论文部分内容阅读
【摘 要】软地基处理方法很多，关键是我们在公路桥梁建设过程中要充分认识到其危害的严重性，果断科学决策、彻底解决、杜绝后患。本文介绍了软基的概念和特点，探讨了软基施工技术要点。
【关键词】公路；桥梁；软基；施工；技术
一、前言
软基的概念及特点
软基主要是指由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、空隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成，地下水位高，其上面的填方及构造物稳定性差且发生沉降的路基。一般来讲，公路软基应该只淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成。冲填土是人工填土之一，它是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已经装在泥驳船上的泥砂，直接或者再用定量的水加以混合成一定浓度的泥浆，通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内，经沉淀排水后而成。冲填土有别于素土回填，它具有一定的规律性。其工程性质与冲填土料、冲填方法、冲填过程以及冲填完成后的排水固结条件、冲填区域的原始地貌和冲填龄期等等因素有关。软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈现软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细土粒，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。而其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。
二、公路桥梁施工中软基现象简述
在《公路工程名词术语》中，软土定义为由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土，主要有淤泥、淤泥质土及泥炭，基本特性为：
1、高含水量、低密度、低强度、高压缩性、低透水性和中等灵敏度
软土含水量高达45%～50%，孔隙比大于1.0，塑性指数为20左右，强度为10～30 k Pa，压缩系数为0.5～1.0MPa-1，固结系数为（0.1一1.0）x10-3cmz/s，灵敏度为4～8，因此压缩沉降量大、排水固结缓慢，地基稳定性差。
2、一定的结构性
随土的矿物成分、沉积环境、孔隙水的成分及沉积年代结构性不同，软土均具有一定的结构性。结构性的主要作用是增大了土骨架的刚度，因此其力学特性与应力水平密切相关。应力水平较低时，土会呈现较好的力学特性；应力水平超过某临界值后，土的结构性破坏，使力学性质明显恶化，而且这种恶化是不可逆的.短期内很难恢复。软基就是软土地基的简称。而软土，又是淤泥和淤泥质土的总称。它主要是由天然的含水量大、抗剪能力差、固结能力弱的淤泥积淀而成。它的特点是承载能力低、压缩性大、扰动性高、透水性弱等。而在此种地质上建筑桥梁或房屋是不合适的，因为它会因承载能力弱而导致建筑物的倾斜或坍塌，最终会酿成危害性极大的事故。但在国有资源有限的今天，特别是沿海地区，我们必须充分利用每一寸土地。所以软基处理的重要性进入了人们的视野，并且日益引起广泛的研究。而软基处理就是在软土地基上采用科学有效的方法改变其土质构造，提高软土地基的坚固性和固结度，从而使其土质适合建筑。
三、公路桥梁中软基处理方法
1、填料法，这种方法主要是针对如何改变软土土质松软的问题
（1）换填法。换填法就是用新的材料取代原有的软基材料，使其承载能力和稳定性更好。一般的，在施工時，采用人工或机械挖除地基中软土的成分，然后用其他强度较高、承载能力较强的材料填充。
