桥梁施工中软土地基施工技术及注意事项

2016-08-07范佳颜

大科技 2016年1期

关键词：土质软土桥梁工程

范佳颜

（永州市公路桥梁建设有限责任公司湖南永州 425000）

桥梁施工中软土地基施工技术及注意事项

范佳颜

（永州市公路桥梁建设有限责任公司湖南永州 425000）

在桥梁工程施工过程中，软体地基施工是一大难点，且其施工质量直接影响着桥梁竣工投入使用的稳定性以及使用期限。本文在此情况下，对软土地及特性进行了论述，之后详细分析了桥梁施工中软土地基施工技术，以及其注意事项，以供参考。

桥梁施工；软土地基；施工技术；注意事项

1 引言

软土地基是桥梁工程的重要组成部分，且在施工中，因存在施工区域与需求的限制，不仅软土地基的数量较多，其施工质量的要求也相对较高，因此，选择适宜的施工技术十分重要，从而以此来提高工程施工质量。

2 软土地基特性

2.1 软土地基的形变特征

2.1.1 非线性和非弹性

在钢筋混凝土承受压应力或是拉应力过程中，如果压力持续增加，则材料形变就会呈现出一种线性变化，该变化主要是指在固定应力限度范围内，在将应力去除时，就可恢复到初始的状态。但如果去除盈利，材料就无法恢复到初始状态，就会呈现塑性变化或非弹性变化。

此外，依据相关实践检验结果可知，当软土地基承受应力时，仅会呈现出短暂的线性变化，其总体呈现为非线性变化，其形变特征呈现为非弹性变化。对于软土地基的非线性与非弹性特性，其会使得软土在承受施工应力后难以对形变进行评估，这样一来，必然会增加工程的施工难度。

2.1.2 各向异性

在桥梁工程软土结构内部，往往都会存在较为明显的分层，且各层结构均为一种地质条件，且同一层的结构特性是一致的。此外，在工程的软土结构中，各层在横向上表现为各向同性，因不同层结构有不同的地质结构特性，所以在纵向上表现为各向异性。

2.1.3 塑形体积应变

因软土结构的内部空隙较大，所以当从不同方向对软土施加压力时，软土颗粒位置会进行内部调整，空隙就会被压缩，这样一来，必然会增加软土结构的密实度与紧密型。

(5)slewmy young men at“the tumbling river”;that took their scalps at the“healing spring”;(Cooper,1981:296)

由此可以看出，类压缩主要是对软土颗粒间的空隙进行压缩，而压缩之后的形状，将会保持不变，且难以恢复到初始形状和体积。此外，如果采取了错误的地基处理方法，就无法利用减轻荷载的方式来进行调整，此时就需要重新处理地基。基于此，在软土地基施工中，应当优化处理工艺，保证施工过程一次性成功。

2.2 软土的工程特性

2.2.1 含水量高，渗透性小

软土一般是由多年沉淀累积而形成的土质，其含水量可达37～72%，几乎与流动土质的含水量相一致。同时，根据实践勘察发现，软土的渗透性大多较低。此外，由于软土地基含水量高，再加上难以渗透，使得地基排水作业难度较大。

2.2.2 抗剪强度低

软土土质较为松软，所以其几乎无法承受应力的作用。当软土遭受巨大荷载作用力时，土质便会出现较大的沉降问题，而不同的荷载作用力使得土质发生不同程度的沉降，然后就会引发地基裂缝等病害问题。

2.2.3 特殊的结构性

3 桥梁施工中软土地基施工技术

3.1 表层排水技术

含水量高是软土地基较为显著的一个特征，所以，通过排水，能够使得软土结构中的含水量得到有效降低，并能够提升地基的抗应力破坏性能，同时还能保证软土地基渗透能力的提高，从而保证地基的良好稳定性，为更好的满足工地机械作业条件提供保障。

此外，当处于含水量较高、地质较好的软土结构时，一般都会采用表层排水法。在完成了排水沟的挖掘施工之后，可使用石块或是砂石来填埋水沟，从而保证地基结构的稳定性。近年来，也有部分工程使用孔管来完成软土地基的表层排水，该施工技术的施工效率较高，排水效果也更好，但需要注意，这种排水技术必须辅以过滤材料的保护。

