橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)分析

龍代彬

摘 要：本文主要對橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)進行分析。首先闡述了橋梁工程軟土路基的變形特點與影響因素，其次在探討軟土地基給公路項目所產(chǎn)生的不利影響的基礎(chǔ)上，對常見橋梁工程中軟土地基處理技術(shù)分析。最后，以某項目實例為研究背景，對粉噴樁加固技術(shù)在橋梁軟土地基施工中的要點進行詳細探討。

關(guān)鍵詞：橋梁工程;軟土地基;施工技術(shù);分析

中圖分類號：U445.55 文獻標(biāo)識碼：A

1 軟土路基的變形特點與影響因素分析

1.1 非線性和非彈性

對于金屬與混凝土的材料對比分析，在軸向上進行壓力的增加，最初所表現(xiàn)出來的應(yīng)力與變形主要是以直線的形式所存在的，該階段是材料的彈性變形階段;隨著應(yīng)力的逐步增加，會導(dǎo)致應(yīng)力與變形之間會出現(xiàn)曲線變化的形式。與之類似，對于硬度較高的材料也會有彈性和塑性變形的情況。軟土材料也有該特點，主要是出現(xiàn)在不同的地點，也就是說軟土的初期階段直線變形是比較少，而非線性變化的特點則比硬度較高的材料更加容易觀察和確定。對于不同應(yīng)力條件之下的軟土都會發(fā)生塑性變形的情況，一般就是非線性與非彈性兩種具體的形式。

1.2 各向異性

從實際情況分析，軟土路基的形成都是因為成層沉淀累積之下所產(chǎn)生的，所以很多都是以層狀的形式分布存在的，不同層體之間所形成的土質(zhì)有著明顯的差異，如果僅從某層進行分析，土質(zhì)是比較均勻的。水平方向上主要是以各向同性分析，但是重力的方向中就是以受力的條件下進行判斷和分析，長期的差異之下固結(jié)力影響，相同土質(zhì)的技術(shù)參數(shù)也會是不同的。因此，垂直方向會存在差異性的情況，這就是各向異性。

1.3 塑性體積變形

因為軟土內(nèi)部會有很大的空隙存在，所以從不同方向給軟土施加應(yīng)力都會直接導(dǎo)致內(nèi)部的顆粒出現(xiàn)變形、移位等方面的問題，導(dǎo)致了顆粒不會處于原先所在的位置上，并且無法直接恢復(fù)到原狀態(tài)中，也就是無法復(fù)原的塑性體積變形問題。

1.4 硬化與軟化

從軟土受力情況分析，三方應(yīng)力場內(nèi)所獲取的軟土樣品內(nèi)軸向應(yīng)力變形曲線主要是以如下兩種形式存在：其一是應(yīng)力變化保持恒定不變，在曲線為上升的趨勢變化之下會出現(xiàn)損壞的情況，該曲線形式稱之為硬化;另外一種是應(yīng)力與變形主要是以軟化的形式存在，該曲線的特性就是在開始出現(xiàn)的位置上升，在應(yīng)力達到某個特殊參數(shù)值之下會快速的下降。從實際情況出發(fā)，在公路橋梁項目實施階段，軟化會導(dǎo)致其軟土強度的下降，導(dǎo)致周邊軟土承載力參數(shù)的增加，造成結(jié)構(gòu)嚴重損壞的情況。因此，在操作中，應(yīng)該加強軟土化的控制。

2 軟土地基給公路項目所產(chǎn)生的不利影響分析

公路項目在實施環(huán)節(jié)，軟土地基中就會有1.0左右的天然孔隙，因為外部環(huán)境所產(chǎn)生的影響，所以其不能達到公路工程的標(biāo)準(zhǔn)和要求，要采取必要的處理措施消除這一危害，保證公路工程可以順利的實施，達到標(biāo)準(zhǔn)要求。通常來說，如果公路項目實施階段遇到軟土地基的形式，最為高效的處理方式就是加固施工。如果加固處理不能達到標(biāo)準(zhǔn)的要求，就會導(dǎo)致道路沉降問題比較嚴重，也會導(dǎo)致斷裂的危害。此外，軟土地基在應(yīng)用中極易導(dǎo)致滑動的危害，造成了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不足，造成路面扭曲等情況的發(fā)生。再加上填土荷載所產(chǎn)生的影響，只要是存在軟土路基存在問題，導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)損壞的情況，路面不平整的問題比較嚴重。如果軟土路基不均勻的問題存在于橋梁連接的位置，因為差異問題的發(fā)生而導(dǎo)致車輛出現(xiàn)嚴重的風(fēng)險問題，危害人們的生命健康。

3 橋梁工程中軟土地基處理措施進行分析

在橋梁工程施工過程中，難免遇到軟土類型的地基，因此采取何種有效的技術(shù)方案是提升工程質(zhì)量的關(guān)鍵，以下對常見的軟基處理技術(shù)進行分析。