（2）抛石填筑。不改变它的原有材料，只是在其上方填充其他的材料以加强地基的强度和承载能力。施工时，一般采用碎石材料，并用推土机在地基上方反复推压石块，使得石块坚实不至于再次出现软土现象。在这个反复推压的过程中，土壤中的空气和水分已经被绝大多数的排挤出来了。最后，只需要在石块上填筑土方。值得注意的是，在施工过程中填石的高度应比原地基高5～10cm为宜。这两种方法主要区别是是否挖除原有软土。第一种方法就是彻底清除了地基中的软土，防止其上方建筑物因重量等问题而是软土压缩，造成建筑物的潜在威胁；第二种方法则是采用推压的方法，把原有软土中的水分和空气排除，使软土的强度和承载能力相较于以前有了很大的提高。相比较而言，第二种方法更经济，对资源的利用更合理；但第一种方法则使得地基的承载能力更强些，使用寿命更长。
2、排水法，这种方法主要是针对如何排除软土中的水分问题
（1）盲沟法。在要处理的地基上，根据地基面积和形状挖掘出横向或纵向的盲沟，以排出软土中的水分。在现在我们用得最多的是塑料盲沟，它是利用国外先进技术生产的土工合成材料新产品，渗透性好、抗压强度高、使用寿命长。
（2）石灰浅坑法。除了可以通过物理方法把水引出来外，还可以通过化学方法把水吸干。在软土中的水分和空气较多而使其蓬松，这样形成的土壤叫做“弹簧土”，致使在施工过程中经常出现“弹簧土”松软的现象。如果土壤中的水分和空气的含量不是很多的话，可以采用“石灰浅坑法”法。在施工时，先挖一个坑，然后清除坑中的渗水，最后向坑中填入生石灰。
四、公路桥梁软基的施工技术
1、表层排水技术
对于土质比较好，但是由于含水量太大而造成的软基，在进行填土以前，应当在公路的表面开挖出一道沟槽，并且排除相应的地表水，与此同时，应当不断降低地基中表层所具有的含水率，并且确保施工机械能够更好地通行。为更好地发挥出所开挖出来的沟槽在公路施工过程中实现盲沟之成效，应当回填一些透水性能比较好的砂砾或者碎石。
2、砂垫层技术
在公路地基上部的软土层十分薄而且含水量比较大的时候，应当在软土的地基之上铺设0.5 ～ 1.2 m 左右高度的一个砂垫层。如此一来，就能实现固结软土层的目的，进而让砂垫层产生上部排水层的作用。在此基础上，填土当中的地下排水层确定为砂垫层，降低了填土内的水位。为此，要运用机械施工来加以设计。在明确砂垫层的厚度时，应当考虑到机械所具有的重量，轮胎与地面进行接触时所产生的压力以及软土地基表层的强度等等。在十分软的地基上，如果只是用砂垫层来保障大型施工机械之运行，一般都需要设置比较厚的砂垫层。由于这一做法并不经济，因此往往和表层排水或者铺垫材料等技术一起使用。填土的面积比较大，而且排水的距离比较长。估计当出现多处地下水渗出的情况下，如果只是用山砂来作为砂垫层，就难以得到比较充分的排水成效。因此，要通过设置盲沟的形式来进行施工，而砂垫层当中的排水距离应当尽量短而不应当过长。在施工砂垫层的过程中，应当设置放样板。在摊铺作业的过程中，一般应当运用自卸汽车和推土机进行共同操作，要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土进行填料之时，坡脚附近部位的砂垫层如果被土覆盖了之后，就有可能会阻碍侧向位置的排水，所以，对于砂垫层端部一定要进行比较妥善的处理。
3 水泥粉煤灰碎石桩技术
水泥粉煤灰碎石桩复合地基中的粘结强度可谓是复合地基的主要代表，但是目前大多应用于高层建筑建设之中的基础性处理，而在公路工程当中的运用一般来说还比较少。水泥粉煤灰碎石桩主要是由水泥、粉煤灰、碎石以及石屑加上水，通过拌和而形成的一种高粘结强度的桩，并且与桩间土垫层共同建立起来复合型地基。水泥粉煤灰碎石桩的复合地基能够运用褥垫层和路基进行联结。不管桩端是落在一般的土层，还是落到坚硬的土层上，都能确保桩间土能够始终参与到工作之中。
结论
控制好软基路基施工质量，需要精细的管理施工，对于不同的工程，其工程地质条件、软基处理方法等存在差异，我们用先进的科学技术与传统的施工方法相结合，探求新方法来提高对软基的施工能力。
