論路橋工程中的軟土地基施工

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軟土地基有極大的危害性，如果不處理或處理不當(dāng)，就會造成地基失穩(wěn)，使道路沉降過大或不均勻沉降，對道路成不同程的的然害，本文以上介紹的只是工地常用的幾種處理軟土地基的方法，具體施工還要根據(jù)工地的實(shí)際情況來選用，有時(shí)幾種方法可以交替或一起使用。

　　1在勘察、設(shè)計(jì)和施工各方面把好質(zhì)量關(guān)

　　1.1軟土地區(qū)的地質(zhì)情況首先要弄清楚，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，還應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)，以便按分區(qū)不同在區(qū)別地予以處理。在勘察設(shè)計(jì)時(shí)如地質(zhì)工作做的不夠深，在施工時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)，可作些補(bǔ)充勘察及勘探工作，對地質(zhì)情況作進(jìn)一步了解。

　　1.2設(shè)計(jì)方案要經(jīng)濟(jì)又要合理切合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況。

　　1.3所用材料數(shù)量要夠、質(zhì)量要保證；施工機(jī)械數(shù)量、規(guī)格、性能均要滿足要求。

　　1.4施工時(shí)要嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程辦事，以保證良好的質(zhì)量，軟土地段特別要注意控制填土速率，避免和產(chǎn)生路堤滑移或發(fā)生其它意外事情。

　　1.5監(jiān)理工作要跟上，觀測儀具事先要埋置好，及時(shí)進(jìn)行監(jiān)理和記錄。

　　2表層處理的各種方法

　　通常用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設(shè)或增添材料等辦法，提高地表強(qiáng)度，防止地基局部剪切變形，保證施工機(jī)械作業(yè)；同時(shí)盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有：表層排水法，砂墊層法，敷設(shè)材料法，添加劑法等等。

　　2.1表層排水法

　　對土質(zhì)較好因含水量過大而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時(shí)降低地基表層部分的含水率，以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。

　　2.2砂墊層法

　　對于地基上部軟土層極薄且含水量大時(shí)，在軟土地基上敷墊0.5～1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達(dá)到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用；同時(shí)，砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層，以降低填土內(nèi)的水位；在進(jìn)行填土及地基處理施工時(shí)，為施工機(jī)械提供良好的通行條件。

　　2.1.1如采用機(jī)械施工，在確定砂墊層厚度時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。在極軟地基上，僅用砂墊層來確保大型施工機(jī)械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經(jīng)濟(jì)的，所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。

　　2.1.2砂墊層施工時(shí)應(yīng)設(shè)放樣板。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時(shí)，其坡腳附近的砂墊層一旦被土復(fù)蓋，就有可能妨礙側(cè)向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。

　　2.3敷墊材料法

　　對于地基土層不均勻，可能發(fā)生局部不均勻沉降和側(cè)向變位，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強(qiáng)施工機(jī)械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位，以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。

　　2.4添加劑法

　　對于表層為粘性土?xí)r，在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性，以保施工機(jī)械的行駛。同時(shí)也可達(dá)到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團(tuán)粒效果外，對被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進(jìn)土體穩(wěn)定。

　　3粉噴樁加固處理法

　　3.1粉噴樁施工前應(yīng)準(zhǔn)備下列施工技術(shù)資料：施工場地的工程地質(zhì)報(bào)告，土工試驗(yàn)報(bào)告，室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告，粉噴樁設(shè)計(jì)樁位圖，原地面高程數(shù)據(jù)表，加固深度與?；颐娓叱桃约皽y量資料等。

　　3.2場地平整、清除障礙。如場地低洼，應(yīng)回填粘性土；施工場地不能滿足機(jī)械行走要求時(shí)，應(yīng)鋪設(shè)砂土或碎石墊層。若地表過軟，則應(yīng)采取防止機(jī)械失穩(wěn)措施。

　　3.3施工機(jī)具準(zhǔn)備，進(jìn)行機(jī)械組裝和試運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　3.4粉噴樁的施工工藝根據(jù)設(shè)計(jì)要求的配比和實(shí)測的各項(xiàng)施工參數(shù)通過試樁來確定。試樁一般為5根，通過試樁來確定鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時(shí)間噴粉量等。

　　3.5粉噴樁所用的水泥應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并有產(chǎn)品合格證，并經(jīng)室內(nèi)檢驗(yàn)合格才能使用，嚴(yán)禁使用受潮、結(jié)塊變質(zhì)的加固料。