3.1 粉噴樁技術(shù)

公路工程項目在施工中，如果存在軟土地基的形式，就要采取必要的處理措施，而粉噴樁技術(shù)是非常有效的，可以通過應(yīng)用合理的固化劑材料，比如石灰與水泥等材料，然后可以保證地基的強度合格。該加固施工技術(shù)在具體的施工中，深層土體結(jié)構(gòu)因為粉噴樁的應(yīng)用導(dǎo)致荷載增加，然后將其傳輸?shù)酵馏w結(jié)構(gòu)中，不同樁體承載性能相差比較差，在置換的過程中，復(fù)合地基承載性能有了很大的提升，保證地基變形量可以控制在合理的范圍內(nèi)。在具體的實施環(huán)節(jié)，粉噴樁技術(shù)進行應(yīng)用，可以利用攪拌措施來形成穩(wěn)固的樁體結(jié)構(gòu)，保證其性能達到要求，滿足道路的運行需要。

3.2 軟土層置換技術(shù)

該技術(shù)的應(yīng)用之下，使得軟土地基沉降得到有效的控制，通過優(yōu)質(zhì)的土壤材料實現(xiàn)軟土地基的置換處理，消除軟弱地層，減少淤泥量，可以保證軟土地基的穩(wěn)定性得到提升，滿足工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。與其他技術(shù)對比分析，置換法在操作設(shè)計中，工作比較簡單，周期也很對，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性比較好。但是需要結(jié)合實際的情況選擇合適的軟土置換技術(shù)方案，達到工程的標(biāo)準(zhǔn)和要求，提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與可靠性，保證工程的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求達標(biāo)。

3.3 合理應(yīng)用混合劑進行施工

軟土地基一般都會具有黏土的特點，在處理作業(yè)環(huán)節(jié)，為了有效的減少其內(nèi)部存在的孔隙，保證抗壓性能與強度都達到標(biāo)準(zhǔn)的要求，可以在黏土土層內(nèi)加入混合劑的方式以提升其性能，保證承載性能與穩(wěn)定性完全達到標(biāo)準(zhǔn)的要求。在該環(huán)節(jié)中，選擇最為合適的混合劑方案，結(jié)合項目的特點和標(biāo)準(zhǔn)，形成完善的地基處理方式，給今后的工程事業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

3.4 高壓噴射注漿施工技術(shù)

軟土地基在進行施工處理環(huán)節(jié)，高壓噴射注漿施工方式的操作比較簡單，對于人員技術(shù)水平要求比較低，可以全面的提升路橋軟土地基的綜合性能，給工程的總體質(zhì)量提升有著積極的作用。當(dāng)前的路橋軟土地基處理環(huán)節(jié)，高壓噴射注漿施工并未全面的應(yīng)用到工程實踐中，很多企業(yè)都不會優(yōu)先選擇這一技術(shù)，這是因為該技術(shù)的成本相對較高，如果不能有效的進行處理，會造成比較大的經(jīng)濟損失，威脅項目的總體施工效果。因此，軟土地基處理階段，要想應(yīng)用高壓噴射注漿施工技術(shù)，還需要積極的學(xué)習(xí)國外先進經(jīng)驗，以更好的促進項目施工效果滿足要求。

3.5 深層石灰攪拌技術(shù)措施

從目前的實際情況出發(fā)，路橋軟土地基在進行加固施工環(huán)節(jié)，應(yīng)用最為普遍的就是水泥與砂石等材料，但是水泥材料、砂石材料等對比分析，石灰材料的性能相對比較好，加固效果也最佳，因此，在軟土地基的處理環(huán)節(jié)，應(yīng)該選擇合適的石灰材料，首先需要將砂石材料直接鋪設(shè)到地基表面，然后通過設(shè)備開展粉碎處理，并且加入一定量的石灰材料，可以保證地基承載性能滿足要求，還可以通過石灰與其他材料所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，促進地基加固效果的提升。石灰材料的應(yīng)用階段，應(yīng)該結(jié)合具體的軟土地基的具體狀況進行砂石材料的鋪設(shè)施工，但是要分析軟土地基特點選擇合適的施工材料，保證工程的總體質(zhì)量合格。

4 工程案例分析，以粉噴樁加固技術(shù)為基礎(chǔ)分析

4.1 項目概況

某高速公路項目的長度為10.9 km，設(shè)計時速是100 km/h，路基寬度為26 m，路面為雙向四車道的形式。結(jié)合工程現(xiàn)場的調(diào)查和分析可以發(fā)現(xiàn)，整個施工項目需要經(jīng)過鹽田、魚塘、養(yǎng)殖場等特殊地帶，有著非常明顯的軟土地基特點，并且該地基范圍內(nèi)含水率比較高，承載性能比較差，無法達到工程的標(biāo)準(zhǔn)和要求。結(jié)合地質(zhì)勘察結(jié)果分析，整個軟土地基的深度處于19.5 m～21.5 m之間。在本次工程的設(shè)計方案選擇中，業(yè)主與設(shè)計單位應(yīng)該考慮到項目的具體情況，分析工期、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等因素，一些魚塘中通過拋石擠淤的方式進行地基處理，主要是通過粉噴樁技術(shù)來實現(xiàn)地基的處理，保證其結(jié)構(gòu)性能合格。

