公路桥梁施工中软土地基施工技术

段瑞芳

陕西交通职业技术学院 陕西省西安市 710018

摘 要：随着国民经济的发展，城市基础设施建设如火如荼开展，对于基础设施建设质量要求也越来越高。公路桥梁是重要的基础设施组成部分，在人们的生活中扮演重要的角色。软土路基是公路桥梁施工中所碰到的重要难题，极大地影响着公路桥梁的施工质量以及使用寿命，因此研究如何克服公路桥梁软土地基问题成为提高公路桥梁质量的重要前提。本文主要对于公路桥梁施工中软土地基技术进行探讨，希望相关研究人员借鉴和参考。
关键词：公路桥梁 软土路基 施工方法

1软土地基對公路桥梁施工的危害分析
　　1.1软土地基的相关概述
　　关于软土地基，其主要由有机质土、松软土以及其他颗粒含量较多的土质构成的土层，在特征上表现出高压缩性、高水分含量、低承载能力以及低透水性等方面，整个土层易发生变形且固结较慢。现行大多公路桥梁施工中多从软土地基承载能力、稳定性等方面进行考虑，如地基开挖位置若处于建筑物附近，很容易造成建筑物倾斜，而开挖位置为土坡，很容易加大支撑系统的压力，出现滑动问题。同时考虑到软土地基孔隙较多且含水量较高特征，一旦孔隙中有大量水存在，地面隆起现象将极为明显。因此，如何做好软土地基处理成为公路桥梁施工面临的主要难题。
　　1.2软土地基对公路桥梁质量的危害
　　软土地基对公路桥梁质量的影响主要表现在沉降问题与压实度问题两方面。从沉降角度看，通常公路桥梁施工过程中，若周边出现地面沉降或路面开裂等问题，便可判断其产生的原因主要为深层地下水抽吸或浅层降水。由于软土土层本身在载荷上保持偏心且土层薄厚不均匀，这样工程周边建筑物很可能受损，甚至在载荷过大情况下发生倾斜现象。事实上，与大多建筑项目相比，公路桥梁施工本身具有一定的特殊性，桥梁基层结构主要以地基为主，而且桥梁性能高低完全取决于地基的牢固性。所以，软土地基处理中应控制沉降问题。另外，公路桥梁质量往往也会受到压实度影响，一旦施工中未对结构压实度进行分析，便可能影响地基稳定性。软土地基处理效果除受设计规划、施工工序等影响外，气候因素也是影响软土地基施工质量的关键性因素，如多雨季节，桥梁工程受雨水侵蚀后容易出现填土流失情况，且整个路堤在强度上也会被削弱。

2软土路基的主要特点
　　2.1自身压缩能力较强
　　软土路基自身的液限系数以及压缩系数呈现正相关的关系。随着软土路基液限系数的增大，其压缩系数也随之增大，压缩系数最大可以到达1.1MPa。但是由于土壤分布情况较为复杂，因此粘土自身的固化程度可能有所差异，因此不能够单纯凭借压缩系数来判断其压缩能力。在施工过程中对于不同固化程度的土壤应该统一看待，避免造成后期工程施工失误。
　　2.2渗透能力较弱
　　软土路基中的粘土往往含有沙土，因此粘土自身的固化程度往往比软土的固化程度较快，软土路基中的成长本身渗透能力较差，因此如果外部压力较大，也不能够提升土壤中的土体固化程度。在极端情况下，如果软水中含有较多的有机物，那么会导致软组织缝隙被堵塞，排水通道受阻，其产生的气泡很难排出，造成土体中的渗透能力进一步减弱。
　　2.3抗剪能力较弱
　　如果公路桥梁路基覆盖软土，减弱路基的排水能力，造成工程质量缺陷。因此必须有针对性地提升软土路基的抗剪能力，防止出现危险事故。
　　3公路桥梁施工中软土地基施工技术
　　3.1高压喷射注浆法
　　高压喷射注浆法是利用高压喷射机械，将水泥、粉煤灰等强度和固结性较好的材料向软弱地基深层进行注浆，以此来提高整个地基的强度。其中高压旋喷桩通过高压旋喷流切割破坏土体作用、混合搅拌作用以及压密作用，致使浆液与土粒强制搅拌混合凝固后，便在土中形成一个加固土体。现有的高压喷射注浆技术施工压力已达40MPa，可分为高压与超高压两种工法，施工深度可达25m～40m，加固体最大直径可达2m，且强度稳定。旋喷法可控制加固范围，能够连成一片，旋喷成垂直桩、水平桩和斜桩，也可制成一定间距的桩柱体，只要适当调配硬化剂的用量，便能使各个施工对象得到相应的强度。
　　目前，高压旋喷桩处理深度较大，当前处理的最大深度为30m。高压喷射注浆法适用于淤泥、粘土、粉土等含水量较多的软弱地基中。
　　3.2粉喷桩加固法
　　结合公路桥梁施工的具体情况，采用喷粉桩加固技术对软土地基进行处理。该技术具有承载能力强、噪声低等特点。在施工准备阶段，先对软土地基中的淤泥和软土进行清理，然后用透水砂砾石代替，再进行压实，以保证土体的密实度;在工程机械运行过程中，应采用碎石对土质较差的局部土层进行缓冲，以保证工程机械的正常运行;施工前应更换所需材料。做好喷粉桩布置、地质报告、岩土工程试验报告等必要的技术资料;选用水泥、原材料、熟石灰、粉煤灰等质量保证生石灰的纯度;并对符合专业路桥施工标准的混合钻头、粉料变送器等施工机械进行了试验选用。

