公路橋梁施工中的軟土地基施工技術(shù)研究

尹江燕

摘 要：近年來(lái)，受經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的影響，我國(guó)公路橋梁建設(shè)項(xiàng)目數(shù)量不斷增多。其中，軟土地基作為公路橋梁施工環(huán)境的重要組成部分，對(duì)整體工程施工質(zhì)量有很大的影響。因此，本文主要對(duì)公路橋梁施工中的軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行探索，并提出相關(guān)技術(shù)應(yīng)用建議。

關(guān)鍵詞：公路橋梁;軟土地基;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U445.55文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2021）02-0112-03

Research on Construction Technology of Soft Soil Foundation in Highway Bridge Construction

YIN Jiangyan

（Pingdingshan Highway Traffic Survey and Design Institute，Pingdingshan Henan 467000）

Abstract： In recent years， affected by the rapid economic development， the number of highway and bridge construction projects in my country has been increasing. Among them， soft soil foundation is an important part of the construction environment of highway bridges， which has a great influence on the overall construction quality. Therefore， this paper mainly explored the construction technology of soft soil foundation in highway bridge construction， and put forward relevant technical application suggestions.

Keywords： highway bridge;soft soil foundation;construction technology

公路橋梁建設(shè)質(zhì)量與人們安全出行有直接關(guān)系，而要保證公路橋梁建設(shè)質(zhì)量，就需要合理應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)。但是，其作為公路橋梁建設(shè)過(guò)程中的重點(diǎn)內(nèi)容，在應(yīng)用過(guò)程中還存在一些問(wèn)題，需要進(jìn)行改進(jìn)和完善，以達(dá)到促進(jìn)交通事業(yè)良好發(fā)展的目標(biāo)。

1 軟土地基簡(jiǎn)述

1.1 滲透性較小

與薄砂層黏土相比，軟土的固結(jié)速率較慢，主要原因是其滲透系數(shù)較小。所以，如果黏土受到荷載作用，就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度較低、固結(jié)速率緩慢的現(xiàn)象。針對(duì)這種情況，解決起來(lái)較為困難。

1.2 含水量較高

含水量較高是軟土地基比較明顯的特點(diǎn)，與普通地基含水量不同，天然軟土含水量為35%～75%[1]。由于地質(zhì)成因不同，在施工過(guò)程中，部分軟土呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，增加了路橋工程中軟土地基部分施工難度。

1.3 壓縮性較強(qiáng)

通常，軟土地質(zhì)的壓縮性較高，在進(jìn)行壓縮時(shí)，沉降量大，排水固結(jié)過(guò)程較慢，地基穩(wěn)定性較低[2]。此外，軟黏土質(zhì)中一般會(huì)存在兩種土質(zhì)，分別為固結(jié)土、未完全固結(jié)土。這些土質(zhì)情況在很大程度上會(huì)對(duì)公路橋梁項(xiàng)目順利施工產(chǎn)生影響。

2 軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 施工企業(yè)層面

2.1.1 企業(yè)重視與否。施工企業(yè)不僅要重視自身綜合能力，也要對(duì)施工項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)、嚴(yán)格的管理。軟土地基施工是公路橋梁項(xiàng)目施工的重要組成部分，所以企業(yè)要重視工程各方面的施工，并且要求施工人員端正工作態(tài)度，使其意識(shí)到軟土地基的重要性，重視軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁項(xiàng)目中的作用[3]。

2.1.2 施工設(shè)計(jì)。在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，公路橋梁工程必須在施工前期對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)軟基進(jìn)行勘察。若沒(méi)有數(shù)據(jù)資料支持，則施工會(huì)出現(xiàn)安全隱患。此外，橋頭引道軟基出現(xiàn)問(wèn)題的原因主要分為兩方面。其一，一些施工企業(yè)不僅未按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行施工作業(yè)，也沒(méi)有對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)進(jìn)行實(shí)地勘察，忽視可能遇到的軟土地基問(wèn)題。其二，在軟土地基存在的情況下，如果沒(méi)有準(zhǔn)確掌握軟土地基的面積和深度，就會(huì)使得軟土地基處理達(dá)不到預(yù)期效果，造成路面軟土地基設(shè)計(jì)不合理，不符合施工要求。

