公路桥梁施工中软土地基施工技术探讨
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摘 要：随着国民经济的发展，城市基础设施建设如火如荼开展，对于基础设施建设质量要求也越来越高。公路桥梁是重要的基础设施组成部分，在人们的生活中扮演重要的角色。软土路基是公路桥梁施工中所碰到的重要难题，极大地影响着公路桥梁的施工质量以及使用寿命，因此研究如何克服公路桥梁软土地基问题成为提高公路桥梁质量的重要前提。本文主要对于公路桥梁施工中软土地基技术进行探讨，希望相关研究人员借鉴和参考。
关键词：公路桥梁 软土路基 施工方法
中图分类号：U445.55 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）09（b）-0017-02
我国地质条件较为复杂，分布有较为广泛的软土路基。软土路基含水量较大，并且压缩能力强，水的渗透能力较低，自身抗剪能力较弱。如果公路桥梁以软土路基作为地基，很容易引发内部压力，造成土体体积的膨胀，也会增大公路桥梁路基产生滑坡的可能性，使用危险性加大。针对目前我国公路桥梁建设的实际情况，有必要对软土路基施工技术进行针对性的探讨，以增强工程施工安全性，延长公路桥梁使用寿命。
1 软土路基的主要特点
1.1 自身压缩能力较强
软土路基自身的液限系数以及压缩系数呈现正相关的关系。随着软土路基液限系数的增大，其压缩系数也随之增大，压缩系数最大可以到达1.1MPa。但是由于土壤分布情况较为复杂，因此粘土自身的固化程度可能有所差异，因此不能够单纯凭借压缩系数来判断其压缩能力。在施工过程中对于不同固化程度的土壤应该统一看待，避免造成后期工程施工失误。
1.2 渗透能力较弱
软土路基中的粘土往往含有沙土，因此粘土自身的固化程度往往比软土的固化程度较快，软土路基中的成长本身渗透能力较差，因此如果外部压力较大，也不能够提升土壤中的土体固化程度。在极端情况下，如果软水中含有较多的有机物，那么会导致软组织缝隙被堵塞，排水通道受阻，其产生的气泡很难排出，造成土体中的渗透能力进一步减弱。
1.3 抗剪能力较弱
如果公路桥梁路基覆盖软土，减弱路基的排水能力，造成工程质量缺陷。因此必须有针对性地提升软土路基的抗剪能力，防止出现危险事故。
2 软土路基的施工技术
2.1 密實法
密实法主要是指利用外部荷载将软土路基中的土壤紧密的一种固化方法，它能够通过外部荷载的作用，缩小软土壤之间的空隙，同时增加土体之间的密实度，有效降低软土的压缩性质。
2.2 土体置换法
主体置换法最终的目的是为了提升软土路基的地基承载能力，并且减少路基的变形。土体置换的主要原理是利用碎石和灰土，这些都是强度较高的物质。用来置换软土路基下部较为软弱的土层，使得置换之后的土体满足设计要求，能够给路面以及上部的荷载提供一个较为稳定的持力层，土地置换方法能够增强软土路基的抗压能力以及抗剪能力，提高路基的整体稳定性。
2.3 加筋方法
土工织物是公路桥梁面对软土地基时经常采用的一种方法，土工织物的原料一般为聚合物，这是一种性能较为优良的人工合成材料。从目前来看，土工织物在边坡固定以及道路的沥青混凝土路面裂缝防治方面具有广泛的使用，有效提升了公路桥梁路基的强度和稳定性。
2.4 表面处理
表面处理是指对软土厚度不大的区域，主要采用垫层法以及预压和排水方法。垫层法主要是指挖去软土部分，并且采用耐腐蚀以及性能较为稳定的材料进行换填，使其达到硬度标准。如果软土不超过3m时，此种方法较为适宜。如果软土超过3m，则不符合工程效益。铺设砂砾层能够具有较强的吸水性，因此提高软土地基的整体强度。预压法主要是指在软土填土上采用高荷载物体，使得软土路基提前进行沉降。如果当沉降的硬度满足设计要求时，便可以撤去荷载物体。但是后者物体的重力要逐步增加，防止由于过重的荷载导致软土地基受到破坏。如果土体含有较多的水分，则可以采用排水法，主要是指在地表要开挖水沟，在路基处治达到施工要求时在对水沟进行回填。
3 软土地基的施工工艺研究
3.1 对于桩基进行加固
在前期工程施工准备过程中，必须要重视以下几点内容，施工技术人员在进行测量放线之前，基坑的位置要明确，做好控制边线以及基坑点的位置测量。在开挖的过程中，需要有效监测土壤的动态，一旦发生异常情况，必须向现场监理人员进行汇报，同时采取有效处理措施，待险情排除之后才能够进行下一步的作业。为了对软弱土层进行加固处理，对于偏软的土层可以采用强夯法，同时对于软弱地基状态进行有效检测，并且根据相应的参数，对于强夯的方式进行选择，以落实桩基的加固措施。
