软土地基施工技术在公路桥梁施工中应用
2016-06-06
软土地基的强度相对较低，容易出现变形情况。在施工过程中没有处理好软土地基问题就会严重的影响到工程的质量。因此在公路桥梁施工建设中要处理好软土地基，减少对公路桥梁使用维护等方面带来的一系列影响，控制施工成本投入，保证工程建设的质量。
一、软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用现状
软土地基承受的载例较小很容易出现饱和性。软土地基稳定性和承载力的问题阐述：在土坡上开挖导致支撑系统土压增加发生滑动;在建筑物附近开挖导致建筑物失稳倾斜;孔隙水压力增加会导致地面隆起和物土压力增加。软土地基主要是由粘土和粉土等一些细微颗粒含量较多的松软土、松散砂、大孔隙泥炭、有机质土等土层构成。软体地基具有固结慢、变形大、强度低的特点。由于软土地基的含水量比较大，影响公路桥梁施工的压实要求和技术标准。
二、公路桥梁施工中软土地基施工技术
2.1管桩加固法
2.1.1碎石桩加固法
碎石桩加固方法主要通过震动、冲击等多种手段在软地基中进行打孔，将稳定性和固结性较好的碎石、砂石在地基中挤压、填充，形成直径较大的密实度较好的桩体，也就是我们所说的碎石桩。碎石桩与原有软土共同构成密实地基，作为持力层，因此提高地基的承载力，减少地基的变形。
这种方式适用于密实度较低的杂填土、素填土、粘土等地基，这种地基加固方式和处理方法的成本造价较高，但是随着经济的不断发展和技术的更新突破，碎石桩法开始在更广范围内得以应用。
2.1.2夯实水泥土桩法
夯实水泥桩法与碎石桩加固方法类似，将水泥、粉煤灰等材料填充到软弱地基中，形成水泥土桩，进行地基的加固，提高地基的承载力。夯实水泥土桩是一种介于刚性桩与柔性桩之间具有一定压缩性的桩，在软土中主要体现了桩体的作用。在正常置换率的情况下，桩分担了大部分荷载，桩通过侧阻力和端阻力将荷载传至深层土中。在桩和土共同承担荷载的过程中，土的高压力区增大，从而提高了地基承载力，减少地基沉降变形，所以在基础边线内布桩，就能满足上部建筑物荷载对地基的要求。这种方式施工简便易行、施工周期短、造价较低，在许多地区得以充分利用。
2.1.3钢筋混凝土管桩法
在公路工程施工的软弱地基处理中，钢筋混凝土管桩法是当前我国加固地基较新的桩型。在施工现场，利用专用机械浇筑混凝土管桩，加大管桩与土体的摩擦力，增强单根管桩的承载力。钢筋混凝土管桩法施工进度快，实用效果好，经济效益高，持久性强，可以广泛应用于各种软弱地基的加固处理。
2.2加筋处理技术
加筋处理技术是在人工填土的路堤或是挡墙内铺设土工合成材料，或者在边坡打入土钉、碎石桩等，以此提高软弱地基的承载力，增强地基的密实度和稳定性。
2.3密实加固法
2.3.1排水挤密加固法
顾名思义，排水挤密法主要适用于含水量较高的沼泽、江河湖海等周边的软土地基，通过特殊方式进行排水吸水，比如用机械将塑料排水板插入软土层中，经过预压负荷，使水分沿塑料板上渗到砂垫层中，以此来加固软土地基的承载能力。
排水挤密加固法，从另一个角度进行软土地基的加固，是一种新技术和新工艺，加固处理效果好，施工简单，在当前工程建设中的应用越来越广。
2.3.2深层密实加固法
深层密实加固软基础，采用特殊方式对软土地基进行加密和固结，如爆破、挤压等，深层加固与浅层加固方式相同，所不同的是使用的机械设备不同，而且这种方式可以在更广的范围内进行使用。深层密实加固方法适用于粘土、杂填土、素填土等多种软土地基。
2.3.3动力固结法或强夯法
动力软土地基加固法又称强夯法，一般采用8t～30t的重锤，在8m～20m的高空对地基进行强夯打压加密，实现加固地基、提高地基强度、减少压缩性能、改善砂土抗液化条件，进而达到提高地基承载力的最终目的。
动力固结法适用于饱和性粘土地基，延伸了传统的动力固结置换方式，利用外部夯打力，将强度较高的材料打入地基，在施工地基中形成碎石墩，与原有地基形成新的承载力较强调的复合地基，在很大程度上提高了地基的承载能力。
2.3.4高压喷射注浆法
高压喷射注浆法，与上面所讲到的动力固结方法，有某些相似性。这种方式利用高压喷射机械，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。
2.3.5水泥土搅拌法
水泥土搅拌法一般是以水泥作为固化剂，利用水泥与软土之间发生的一系列物理、物理化学、化学反应，使软土硬结为具有一定强度和水稳定性的水泥土的方法。水泥搅拌法加固土（简称加固土）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。前两者属化学反应的范畴，后两者则为物理结构的改变，这两个方面的变化，使得加固土的微观结构与加固前原状土相比有了本质上的不同，致使加固土的物理力学特性相对原状土有了极大的改变（主要表现在强度的提高和变形模量的增大），因此，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。水泥土搅拌法又称作深层搅拌法，将水泥等材质混入淤泥、粘土等软弱地基中，通过机械搅拌，提高整个地基的强度，降低含水量，增强地基的承载能力。
2.4换填土处理法
换填土处理法，就是当公路工程地基无法满足所应有的承载力和稳定性，而且软土层的厚度不大的情况下，对软土层进行挖除，然后根据实际需要分层填充稳定性较好的材质，如砂石、灰土、炉渣、粉煤灰等，并进行强夯打压，加大地基的密度，提高地基承载力，降低沉降量，加快软土地基的排水固结，使原来的软土地基在改造后符合建筑施工的设计要求，从而保证工程施工的安全性。
换填土处理方法依据的原理是土层的附加应力分布规律。这种方法，主要适用于土质不均匀、排水较差的软土地基。
结语
公路桥梁施工过程中软土地基影响着施工建设的正常开展，是公路桥梁施工质量的主要体现。公路桥梁施工中软土地基施工技术在使用过程中具有一定的局限性，适用的范围要与设计要求相符合，这样才能够保证软土地基施工方法的全面开展。软土地基施工建设要满足地基产生变化与地基工程性质。软土地基处理的目的是减少施工后地基的不均匀沉陷和增加地基的稳定性，这一点是施工企业首要关心和重视的问题。
参考文献：
[1]邬良忠，李青光.浆喷桩在路基软土地基处理上的应用――以大广北高速公路第三合同段路基施工为例[J].技术与市场，2011，（3）.
