道路桥梁施工中的软土地基处理技术

2020-02-14王晶

建材与装饰 2020年13期

王晶

（东台市公路工程有限责任公司江苏东台 224200）

0 前言

随着城市化进程的不断加快，道路桥梁建设规模日益扩大，但是软土地基的出现一定程度制约着道路桥梁工程的顺利施工，还会为工程带来一定的施工风险，所以施工单位必须要对软土地基进行有效处理，掌控软土地基处理技术，从而保证施工质量，促使道路桥梁施工稳健发展。

1 软土地基对路桥结构的影响

1.1 路面产生裂缝

在实际的路桥施工建设中施工单位会应用混凝土和沥青的原料开展道路的铺设作业。混凝土具有较高的强度和耐磨性，同时沥青也具有较强的抗压能力，这两种施工材料成本都比较低，因此可以大幅度降低路桥工程施工成本。如果施工单位不够重视处理软土地基就有可能造成后期道路路面的混凝土产生裂缝。道路施工单位没有采用科学专业的技术处理地基就可能造成地基发生变形。同时，由于道路地基不够稳固自然也会降低后期混凝土的抗压能力和抗拉能力，进而造成混凝土产生裂缝和龟裂的问题。

1.2 地基整体沉降

当前在开展地基的施工作业中由于软土地基水分渗透能力不够，同时也很难压实，造成后期道路产生沉降的问题，施工单位不能科学正确地处理软土地基，会使路面产生缓慢的沉降，也让后期维护路面不平整。当前国内也出现部分城市由于地基不稳固而造成道路桥梁坍塌以及路基的垮塌事故，给路面的行车和行人带来严重的安全威胁。

1.3 不均匀的沉降

在软土地基内部会形成一个透镜体，因为在实际的软土路基压实作业中施工单位给地基的各个部位压实程度不同，这时土层内部就会产生不同的承受压力，造成地基内部排水量不同，因此形成了一个透镜体。如果道路桥梁的地基产生不均匀的沉降，会造成桥梁的地基下沉以及桥梁的垮塌。同时也会给道路造成严重的影响，以及产生道路局部下陷的严重问题。

2 软土地基处理技术的主要措施

2.1 粉喷桩加固技术

粉喷桩加固技术适用于地基沉陷要求严格的情况中，大、中、小桥梁通道、涵洞、桥头中。例如，在某高速公路桥头软基处理时，技术人员在施工准备阶段针对粉喷桩处理地段进行了沉降观测和数据分析，发现桩间土沉降较桩顶大，地基土孔隙水压和荷载增加成正比，并确定了其中的技术指标：粉喷桩的距离需要控制在1.3～1.6m，钻機进钻速度需要控制在1.6-2.2m/min，在遇到硬地层时稍微放慢速度并加快速度后提钻，在喷粉搅拌的同时适度调整喷粉压力，避免出现堵管问题影响喷粉，并利用自动装置对其进行有效控制，最终圆满完成了工程施工。在实际施工过程中，施工单位需要有效地控制钻机喷粉高程，下钻深度，保证粉喷桩长度，不得使用不具备粉体计量装置的喷粉机，并安排专业人员进行定期检查和复查，确保粉喷桩搅拌均匀度和成桩直径满足相关要求，重点检查其直径磨耗量。

2.2 排水固结技术

关于排水固结技术就是在软土地基中设置排水体，通过排水系统把地层中含水量充足的软土层水分排出干净，其主要是利用加压系统和排水系统进行处理的，从排水体差异的角度进行分析。排水固结技术可以分为塑料排水带和砂井排水两种，其可以有效处理淤泥黏土地基沉降问题，保证软土地基的稳定性。除此之外，砂井排水主要是确定砂井直径L、砂井位置间距L，直接影响着土地层中的含水量，相关技术人员还需要对其中的含水量进行统计。通常情况下，砂井间距范围需要控制在2～4m 之间，直径需要控制在20～30cm 之间，平面布置成梅花形。

2.3 砂垫层技术

砂垫层措施适用于地基软土层含水量大、土层比较薄的情况中，为了充分发挥出砂垫层在地下排水层、上部排水层的作用，有效地固结软土层，将0.6～1.3cm 厚的砂垫层敷垫在软土地基中，这样不仅可以有效地降低填土内的水位，还可以在软土地基施工和填土过程中为施工机械提供良好的通行条件。另外，在应用砂垫层的过程中，相关技术人员需要充分考虑施工机械重量、偏心程度、接触压力、软土地基表层强度。例如在某矿山综合楼建设工作中，拟建的场地地貌类型是河流侵蚀地貌，以沼泽沉积淤泥质土为主，软土层中含有大量水分、土层薄，场地类别属于2 类。相关技术人员通过分析和计算砂石垫层厚度和宽度，确定处理后地基承载力特征值需要达到150kPa，为了实现这一目标，技术人员利用砂垫层法进行了有效处理，最终满足了工程建设指标要求。

2.4 高强度的夯实技术

在进行软土地基的处理施中，施工单位可以应用高强度的夯实施工技术对存在的地基问题进行有效处理，施工单位还应该应用强度较低的施压管理方法夯实地基，在施工中施工人员应用强度低的施压技术不能有效增强整体软土地基的抗压能力，对后期的整体施工质量水平的提升没有帮助，所以施工单位应该应用高强度夯实技术，目的是提高软土地基的强度。该项技术需要技术水平较高的夯实设备，聘请能独立操作夯实设备的技术人员，但是施工单位在应用高强度的夯实技术时也存在一些问题，如开展软土地基处理工作耗费的施工时间较长，施工工程量较大，整体施工成本随着施工作业时间的延长而增大，所以施工单位要在软土地基的处理之前先检查施工机械设备状况，保证后期应用高强度夯实基础处理地基以及提高地基处理的效果。此外，施工单位要到施工现场进行勘察，检查地基的实际状况，选择最佳的施工技术和施工方法，以此提高整体道路桥梁工程质量，为行车和行人提供安全保障。最后，施工单位应当积极研究市场上处理软土路基的相关技术，并与外部的设计单位合作，借助设计单位的专业设计技术设计出处理软土路基的技术方案。

3 工程案例

某市的道路桥梁工程软土地基处理面积约为2000m2，路基的处理宽度约为30～55m，设计在软土地基处理方案试验的基础之上，选用了开挖回填法的软土地基处理方法。在施工之前通过对该地软土地基的调查和试验得出，地基中淤泥质黏土含水量为24%～32%；密度为17.1～18.2kN/m3，孔隙比为0.9～1.2；承受力为190kPa。在实际的处理过程中机构，施工人员将软土地基内部原有的土质挖出，后将准备好的强度较高并且渗透能力较强的砂石或者是黏土对软土地基进行回填并压实。处理完成之后施工人员对该路段的进行了土层的检测得出地基中淤泥质黏土含水量为11%～13%；密度为27.1～28.2kN/m3，孔隙比为0.5～0.6；承受力为370kPa，检测的结果表明软基的处理很大程度地改善了路基土层的力学性能，其刚度和承载能力都得到了很大程度的提升，并且该路段也满足了路基土物理力学性能的基本要求。