3.2 桩基的安设
在公路桥梁桩基施工过程中，仍然会出现诸多的问题。面对软弱地基，如果在其中采用灌注桩技术，很有可能使得桩体无法稳定。同时施工现场由于施工工艺的因素而导致大量的泥浆受到污染，从而使得灌注桩的桩底形成大量沉渣;同时由于软弱地基特殊的性质，因此桩底的持力层很难达到稳定状态。如果软弱路基土层较厚，为了保持路基的稳定性，可以将混凝土灌注桩桩底打入到坚硬的土层中，等待混凝土灌注桩完成制作之后，作为承载平台。在灌注桩的制作过程中，经常使用的软弱路基灌注桩包括水泥灌注桩以及钢混结构灌注桩。但是钢混结构灌注桩在外力作用下可能会出现变形，因此不利于工程施工质量的提高。一般会采用特殊的规格形式来对于预制桩进行施工，使得其承载能力得到提高，还能够降低工程投入，有效提升工程施工效率。 3.3 软土路基的加固措施
为了防止公路桥梁地基的沉降，首先要对软土路基进行固结。软土路基估计的方法主要有排水固结法、旋喷加固法以及强夯法。排水固结法应用范围较为普遍，主要是指在软土路基上设置排水井或者是沉降的沙井，使得土壤中水分能够从孔隙中排出。也可以使用真空预压的方法，或者是提前进行堆载预压等各种排水方式加速软土中水体的排出。如果土壤中渗透系数比较小，那么可以采用真空预压以及电渗透抽水的方法。真空预压主要是指在软土路基铺设砂垫层，然后再用薄膜密封，利用真空泵对于内部进行抽取空气，在大气压力的作用下，能够对于地层产生较大的压强，主要的目的是为了促进地下水的排出。降水方法主要是指地基为细沙或者是粉质土的软土地基，在施工过程中主要利用水泵来抽取软土地基的地下水，以此来增强公路桥梁路基的稳定性。电渗透排水方式主要是指在软土路基中插入电池进行充电，在电力的作用下水分由阳极游离到阴极，并且从电池的阴极中稀释而出。电极渗透排水法主要用于粘质土壤的排水，这些土壤一般渗透系数较小，很难直接采用地面排水沟排水的方式。电渗排水能够有效维持边坡的稳定性，增强地基的加固程度。一些产生土生沉降的区域，可以采用堆载预压的方式，如果发生地面沉降，可以在沉降的部位进行表面堆载，能够提前完成地面的沉降量。在建筑设计中对载量一般按照设计荷载量的1.3倍进行计算，同时为了保证其使用效果，可以与沙井等方法来混合使用。
在工程使用旋喷桩之前，首先要保证施工场地的地面平整性。在旋喷桩施工工序完成之后，需要对于施工场地进行有效的检测。可以先采用泥土回填的方式，然后再进行旋喷桩的施工操作。施工操作之后，如果土工试验达到合格状态，那么其施工质量符合相应设计标准要求，就可以继续进行后续的施工工艺。黄土粘性土壤含水量较大，并且会产生较为严重的塌陷，这种软土地层一般会采用强夯的方式对于土体进行加固，同时可以利用灰土桩进行紧密处理，通过桩孔中的灰土向周围的土壤进行挤压，灰土桩的周围形成较为紧密的侧向压力，这样就能够保障在灰土桩的周围土体的坚固程度，并且使其材料更加具有选择性。软土路基灰土桩除了会使用生石灰之外，还可以插入火山灰以及粉煤灰煤渣等等较为简易的材料，这些材料能够与灰土桩形成混合桩，混合桩在强夯的条件下能够形成较为坚固的整体。在地基加固完成之后，施工技术人员可以利用预制桩进行灌浆，为了提升灌浆的整体质量，除了采用一般的混凝土浆之外，还可以加入特定的化学试剂，比如说硅酸盐以及聚氨酯，以此来促进混凝土桩基的整体稳定性，但是在加入化学试剂时，要注意其使用的数量，如果化学试剂使用过多，可能会影响整体粘合度，对于灌浆的质量造成相应的影响。
4 结语
在公路桥梁施工过程中，地基的抗压性以及生产能力将会对于整個工程寿命带来决定性的影响。因此，必须要在地基施工技术中强化施工措施，以减少施工沉降，同时要广泛利用各种土体固结的方式，能够与施工工艺有效结合，在施工完成之后，经过检验合格之后才能够继续施工，以此来保障道路桥梁整体质量稳定性。
参考文献
[1] 马飞.公路桥梁施工中软土地基施工的技术要点分析[J].交通世界（建养机械），2015（5）：80-81.
[2] 徐孝龙，刘邦.公路桥梁施工中软土地基施工的技术要点分析探讨[J].建筑工程技术与设计，2016（24）：297.
[3] 何林.公路桥梁施工中软土地基施工的技术要点分析[J].中国科技投资，2016（12）：41.
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