黏土同樣的重視，以避免公路橋梁施工中不必要的麻煩。

1.3 滲透能力差

由于黏土中含有沙土，使得黏土固化成塊的速度快于軟土的固化速度，主要原因是軟土本身就是滲透能力極差的黏土。理想的情況下，即使外界給予非常巨大的壓力，依然不能有效地提高軟土中的土壤固化成塊的速度;如果情況不理想，例如軟土中的有機(jī)物數(shù)量比較多，就會(huì)導(dǎo)致排水通道被有機(jī)物產(chǎn)生功能的氣泡阻塞，使軟土的滲透能力進(jìn)一步下降。

1.4 抗剪能力低

軟土和黏土雖然有很多不同的特性，但是從抗剪能力表現(xiàn)的方面來看，二者沒有本質(zhì)上的區(qū)別。如果軟土地基的抗剪能力較差，會(huì)在很大程度上降低路基的排水能力，不利于提高工程項(xiàng)目整體的質(zhì)量。鑒于此，公路橋梁施工方要采取必要的手段有針對性地提高軟土地基的抗剪能力，降低未來地基使用過程中危險(xiǎn)事故的發(fā)生頻率。

2 軟土地基對公路橋梁施工地作用關(guān)系

2.1 軟土地基對公路橋梁壓實(shí)度的作用關(guān)系

軟土地基土層相比普通的地基土層來說，其組成部分具有明顯的差別。由于松軟土、松散砂、大孔隙泥炭是組成軟土地基層的重要部分，使其具有了明顯的高水分性、壓縮能力強(qiáng)、滲透能力差、抗剪能力低的特性?？紤]到公路橋梁的穩(wěn)定性程度對于公路質(zhì)量的高低具有重要的作用，在進(jìn)行公路橋梁的施工過程中，必須增加對軟土土地的施壓力度，將軟土地基壓實(shí)到位，以提高整個(gè)公路橋梁的穩(wěn)定性。公路橋梁施工方在施工過程中要注意到的是，如果遇到陰雨連綿的天氣，就要格外注意施工中雨水的深入情況，盡最大可能避免雨水滲入導(dǎo)致的公路橋梁被侵蝕現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 軟土地基與公路橋梁路面硬化之間的作用關(guān)系

由于軟土地基的穩(wěn)定性、堅(jiān)固性、抗壓性比較差，極易增加公路橋梁路面在施工過程中硬化現(xiàn)象的出現(xiàn)概率。在我國現(xiàn)階段的公路橋梁施工過程中，大多采用瀝青和混凝土對路面進(jìn)行澆筑，但是這兩種材料的穩(wěn)定性較差，不利于路面正常固化。相反，很容易使得路面內(nèi)部開裂、硬化，最終損毀公路橋梁路面。

2.3 軟土地基易使公路橋梁路面發(fā)生沉降

路面沉降是公路橋梁施工中很多安全事故的罪魁禍?zhǔn)祝浲恋鼗侵率孤访姘l(fā)生沉降的主要原因。公路橋梁施工中所遇到的軟土層過渡帶受到地下水長時(shí)間的沖刷，極易發(fā)生諸如水土流失等降低軟土地基強(qiáng)度的現(xiàn)象。

3 公路橋梁施工中常用的軟土地基施工技術(shù)

3.1 密實(shí)法

密實(shí)法是一種可以利用荷載將飽和土和非飽和土緊密固化的方法。通過荷載的作用，可以使得土壤之間的孔隙縮小、地基土的承載能力提高、土體的密實(shí)度增加同時(shí)土體的壓縮性降低。

3.2 置換法

置換法的最終目的是提高軟土地基的承載力和減少路基變形，主要作用原理是用碎石、灰土等模量和強(qiáng)度較高的物質(zhì)替換掉土質(zhì)基礎(chǔ)下部一定范圍內(nèi)的軟弱涂層，使換填后的土質(zhì)滿足施工設(shè)計(jì)的要求，為路基提供一個(gè)較好的持力結(jié)構(gòu)層，從而增加路基的穩(wěn)固性和抗壓能力。

3.3 加筋法

在公路橋梁施工中，加筋法中比較常見的一種方法是土工織物法。然而，我國大都以人工合成的聚化物為原料制作土工織物。土工織物法被廣泛用于邊坡穩(wěn)定、道路翻漿防治、瀝青路面裂縫處理等多個(gè)方面，有效的解決了公路橋梁施工中眾多的具體問題。

3.4 灌漿法

灌漿法是運(yùn)用液壓、氣壓或者電動(dòng)化學(xué)的原理，把具有充填性、膠結(jié)性等特點(diǎn)的材料注入到各種介質(zhì)之間的裂縫和空襲之中，實(shí)現(xiàn)其強(qiáng)度和密實(shí)度的增加。

灌漿法的主要目的是加固結(jié)構(gòu)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)防滲。在公路橋梁的建設(shè)過程中，除了需要提高灌漿對象的模量和強(qiáng)度之外，還需要達(dá)到恢復(fù)構(gòu)筑物的整體穩(wěn)定、降低滲透性、截?cái)嗨鞯戎T多方面的目的。過去該方法主要用于改善強(qiáng)滲透底層，近些年來，針對軟土中的灌漿法進(jìn)行了一些列的實(shí)驗(yàn)，并取得了良好的工程效果。

3.5 拋石擠淤法

為提高地基的整體強(qiáng)度，可以通過科學(xué)計(jì)算，將碎石等填埋在路基底部合適的位置，從而將淤泥基礎(chǔ)路基基底范圍。此種方法具有施工簡捷的特點(diǎn)，適用于常年存在積水的洼地，排水不便，表層較軟，同時(shí)碎石能夠在淤泥中下沉到3 -4m 左右深度的軟土地區(qū)。

3.6 反壓護(hù)道法

在公路橋梁施工中，反壓護(hù)道法的一般做法是提前在路堤兩側(cè)修筑一定高度的護(hù)道，以平衡路堤底部的淤泥向兩側(cè)隆起趨勢，借以提高工程安全系數(shù)，達(dá)到路堤穩(wěn)定的目的。

4 公路橋梁施工中常用的軟土地基施工技術(shù)比較

考慮到公路橋梁施工過程中所遇到的軟土情況各不相同，有必要針對軟土地基到施工技術(shù)進(jìn)行比較，以幫助施工方更好地選擇適合工程項(xiàng)目的處理方法，本次主要從軟土地基的處理范圍(見表1)對具體的軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行比較。

表1 軟土地基處理技術(shù)的處理深度和使用范圍

5 結(jié)束語

軟土地基施工是公路橋梁施工中的重要組成部分，其施工水平在很大程度上影響著工程的整體質(zhì)量。因此，施工方要積極探索新方法、采取新制度、研發(fā)新技術(shù)，以確保軟土地基的施工速度和施工質(zhì)量，提升工程整體安全性，更好地服務(wù)于我國經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展。

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