4.2 施工準(zhǔn)備

為了使得軟土地基的結(jié)構(gòu)性能合格，保證粉噴樁施工技術(shù)促進整體效果的提升，保證路基穩(wěn)定性合格，應(yīng)該充分的做好各項準(zhǔn)備工作。軟土路基施工開始前，應(yīng)該組織相關(guān)人員對于現(xiàn)場的雜物進行全面的清理，保證土地的平整度合格。軟土地基要及時進行抽水處理，然后是縱向陡岸的開挖施工，合理的布置臺階，保證軟基表面不會有石塊、樹根等雜質(zhì)，做好管理和控制，防止存在管線損壞的問題。做好方案的分析和控制，流程達到規(guī)范化的要求，然后要做好技術(shù)交底工作。施工現(xiàn)場設(shè)置明渠排水，保證不會有積水嚴重的情況。

4.3 測量放樣與鉆機就位

施工技術(shù)人員要通過應(yīng)用全站儀來實現(xiàn)現(xiàn)場的測量與放樣，確保樁位數(shù)據(jù)精度合格。樁位明確之后，要通過水準(zhǔn)儀進行標(biāo)高的檢測。對于整平標(biāo)高來實現(xiàn)對比分析，然后做好現(xiàn)場的開挖回填作業(yè)，利用不同小木樁合理的確定樁位。粉噴樁的施工作業(yè)階段，應(yīng)該保證樁體位置移動達到精度的要求，通過移動鉆機誤差進行控制，一般都要將誤差限定在5 cm以下，以達到工程的數(shù)據(jù)精度標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 鉆孔施工

地基鉆進施工階段，要想達到工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求，要做好全部施工環(huán)節(jié)的管理和控制。考慮到工程的設(shè)計方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，鉆機運行中要合理控制鉆進速度，確保各個工序達到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。鉆進施工階段，應(yīng)該分析具體的情況，比如鉆孔深度、通風(fēng)通道調(diào)整等，保證通道壓力達到標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時工程人員要有較高的質(zhì)量控制意識，實現(xiàn)鉆進深度與噴粉的對應(yīng)使用。緊接著是實現(xiàn)持力層深度測量，保證其符合工程標(biāo)準(zhǔn)，然后是加固料的噴射施工，確保其達到工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

4.5 鉆桿提升施工

粉噴樁施工作業(yè)階段，要做好鉆進、粉噴、攪拌等階段的管控，保證工程的質(zhì)量合格，所有環(huán)節(jié)都要符合技術(shù)規(guī)范，滿足工程的要求。為了避免給周邊環(huán)境帶來不利的影響，把噴粉提升到與地面在50 cm的位置上，要做好噴粉質(zhì)量管理，保證軟土路基處理效果合格。此外，一般來應(yīng)該實施二次攪拌作業(yè)處理，把粉噴射到預(yù)期規(guī)定的深度參數(shù)。攪拌操作與鉆桿實施階段，提升速度保持在0.5 m/s～0.8 m/s范圍內(nèi)，可以保證施工質(zhì)量合格。

4.6 噴粉施工

粉噴樁作業(yè)環(huán)節(jié)，粉體量控制是極為重要的，保證均勻性合格，水泥使用量要達到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。鉆機達到規(guī)定深度之下，應(yīng)該停留2 min之后才能開始噴粉作業(yè)。加固材料應(yīng)該達到規(guī)范高度要求，原地進行緩慢攪拌作業(yè)。加固材料運送到灰口的位置上，在進行噴粉的提升和控制，保證均勻攪拌處理，確保深度達到3 m左右，且噴粉壓力為0.3 MPa。

5 結(jié)語

綜上所述，路橋工程項目在建設(shè)與發(fā)展中，軟土地基的處理是極為重要的工作。通過合理的應(yīng)對措施來實現(xiàn)軟土地基處理工作，可以保證路橋工程的質(zhì)量合格。在處理階段，工作人員要深入到現(xiàn)場分析實際情況，選擇最佳的軟土地基處理技術(shù)，提升結(jié)構(gòu)的總體性能，保證地基的承載性能得到提升，牢固性、穩(wěn)定性都可以達到工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確保整個路橋工程的質(zhì)量合格，為交通的穩(wěn)定運行以及未來發(fā)展起到一定的促進作用。

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