参考文献：
[1]刘明星. 路桥过渡段不均匀沉降的原因及防治[J]. 科技创新导报. 2011（21）
[2]曹恒. 高速公路路桥过渡段不均匀沉降的预防措施[J]. 山西建筑. 2002（05）
【关键词】公路；桥梁；软基；施工；技术
一、前言
软基的概念及特点
软基主要是指由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、空隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成，地下水位高，其上面的填方及构造物稳定性差且发生沉降的路基。一般来讲，公路软基应该只淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它高压缩性土层构成。冲填土是人工填土之一，它是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已经装在泥驳船上的泥砂，直接或者再用定量的水加以混合成一定浓度的泥浆，通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内，经沉淀排水后而成。冲填土有别于素土回填，它具有一定的规律性。其工程性质与冲填土料、冲填方法、冲填过程以及冲填完成后的排水固结条件、冲填区域的原始地貌和冲填龄期等等因素有关。软土一般是指在静水和缓慢流水环境中沉积，以黏粒为主并伴有微生物作用的近代沉积物。软土是一种呈现软塑到流塑状态，其外观以灰色为主的细土粒，如淤泥和淤泥质土、泥炭土和沼泽土，以及其他高压缩性饱和粘性土、粉土等。而其中淤泥和淤泥质土是软土的主要类型。
二、公路桥梁施工中软基现象简述
在《公路工程名词术语》中，软土定义为由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土，主要有淤泥、淤泥质土及泥炭，基本特性为：
1、高含水量、低密度、低强度、高压缩性、低透水性和中等灵敏度
软土含水量高达45%～50%，孔隙比大于1.0，塑性指数为20左右，强度为10～30 k Pa，压缩系数为0.5～1.0MPa-1，固结系数为（0.1一1.0）x10-3cmz/s，灵敏度为4～8，因此压缩沉降量大、排水固结缓慢，地基稳定性差。
2、一定的结构性
随土的矿物成分、沉积环境、孔隙水的成分及沉积年代结构性不同，软土均具有一定的结构性。结构性的主要作用是增大了土骨架的刚度，因此其力学特性与应力水平密切相关。应力水平较低时，土会呈现较好的力学特性；应力水平超过某临界值后，土的结构性破坏，使力学性质明显恶化，而且这种恶化是不可逆的.短期内很难恢复。软基就是软土地基的简称。而软土，又是淤泥和淤泥质土的总称。它主要是由天然的含水量大、抗剪能力差、固结能力弱的淤泥积淀而成。它的特点是承载能力低、压缩性大、扰动性高、透水性弱等。而在此种地质上建筑桥梁或房屋是不合适的，因为它会因承载能力弱而导致建筑物的倾斜或坍塌，最终会酿成危害性极大的事故。但在国有资源有限的今天，特别是沿海地区，我们必须充分利用每一寸土地。所以软基处理的重要性进入了人们的视野，并且日益引起广泛的研究。而软基处理就是在软土地基上采用科学有效的方法改变其土质构造，提高软土地基的坚固性和固结度，从而使其土质适合建筑。
三、公路桥梁中软基处理方法
1、填料法，这种方法主要是针对如何改变软土土质松软的问题
（1）换填法。换填法就是用新的材料取代原有的软基材料，使其承载能力和稳定性更好。一般的，在施工時，采用人工或机械挖除地基中软土的成分，然后用其他强度较高、承载能力较强的材料填充。