2.2 施工路面角度

2.2.1 壓實(shí)度。軟土地基的主要特點(diǎn)為孔隙較大、含水量較高。在壓實(shí)過(guò)程中，其自身孔隙較大，土質(zhì)松散，會(huì)出現(xiàn)壓實(shí)問(wèn)題，從而影響公路橋梁工程的壓實(shí)度。

2.2.2 路面硬化。路面硬化問(wèn)題是公路橋梁施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，其與施工材料、軟土地基存在很大關(guān)系。一方面，從軟土地基特點(diǎn)來(lái)講，其堅(jiān)固性低，抗壓性能差，極易出現(xiàn)路面硬化現(xiàn)象[4]。另一方面，從施工材料來(lái)看，大部分公路橋梁項(xiàng)目一般應(yīng)用的施工材料為混凝土或者瀝青，這些材料本身就存在加速路面硬化的問(wèn)題。所以，以上兩種原因最容易導(dǎo)致路面硬化。在施工過(guò)程中，要采取針對(duì)性的方法，解決路面硬化問(wèn)題。

2.2.3 路面沉降。在公路橋梁項(xiàng)目施工過(guò)程中，應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)后，路面沉降現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。在施工過(guò)程中，地面抽水嚴(yán)重或天氣因素導(dǎo)致降水量大，會(huì)引起這種現(xiàn)象。降水量大，也會(huì)造成水土流失，極易使地基出現(xiàn)沉降[5]。

2.2.4 路面腐蝕。在應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)之前，人們需要檢測(cè)當(dāng)?shù)厥┕きh(huán)境中的濕度和降水量，并對(duì)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格分析。如果對(duì)以上兩種影響施工質(zhì)量的因素采取忽視態(tài)度，就容易增加公路橋梁腐蝕度。此外，軟土地基自身孔隙較大，存在較多松散泥沙，在施工過(guò)程中，大氣濕度較高會(huì)影響軟土地基施工。

3 軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用方法

3.1 表層排水法

軟土地基施工過(guò)程中通常會(huì)在表層黏性土里加入一些物質(zhì)，如添加劑等，主要目的是增強(qiáng)地基穩(wěn)定性，提高軟土固結(jié)效率，降低壓縮性能，從而提高路基強(qiáng)度。當(dāng)?shù)鼗喜寇浲翆虞^薄或者含水量較大時(shí)，可將砂墊層鋪設(shè)在軟土地基上，不僅能發(fā)揮上部排水層作用，也可用作地下排水層，降低填土內(nèi)水位，增加施工機(jī)械的通行便利性。此外，在施工過(guò)程中，軟土地基受氣候等因素影響，會(huì)使土層出現(xiàn)分布不均勻現(xiàn)象，使得地質(zhì)環(huán)境出現(xiàn)土層局部不均勻、沉降變位以及側(cè)向等情況。

3.2 砂墊層法

在路橋施工過(guò)程中，對(duì)于軟土層厚度不高、排水效果較好、工期不緊張的情況，砂墊層應(yīng)用較多。在實(shí)際應(yīng)用中，砂墊層的厚度一般為12～24 cm。應(yīng)用砂墊層方法的主要作用為提升軟土地基承受構(gòu)造物荷載時(shí)的排水固結(jié)速度，增大軟土層強(qiáng)度，使工程土質(zhì)穩(wěn)定性達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在使用砂墊層方法的過(guò)程中，施工材料要嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，其間可以選擇潔凈的中、粗砂，其含泥量不得超過(guò)5%，避免應(yīng)用細(xì)砂。比如，在施工中可將袋裝砂井安置于軟基中，形成排水砂柱，達(dá)到增強(qiáng)軟土排水固結(jié)效果的目的，具體情況如圖1所示。

從實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，排水固結(jié)方面，使用天然級(jí)配砂礫的效果更好。施工人員要先對(duì)砂礫表面進(jìn)行檢查，再進(jìn)行灑水壓實(shí)操作，表層濕潤(rùn)后再進(jìn)行下一步施工流程。