　　3.3挤密桩法
　　软土地基中挤密桩法施工技术在湿陷性黄土地区得到了广泛的应用。地基钻孔后，将素土、石灰土、砂砾石通过挤压填入桩孔内，然后采用分层密实夯填。素土挤密法主要是湿陷性黄土，填土地基有着较大的厚度时采取的处理方法，该方法在施工中具有原位处理、深层压实、就地取材等优点。石灰土桩法是将石灰块、粉煤灰、矿渣和火山灰按一定比例混合，进行回填、振密或者夯实处理。通常，石灰与外加剂混合后，石灰体中会出现石灰。由于它的水力硬度和空气硬度，体积膨胀会达到压实地基的效果。砾石桩法主要是通过振动和冲击将砂石、卵石、碎石等材料填入软土地基孔内，以提高地基承载力，防止砂石的振动液化，增加了软粘土的整体稳定性。
　　3.4竖向排水同结法。
　　把垂直的排水柱安放于粘性土地基中，减小排水距离，加快地基排水固结，提高抗剪强度。垂直排水柱的材料主要包括砂井排水和纸板排水。根据砂井的施工方法，砂井的排水方法分为水射法、螺旋钻法、打入法、振动法和袋装法。通常情况下，这些方法并不单独应用，而是经常与加载方法和缓速填土法相结合。当软土地基处于层厚大且均质的粘土地质状况时应用效果最好。
　　3.5水泥土搅拌法
　　水泥土搅拌法一般是以水泥为固化剂，通过水泥与软土之间的一系列物理、物理化学和化学反应，使软土硬化成具有一定强度和稳定性的水泥土的方法。水泥搅拌法加固土的强度由水泥水化硬化的胶结作用、硬凝反应、原状土强度和土的物理改良等部分构成。前两者属于化学反应的范畴，后两者属于物理结构的变化。这两种变化使得加固土的微观结构与加固前的原土相比有了本质上的不同，使加固土的物理力学性能（主要是强度的增加和变形模量）与原土相比发生了较大的变化。从微观角度探究水泥加固土的反应机理及结构特征是解释其宏观强度特性的有效方法和途径。水泥土搅拌法，又称深层搅拌法，将水泥等材质混入淤泥、粘土等软弱地基中，通过机械搅拌，提高了整个地基的强度，降低了含水量，增强了地基的承载力。

结语
　　综上所述，软土路基是公路施工中极易遇到的一种路基结构形式，其性能比较差，难以满足正常使用的需要，所以在高速公路施工前要采取措施进行处理，提升其承载力与稳定性。我国地域面积广阔，各个地区的地质条件相差也比较大，很多地区都分布着软土路基，所以需要结合不同地区的实际情况，选择合适的处理技术以提升其性能，满足交通运行的需要。
　　参考文献：
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