橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)淺談
2016-06-06
引言
公路建設(shè)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(zhì)因素等，其中地質(zhì)因素對于公路橋梁施工的影響最大，直接關(guān)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(zhì)構(gòu)造相對復(fù)雜，不可預(yù)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(shè)的主要難題，軟土地基由松軟土質(zhì)構(gòu)成，由于地下水流的沖擊作用加上我國的土質(zhì)主要以低黏性土質(zhì)為主，該土質(zhì)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(zhì)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(zhì)含量較高，且一般含有較高的水分和空氣，土壤中的顆粒縫隙較大，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(jié)構(gòu)的內(nèi)部穩(wěn)定性能較差，對于上層里面施工的力學(xué)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(jìn)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(zhì)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(yīng)的措施來提高地基的壓縮模量，從而滿足橋梁的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.2 提高土質(zhì)的剪切性能
在實際施工的時候，經(jīng)常會出現(xiàn)橋梁的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定或者是在對地基進(jìn)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(jìn)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?qū)е碌恼駝訒r，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(jìn)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(jìn)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(shù)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(zhì)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(jìn)行改善的時候就需要采取針對性的措施來進(jìn)行，使得其堅固性、穩(wěn)定性、透水性等都達(dá)到規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 。
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(yīng)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(shè)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(jìn)行機械壓實處理。整體施工過程必須依據(jù)施工規(guī)范進(jìn)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(diào)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(shè)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
?。?）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(guān)技術(shù)于上世紀(jì)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(yīng)，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(gòu)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(jìn)行反復(fù)壓實和捶打，使用壓路機和夯實機械對軟土層地基進(jìn)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(zhì)性質(zhì)有較大關(guān)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(yù)先設(shè)計相應(yīng)的排水裝置。
3.4 軟土層排水固結(jié)法
此方法一般步驟為加設(shè)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(guān)設(shè)備對軟土層地基進(jìn)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(xué)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(guān)的混凝土攪拌設(shè)備將混凝土和軟土充分結(jié)合，將兩者組合形成堅固的基層柱體。化學(xué)反應(yīng)結(jié)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。
?。?）灌膠膠結(jié)法。使用電話學(xué)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(xué)承受性能。
4.結(jié)束語
公路橋梁施工的質(zhì)量直接影響到公路鋪設(shè)的整體質(zhì)量，實際的施工過程中要事先進(jìn)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(jié)合使用不同的加固處理方法，務(wù)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(xiàn)：
[1]顧孝烈，鮑峰，程效軍等測量學(xué)[M].上海同濟大學(xué)出版社，2009
[2]建筑部綜合勘察設(shè)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(yīng)用[J].科技傳播.2011.05