3.3 排水固結(jié)法

公路橋梁施工應(yīng)用排水固結(jié)法，主要是為了提高軟土地基強(qiáng)度。在橋梁施工過(guò)程中，人們可以以地基排水固結(jié)特征為依據(jù)，加重負(fù)荷預(yù)壓地基，從而達(dá)到增加地基強(qiáng)度的目的。此外，在施工過(guò)程中，為了增強(qiáng)地基排水固結(jié)能力，應(yīng)在黏性土地基之間設(shè)置垂直排水柱，增強(qiáng)地基抗剪強(qiáng)度。例如，軟土地基的墊層作業(yè)可分為兩部分，分別為水平向排水墊層和豎直向排水墊層，兩者使用的施工材料不盡相同，如圖2所示。

不論是應(yīng)用深層排水固結(jié)法，還是應(yīng)用加固深層復(fù)合地基的方法，都能有效提高軟土地基的實(shí)際承載能力。一般情況下，加載法、排水固結(jié)法、填土法三種軟土地基處理方法可以聯(lián)合應(yīng)用。但是，在施工作業(yè)中對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)，不同地質(zhì)要選擇針對(duì)性的方法，比如，泥炭質(zhì)地地基應(yīng)用排水固結(jié)法的效果較差，而均質(zhì)黏土地基采用此方法的施工效果較好。

3.4 加載法

加載法能夠有效解決公路橋梁路面下沉的情況。通常，在公路橋梁施工過(guò)程中，軟土地基可能會(huì)存在跌滑的情況。人們可以采取一些針對(duì)性的措施增強(qiáng)地基性能，有效預(yù)防問(wèn)題的發(fā)生。此外，可以通過(guò)加載法提升軟土地基的密實(shí)度，加大其負(fù)載力。

4 軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用建議

4.1 實(shí)地勘察現(xiàn)場(chǎng)

對(duì)于施工企業(yè)來(lái)說(shuō)，在公路橋梁項(xiàng)目開(kāi)始之前，要先對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行勘察，并收集和整理數(shù)據(jù)，以便更好地發(fā)揮軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用效果。首先，要以勘察數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，判斷施工地段地形是否適合運(yùn)用施工技術(shù);其次，對(duì)軟土地基的各方面進(jìn)行勘察并得出詳細(xì)數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行施工作業(yè);最后，要重點(diǎn)考慮環(huán)境中大氣濕度情況。若濕度過(guò)高，則不利于展現(xiàn)軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用效果。

4.2 提升施工技術(shù)水平

在公路橋梁工程施工中，施工環(huán)境等原因使得施工過(guò)程具有一定的復(fù)雜性，也給工程施工帶來(lái)一定難度。軟土地基施工技術(shù)是影響整體施工質(zhì)量的重要因素，人們要不斷對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，使其有效地應(yīng)用在公路橋梁工程中。當(dāng)前，施工單位可以應(yīng)用強(qiáng)夯置換技術(shù)，解決軟土地基抗壓能力低的問(wèn)題，此技術(shù)應(yīng)用過(guò)程比較簡(jiǎn)單，但是也存在明顯缺陷，如依靠人工進(jìn)行挖掘、施工成本較高。因此，人們要根據(jù)實(shí)際情況，不斷研發(fā)和創(chuàng)新技術(shù)，克服當(dāng)前施工技術(shù)的應(yīng)用缺點(diǎn)。

4.3 選擇施工環(huán)境

對(duì)于施工人員來(lái)說(shuō)，適宜的施工環(huán)境能使公路橋梁項(xiàng)目在應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)時(shí)獲得更好的效果。人們要根據(jù)軟土地基表面土質(zhì)情況，合理選擇施工環(huán)境。若施工環(huán)境土質(zhì)不同，則應(yīng)采取針對(duì)性的施工方法進(jìn)行作業(yè)。

5 結(jié)語(yǔ)

軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用對(duì)公路橋梁項(xiàng)目順利開(kāi)展具有重要作用，但其在應(yīng)用過(guò)程中也存在一些問(wèn)題。為預(yù)防這些問(wèn)題的發(fā)生，公路橋梁項(xiàng)目建設(shè)之前，人們必須對(duì)施工地段進(jìn)行實(shí)地勘察，以實(shí)際數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，合理選擇公路橋梁項(xiàng)目施工環(huán)境。同時(shí)，要不斷對(duì)軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新，以增加公路橋梁的使用期限與應(yīng)用舒適度，有效保障人們出行安全。

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