　　4豎向排水固結(jié)法

　　在粘性土地基中設(shè)置垂直的排水柱，以縮短排水距離，促進(jìn)地基排水固結(jié)，增加抗剪強(qiáng)度。由于垂直排水柱所用材料不同，分為砂井和紙板排水兩種。砂井排水法砂井排水法根據(jù)砂井的施工方法不同，可分為打入式、振動式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨(dú)使用，多與加載法或緩速填土法并用，對層厚大，均質(zhì)的粘土地質(zhì)最為有效；對泥炭質(zhì)地基效果稍差。地基處理范圍：為了穩(wěn)定，以填土坡面下為處理對象；為防止沉降，主要以路基頂面寬度下作為處理對象。設(shè)計(jì)排水砂井時(shí)，首先假定施工方法、砂井直徑、排水距離和改良范圍。然后進(jìn)行穩(wěn)定及沉降計(jì)算，若不能滿足時(shí)，修正假定數(shù)據(jù)，再進(jìn)行計(jì)算。

　　5 橋涵通道處的處理

　　5.1涵洞、通道處與路堤一樣同時(shí)填筑施工，后期再開槽做基礎(chǔ)；在橋臺處最好前后都填土，或在橋臺后背填以滲水性好的砂礫材料。

　　5.2在這些人工構(gòu)造物處采用超載預(yù)壓，橋頭兩側(cè)引道80～100m范圍也宜如此，以加速固結(jié)，減小通車后過大的沉降。

　　5.3路堤如過高，下部軟土層厚、沉降量過大，沉降期過長、如處理地基費(fèi)用過高，且效果不一定好時(shí)就不如改用橋梁跨過，京津塘高速公路軟土地區(qū)，路堤如超過6.0m，就用橋跨通過。

　　5.4橋臺處路堤處理：為了加快地基固結(jié)，提高地基承載力，減輕路堤與橋臺間沉降差，在橋臺處的一定距離內(nèi)采用砂樁，粉噴樁、旋噴樁等加固地基。

　　5.5涵洞和通道可采用鋼筋砼箱形整體式結(jié)構(gòu)，并同時(shí)擴(kuò)大基礎(chǔ)，它施工簡便造價(jià)比樁基礎(chǔ)可省些。

　　5.6真空預(yù)壓：這個(gè)方法，在港工方面采用較多，主要用于橋頭路堤，在工期緊迫，為了爭取時(shí)間時(shí)不失為一種應(yīng)急對策。因?yàn)樗墒管浲谅返萄杆俪两担姨岣叩鼗休d力，效果較佳，但由于造價(jià)較高，且在北方冰凍季節(jié)使用受限，所以采用時(shí)，要權(quán)衡這些邊界條件。

　　6處理方案的評價(jià)

　　6.1處理軟土地基常用的方法在公路方面是排水固結(jié)，多用各種不同長度和間距的袋裝砂井（直徑7～10cm）或塑料排水板（寬10nm，厚4.5～6.0）與砂墊層（厚30～80cm）相結(jié)合，雖然這些方法是一般的，但卻是有效的經(jīng)濟(jì)的。

　　為了加快固結(jié)而且可提高地基承載力，也可用直徑30～50cm或更小一些的砂樁或碎石樁，但造價(jià)比上述常用方法要增加至少3～5倍。

　　6.2輕質(zhì)路堤：我國輕質(zhì)路堤采用的材料一般是粉煤灰，國外也有用大塊型硬質(zhì)泡沫塑料。粉煤路堤有三種類型，即單一的、土和粉煤灰互層的和土砂及粉煤灰等混合的。輕質(zhì)路堤的作用是減輕路堤自重，減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強(qiáng)度，同時(shí)它作為填料還有節(jié)約投資、減少占地等效益。

　　6.3其他輔助方法：土工布（分有紡和無紡的兩種，一般多用編織的，個(gè)別的也有兩種類型組合的，可以達(dá)到優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ)）還有一材料是塑料加勁格柵，實(shí)際上類似“柴排壓枝”的作用，這些材料可提高地基整體性，減少地基不均勻的沉降，對防止滑移盡快施工也有好處。此處還有淺層拌合和換填優(yōu)質(zhì)材料及拋石排淤等處理淺層軟土。