软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用分析
2016-06-06
我国建筑行业的快速发展，使得公路桥梁建设施工工程的规模不断扩大，软土地基施工作为公路桥梁施工中的关键，其质量的优劣直接影响着公路桥梁的使用寿命和性能。就目前而言，我国公路桥梁在施工过程中，往往会出现路面开裂以及沉降等问题，导致公路桥梁工程的整体质量下降，严重危及到人们的生命财产安全。为了提高公路桥梁工程的质量，必须要有效处理软土地基，提高软土地基施工的质量和水平，从而使公路桥梁的使用性能有所提高[1]。一般来说，软土地基具有较高的压缩性、较低的抗剪强度、较小的渗透性以及较大的天然孔隙，并且其稳定性能会受大气环境的影响，因此在进行软土地基施工时，必须要对这些因素进行综合考虑，确保公路桥梁施工的正常进行。
一、公路桥梁施工中软土地基的影响分析
在公路桥梁施工中，软土地基往往会在一定程度上影响其压实度，同时可能导致路面沉降以及硬化现象的出现。
（一）路面硬化问题
在公路桥梁施工过程中，建筑材料一般会采用混凝土以及沥青，但是由于混凝土和沥青的稳定性不强，往往会导致路面开裂和硬化的情况发生。此外，由于软土地基不具备较强的坚固性以及稳定性，在公路桥梁施工过程中，也会导致路面硬化现象的发生。
（二）路面沉降问题
一般受深层抽汲地下水以及浅层降水的影响，往往会导致水土流失现象的出现，从而降低软土地基的强度，致使路面出现沉降问题，这样会影响公路桥梁的施工质量，降低其使用性能和使用寿命。
（三）软土地基对公路桥梁压实度的影响
一般在软土地基中，其土层结构包括松散砂、大孔隙泥炭以及松软土等。在对公路桥梁进行施工时，受土层结构的影响，软土地基往往会出现压实不到位的现象，影响公路桥梁的稳定性[2]。此外，由于软土地基具有较高的含水量以及较差的渗透性，在对公路桥梁进行施工时，如果雨季时间较长，雨水会侵蚀公路桥梁，影响施工的质量和进度。
二、软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用分析
一般软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用主要表现在五个方面：一是排水固结法；二是挤密法；三是表层排水法；四是粉喷桩加固处理法；五是加载法。
（一）排水固结法在公路桥梁施工中的应用
排水固结法一般是指公路桥梁工程在建造之前，通过基地排水的固结特性，采用加荷预压的方式来增加地基的压实度，从而有效加固地基的强度。要想促进地基的排水固结，可以将垂直排水柱设立在粘性土的地基中，以此有效提高抗剪的强度；同时充分利用深层排水固结以及深层复合地基加固的方式，确保软土地基的承载能力得以有效提升[3]。排水固结法很少单独使用，往往会与加载法或缓速填土法结合使用，一般对于泥炭质地地基而言，采用排水固结法时效果较差；对于均质粘土地质而言，采用排水固结法时具有良好的效果。
（二）挤密法在公路桥梁施工中的应用
在桩孔形成的过程中，采用灰土和土挤密桩法，利用侧向挤压的作用对桩间土进行挤密，并且在对桩孔进行分层密实夯填时，可以利用素土或灰土。采用素土进行夯填时，一般将其称为土桩挤密法；采用灰土进行夯填时，将其称为灰土桩挤密法。在对湿陷性黄土以及具有较大厚度的填土地基进行处理时，多选用灰土和土桩法。石灰桩法主要是在对成孔进行夯实和振密时，利用机械地基和人工地基，灌入一定比例的石灰块、粉煤灰、炉渣以及火山灰等，使其能够形成桩体。值得注意的是，由于石灰体含有掺合料，其能够与生石灰反应使得水分发生变化，导致生石灰体积膨胀而出现堵管情况。砂石桩法主要是采用振动和冲击的方式，将砾石、卵石、碎石以及砂石填入到软土地基的成孔中，从而形成大直径密实砂石桩体。
（三）表层排水法在公路桥梁施工中的应用
将添加剂等物质加入到表层粘性土里面，能够有效改善地基的强度特性以及压缩性能，使地基的稳定效果以及填土固结得以提高。要想保证机械在软土地基上的正常行走，使填土内的水位有效降低，可以将砂垫层敷设在软土地基的上部。如果地基土层分布不均匀，将会导致土层局部出现沉降变位以及不均匀侧向变位的现象，要想减小地基局部的沉降和侧向变位，可以充分利用敷垫材料的抗拉力和抗剪力，以此来促进地基支撑能力的提升[4]。一般在公路桥梁施工中，施工企业在进行设计时，往往会以地基表层强度和填土载荷宽度的大小为依据，对敷垫材料进行合理选择。
（四）粉喷桩加固处理法在公路桥梁施工中的应用
在对公路桥梁进行施工时，必须要有效保证施工场地的平整，清除障碍。如果施工场地无法有效保证机械的正常行走，必须要铺设相应地砂土和碎石垫层；如果施工场地属于低洼地带，则要对其采取回填粘性土的方式。在粉喷桩施工之前，首先要进行相应地准备工作，如准备粉喷桩设计桩位图、原地面高程测量数据表、土工试验报告以及施工场地工程地质报告等工作。一般在粉喷桩施工工艺中，必须要以设计的相关要求为依据进行配比和实测，由试桩来确定各项参数、提升速度、搅拌速度、钻进速度以及单位时间的喷粉量等。
（五）加载法在公路桥梁施工中的应用
加载法主要是在软土地基沉降之前，有效提高地基的强度以及抗压性，防止路面沉降。一般地基固结沉降的方法包括地基增加总压法、减少间隙水压提高效应力法。其中地基增加总压法主要是通过填土荷载的方式来进行填土；减少间隙水压提高效应力法是充分利用大气的压力加载，从而形成固结大气压加载法。如果地基上部和中间含有砂层，可以采用降低地下水法，将钢板打入施工区间，起到围护的作用，并使地下水位进行降低，对周围环境不会产生较大的影响[5]。填土加载法会受载荷重量以及自沉时间的影响，路面铺装完之后，该方法能够有效控制路面残余的沉降量，一般加载重量过大或是地基的稳定性无法保证时，可以将填土加载法与缓速加载法相结合。此外，在对公路桥梁进行施工时，由于无法有效预测沉降和实践之间的关系，必须要全面动态观察施工的情况，对预载后残余的沉降量进行有效确定，预防地基被破坏。下图表示的是不同点土压力与实践关系曲线。
图1：不同点土压力与实践关系曲线示意图
结束语：
在公路桥梁实际施工过程中，软土地基施工是其重要的环节，软土地基施工技术对公路桥梁施工质量有着直接的影响。在公路桥梁施工中，对软土地基施工技术加以应用时，可以采用排水固结法、挤密法、表层排水法、粉喷桩加固处理法以及加载法，这样能够有效减少路面硬化和沉降的问题，提高软土地基的强度，增强公路桥梁工程的使用寿命和性能。
参考文献
[1]杜成龙. 公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J]. 中国高新技术企业，2012，21：81-83.
[2]邱建明. 公路桥梁施工中软土地基施工技术[J]. 江西建材，2015，09：217-218.
[3]王存贵. 公路桥梁施工中软土地基施工技术[J]. 民营科技，2014，09：184.
[4]蔺晓宁. 对公路桥梁施工中软土地基施工技术的探讨[J]. 门窗，2014，11：380-381.
[5]吴敏. 公路桥梁施工中软土地基施工技术探究[J]. 企业技术开发，2014，24：167-168.
