桥梁施工中软土地基施工技术浅谈
2016-06-06
引言
公路建设施工过程中受施工环境的影响很大，主要影响因素包括：天气因素，水文因素、地质因素等，其中地质因素对于公路桥梁施工的影响最大，直接关系到公路桥梁施工的施工安全和公路的使用安全状况。我国地质构造相对复杂，不可预见以及各种突发情况较多，尤其是软土地基问题一直是困扰和影响我国公路桥梁施工建设的主要难题，软土地基由松软土质构成，由于地下水流的冲击作用加上我国的土质主要以低黏性土质为主，该土质的自身黏性低，稳定性较差。
1.软地基施工概述
软土地基指的是土质黏性和稳定性较差，难以直接承受路面施工压力的地基类型。该地基有强度低一级压缩量较高的软土层，涂层土壤的有机质含量较高，且一般含有较高的水分和空气，土壤中的颗粒缝隙较大，具有土壤灵敏性强、土壤透水性差、土壤压缩性能高的特点。也就是说，软土土层结构的内部稳定性能较差，对于上层里面施工的力学压力承受性能低，软土地基土层往往是由海水、河流、湖泊等长期侵蚀而形成[1]。
2.改善桥梁软土地基的几种方法
要对软土地基的性能进行改善，主要的几个方面包括：
2.1 改善土地的压缩特性
一般如果桥梁的地基土质呈现的是高压缩的状态的话就会出现比较大的沉降量，这时就需要采取相应的措施来提高地基的压缩模量，从而满足桥梁的相关技术标准。
2.2 提高土质的剪切性能
在实际施工的时候，经常会出现桥梁的结构不稳定或者是在对地基进行开挖的时候边坡出现不稳定以及承载力下降的情况。这样就会使得在靠近地基的地方就会出现突起和各种地基的剪切性能下降的情况，所以为了避免由此产生的危害，从而防止这类事件的发生就需要对土地的剪切性能进行提升和保障，从而间接的提升土地的承载能力，这是软土地基最缺失的性能。
2.3 改善土地的动力特性
动力特性指的是在出现地震、或者是其他的原因导致的振动时，桥梁出现了一定的砂土和粉石液化的情况。而液化现象的发生是在桥梁施工的时候必须要坚决防止的事情。所以要对软土地基的动力特性进行一定的提升，从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较好的话就会使得桥梁出现渗漏、流砂、以及管漏的情况，要避免这些情况的发生，就需要对地基的透水性能进行一定的降低，将其减少到最低的情况，从而保证施工的安全性和透水性不叫高。采用的技术可以是减少水的压力等。
2.5 改善软土地基的特性
一般的地基地质主要的类型有湿陷型的黄土、压缩性以及膨胀性的软土等，因此在对这些地基的性能进行改善的时候就需要采取针对性的措施来进行，使得其坚固性、稳定性、透水性等都达到规定的技术标准 。
3.软土层地基在实际公路桥梁施工中的施工方式
3.1 软土层地基换填法
软土层地基换填法主要应用于公路桥梁施工中浅软土层地基的处理，其主要施工步骤为将软土层地基下部较浅的软土层挖去，再将较坚硬、较稳定的填充材料铺设在挖空区域内。一般的填充材料为石块、沙土等材料，最后进行机械压实处理。整体施工过程必须依据施工规范进行，确保内部充填材料的稳定性和紧密性。
3.2 软土层地基垫层法
在公路桥梁施工过程中，使用沙石材料将路堤底部铺满，这样能有效的提升路面地基的整体承重能力，减小里面出现沉降几率。并能有效提升软土层的实际排水能力，还能有利于路基整体刚性的调整，避免路面出现开裂和沉降的情况。一般使用的垫层材料为沙石和碎石材料以及素土材料等，一般铺设厚度为0.5cm至1.2cm之间最好，能有效的起到加固软土层地基的效果，并加强地基的排水能力。下图为排水砂垫层示意图。详情见图1。
图1 排水砂垫层示意图
3.3 软土层地基挤密压实法
（1）石灰填塞压实法。一般的，国外公路桥梁施工施工中使用较广的是石灰填塞压实法，相关技术于上世纪70年代与我国广泛使用并取得较好的实际施工效果。其主要原理是利用石灰等材料的强吸水性能，石灰吸水后发生膨胀反应，加上路面的挤压处理能有效的增加软土层地基的实际强度，以提升公路地基的承重能力，上述方法主要使用与软土层含水量较高的公路桥梁施工环境，其软土层一般由黄土、素填土以及杂填土构成，使用石灰填塞方法有效的减少软土层水分和缩短实际工期[2]。
（2）强夯土软土地基处理法。主要施工步骤为将软土层地基进行反复压实和捶打，使用压路机和夯实机械对软土层地基进行压实处理，此方法能有效的减小软土层地基内部材料缝隙以及提升路面材料的整体坚实度。此方法的优势在于实际施工成本较低，但不适用于黏性和含水量较大的软土层施工中。实际的夯实效果和实际施工的软土层内部土质性质有较大关系。另外，在夯实过程中要考虑到软如层的水分渗透能力，需要预先设计相应的排水装置。
3.4 软土层排水固结法
此方法一般步骤为加设竖向软土层排水装置，借以改善软土层地基的实际排水能力。另外使用相关设备对软土层地基进行加压、电渗、抽气以及抽水处理，能有效的提升软土层地基的内部稳定性能，有效的防止施工和使用中出现路面下沉现象发生。
3.5 软土层化学加固方法
（1）搅拌桩法，即使利用水泥作为固化材料，再利用相关的混凝土搅拌设备将混凝土和软土充分结合，将两者组合形成坚固的基层柱体。化学反应结束后能有效的起到加固软土层的效果，起到加固和符合地基的作用。
（2）灌胶胶结法。使用电话学原理中的气压、液压法将混凝土等固化浆液打压入软土层缝隙中，能有效改善软土层的力学承受性能。
4.结束语
公路桥梁施工的质量直接影响到公路铺设的整体质量，实际的施工过程中要事先进行软土层的实际勘察，以便于分析使用何种加固和处理方法[3]。加固处理中主要各种实际处理的施工成本、处理效果、施工安全能因素，注重结合使用不同的加固处理方法，务必实现软土层地基处理的效果性和经济性的统一。
参考文献：
[1]顾孝烈，鲍峰，程效军等测量学[M].上海同济大学出版社，2009
[2]建筑部综合勘察设计院主编[M].建筑变形测量规程.2009，01
[3]杨冬梅，杨永.GPS在工程测量中的应用[J].科技传播.2011.05