3.2 混合剂技术

混合剂技术主要适用于软土地基的施工，混合剂技术不仅施工简便，其效果也较为良好，但其应用范围存在以下几方面的限制：①该施工基础仅仅适用于表层软土的施工。②软土必须是粘性土质。③粘土需要具有足够的粘度。当工程能够满足以上三方面的要求时，就可以在软土地基中添加混合剂，从而进一步加大粘度，并且还能提升其表层密度，增强软土地基的抗压缩效果。通常情况下，一般会选用石灰或水泥作为混合剂，但近年来，也有部分有机混合剂获得了一定程度的应用。

3.3 排水固结技术

排水固结施工工艺具体如图1所示，该技术就是利用地基排水的固结特性，并且在实施桥梁工程的建筑之前，对地基进行一定程度的加荷预压，达到加固地基强度的效果。同时，将垂直排水柱设置在粘性土地基中，可适当增强地基的抗剪强度，进而推动地基排水固结的顺利实施。深层复合地基加固和深层排水固结技术的采用可以有效提升软土地基的承载能力。目前，排水固结技术大多与缓速填土技术或加载技术配合使用，单独使用的情况是相对较少的，其在泥炭质地地基方面的效果稍差，但在均质粘土地质方面的效果是最好。

图1 排水固结法施工工艺

3.4 加载技术

加载技术是对软土地基沉降进行控制的有效措施之一。加载技术主要是通过提前对软土地基施以预加载荷的方式，使得地基沉降现象提前发生，从而规避桥梁施工中因地基沉降所带来的危害。

就目前情况来看，增加总压法与降低间隙水压法是常用的软土地基加载的两种方式。其中，增加总压法是通过铺垫密质土壤，令土壤重力直接压迫地基来加载，而降低间隙水压法则是通过大气压提高软土结构的固结速度的方式来加载。在此过程中，需要注意的是，加载技术并不能完全消除施工中的软土地基沉降，只能大幅降低沉降幅度，但在总体施工中，依据具有非常重要的作用。

3.5 挤密技术

桥梁工程的地基地质一般是较为恶劣的，且其中有大部分都是湿陷性黄土，或是厚度极大的软土，在这种情况下，普通的施工技术不仅无法适用，而且造价也相对较高。

挤密技术是软土地基施工中常采用的施工技术之一，其主要是在桩孔形成时，对其施加侧向挤压，进而增大其密度。之后再把灰土、素土分层次装填进去，形成密实桩，灰土、素土，此时也可以使用碎石、砂石等代替，做成直径更大的密实桩，但是在施工方面，难度会更大一些。这种技术的原材料基本都可以就地获得，挤密效果也非常好，由此可知，挤密技术在桥梁工程施工中，具有较高的应用性。

3.6 加固技术

在桥梁工程施工中，对地基稳定性与坚固性的要求一般都较高，所以，对于桥梁工程中的软土地基施工，除了需要进行常规施工之外，还要进行后续加固施工。对于后续加固施工中采用的加固技术，通常可直接在软土地基结构上进行，同时也可以适当添加辅助结构，但要确保其不会对其他工程模块产生不良影响。

4 桥梁施工中软土地基施工的注意事项

4.1 桥梁等级要求

桥梁等级不同，其对于地基施工的标准也大不相同。同时，随着桥梁等级的不断增加，地基施工标准也不断提高。基于此，在实际施工过程中，必须先对桥梁的等级进行充分的了解，然后再依据工程地基土质情况，有针对性的选择施工技术。

此外，对于等级较高的桥梁，在进行其软土地基的处理时，要制定科学的施工技术，避免因软土处理不当而引发的沉降不均，从而对桥梁整体施工质量造成影响。但如果桥梁等级较低，可先进行简单的路面铺设，并在软土地基完成沉降之后，再进行桥梁的铺设。

4.2 软土地基的施工环境

桥梁工程地基土壤不同，相对应的施工技术也是不同的，所以应当依据地基土壤来选择适宜地基施工技术，从而全面提升软土地基施工质量。具体如下：①如果施工现场地基土质为粘性土质，可以采用压实技术，这种施工方法不仅不会对内部结构造成改动，还可以充分的利用粘性土的特性来提升路基结构的强度。②如果遇到砂性土地基土质，一般会采用挤密技术进行施工。③如果是在土层较浅的部位，可以先对表层进行处理，然后再采用挖掘和填充的方式。④如果施工场地的土层较深，在进行表层处理时，还需要配合其他施工方案施工。此外，在有些土层较厚的砂性土中，由于渗透能力较差，所以排水过程较长，这样一来，其沉降时间也会较长，只有这样，才能确保地基具有较强的稳定性。