（2）抛石填筑。不改变它的原有材料，只是在其上方填充其他的材料以加强地基的强度和承载能力。施工时，一般采用碎石材料，并用推土机在地基上方反复推压石块，使得石块坚实不至于再次出现软土现象。在这个反复推压的过程中，土壤中的空气和水分已经被绝大多数的排挤出来了。最后，只需要在石块上填筑土方。值得注意的是，在施工过程中填石的高度应比原地基高5～10cm为宜。这两种方法主要区别是是否挖除原有软土。第一种方法就是彻底清除了地基中的软土，防止其上方建筑物因重量等问题而是软土压缩，造成建筑物的潜在威胁；第二种方法则是采用推压的方法，把原有软土中的水分和空气排除，使软土的强度和承载能力相较于以前有了很大的提高。相比较而言，第二种方法更经济，对资源的利用更合理；但第一种方法则使得地基的承载能力更强些，使用寿命更长。
2、排水法，这种方法主要是针对如何排除软土中的水分问题
（1）盲沟法。在要处理的地基上，根据地基面积和形状挖掘出横向或纵向的盲沟，以排出软土中的水分。在现在我们用得最多的是塑料盲沟，它是利用国外先进技术生产的土工合成材料新产品，渗透性好、抗压强度高、使用寿命长。
（2）石灰浅坑法。除了可以通过物理方法把水引出来外，还可以通过化学方法把水吸干。在软土中的水分和空气较多而使其蓬松，这样形成的土壤叫做“弹簧土”，致使在施工过程中经常出现“弹簧土”松软的现象。如果土壤中的水分和空气的含量不是很多的话，可以采用“石灰浅坑法”法。在施工时，先挖一个坑，然后清除坑中的渗水，最后向坑中填入生石灰。
四、公路桥梁软基的施工技术
1、表层排水技术
对于土质比较好，但是由于含水量太大而造成的软基，在进行填土以前，应当在公路的表面开挖出一道沟槽，并且排除相应的地表水，与此同时，应当不断降低地基中表层所具有的含水率，并且确保施工机械能够更好地通行。为更好地发挥出所开挖出来的沟槽在公路施工过程中实现盲沟之成效，应当回填一些透水性能比较好的砂砾或者碎石。
2、砂垫层技术
在公路地基上部的软土层十分薄而且含水量比较大的时候，应当在软土的地基之上铺设0.5 ～ 1.2 m 左右高度的一个砂垫层。如此一来，就能实现固结软土层的目的，进而让砂垫层产生上部排水层的作用。在此基础上，填土当中的地下排水层确定为砂垫层，降低了填土内的水位。为此，要运用机械施工来加以设计。在明确砂垫层的厚度时，应当考虑到机械所具有的重量，轮胎与地面进行接触时所产生的压力以及软土地基表层的强度等等。在十分软的地基上，如果只是用砂垫层来保障大型施工机械之运行，一般都需要设置比较厚的砂垫层。由于这一做法并不经济，因此往往和表层排水或者铺垫材料等技术一起使用。填土的面积比较大，而且排水的距离比较长。估计当出现多处地下水渗出的情况下，如果只是用山砂来作为砂垫层，就难以得到比较充分的排水成效。因此，要通过设置盲沟的形式来进行施工，而砂垫层当中的排水距离应当尽量短而不应当过长。在施工砂垫层的过程中，应当设置放样板。在摊铺作业的过程中，一般应当运用自卸汽车和推土机进行共同操作，要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土进行填料之时，坡脚附近部位的砂垫层如果被土覆盖了之后，就有可能会阻碍侧向位置的排水，所以，对于砂垫层端部一定要进行比较妥善的处理。
3 水泥粉煤灰碎石桩技术
水泥粉煤灰碎石桩复合地基中的粘结强度可谓是复合地基的主要代表，但是目前大多应用于高层建筑建设之中的基础性处理，而在公路工程当中的运用一般来说还比较少。水泥粉煤灰碎石桩主要是由水泥、粉煤灰、碎石以及石屑加上水，通过拌和而形成的一种高粘结强度的桩，并且与桩间土垫层共同建立起来复合型地基。水泥粉煤灰碎石桩的复合地基能够运用褥垫层和路基进行联结。不管桩端是落在一般的土层，还是落到坚硬的土层上，都能确保桩间土能够始终参与到工作之中。
结论
控制好软基路基施工质量，需要精细的管理施工，对于不同的工程，其工程地质条件、软基处理方法等存在差异，我们用先进的科学技术与传统的施工方法相结合，探求新方法来提高对软基的施工能力。
参考文献：
[1]刘明星. 路桥过渡段不均匀沉降的原因及防治[J]. 科技创新导报. 2011（21）
[2]曹恒. 高速公路路桥过渡段不均匀沉降的预防措施[J]. 山西建筑. 2002（05）