對軟土地基上建筑施工不均勻沉降防治措施的探討

羅皓天

（黑龍江省二建建筑工程有限責任公司，哈爾濱150080）

1 我國軟土地基概況

我國幅員遼闊，地形復雜，軟土地質(zhì)在我國不同地區(qū)均有分布，尤其在沿海地區(qū)分布更為廣泛。隨著我國城市化進程的不斷加快，交通需求量不斷增大，道路橋梁發(fā)展極為迅速，而相當多的道路橋梁工程由于受到地形條件的影響需要修建于軟土地基上，而軟土地基不同于普通的硬土地基，具有強度低、含水量大、滲透性差、壓縮性大等特點。在軟土地基施工中經(jīng)常會出現(xiàn)公路路面下沉或凸起、路面不同程度開裂以及路基滑移等病害［1］。不僅如此，在道路橋梁的后續(xù)通車過程中也容易發(fā)生震動和跳車的現(xiàn)象，特別是軟土地基的不均勻沉降現(xiàn)象極大地影響了道路橋梁的各項物理性能，使其產(chǎn)生扭曲、傾斜或裂縫，影響道路橋梁的外觀及使用安全，甚至會發(fā)生坍塌事故。

2 對道路橋梁不均勻沉降現(xiàn)象的分析

在道路橋梁的修建過程中，通常采用的是樁基礎(chǔ)，其所承受的是車輛荷載、橋梁自重、相鄰路堤的影響荷載等加在地基上的總荷載，以及車輛荷載、路堤填土自重、路面結(jié)構(gòu)荷載等加在軟地基上的荷載，這就導致了橋梁的沉降量小于與其銜接路堤的沉降量，進而產(chǎn)生不均勻沉降的現(xiàn)象。所造成的后果是使道路縱坡產(chǎn)生形變量致使在此方向上形成駝峰，道路橋梁的不規(guī)則沉降現(xiàn)象還會導致橋梁與路堤的連接處形成錯臺，這是造成顛簸和跳車的主要原因，極大地影響了通行車輛的舒適性和安全性。軟土地基由于其特殊的地質(zhì)形態(tài)，地基土壓縮性有著明顯的差異性，很容易導致在土層水平方向軟硬土層突變處形成不規(guī)則沉降［2］，并且由于其厚度變化較大，土工實驗報告不能夠明顯地反映出當?shù)氐牡刭|(zhì)形態(tài)，這也在很大程度上影響了設(shè)計施工人員的分析判斷。

3 道路橋梁軟土地基施工時不均勻沉降現(xiàn)象的預防措施

在施工過程中應(yīng)根據(jù)軟土地基的地質(zhì)狀況采取相應(yīng)的處理措施，為后續(xù)的建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)。針對軟土地質(zhì)，傳統(tǒng)的加固方法包括換填墊層法、拋石擠淤法、排水固結(jié)法、井點降水法、粉噴樁法等方法，都已取得比較明顯的效果，而近年來許多新方法、新技術(shù)已成為比較常用的軟土地質(zhì)加固方法。

3.1 CFG樁處理技術(shù)

粉噴樁加固法中較為常見的方法為CFG樁處理技術(shù)，其作用原理是借助于振動力、靜壓力以及錘擊力將一根無縫鋼管插入到地基的指定深度，再將事先攪拌好的混凝土水泥通過無縫鋼管的一端緩慢導入到地基中。在具體操作時需要進行鋼管的拔出和振動工作，這樣就形成了混凝土與鋼筋共同作用的樁柱，此方法已廣泛應(yīng)用于道路橋梁建設(shè)中對軟地基的處理工序。此外，還可根據(jù)實際情況適當?shù)厝∠摻罴軜?gòu)以減少工程造價，節(jié)約建筑成本。在進行配合比的設(shè)計過程中，也可以適當?shù)負诫s少許粉煤灰以改善混凝土的工作性能。

在進行CFG樁處理時，首先應(yīng)科學布置施工場地，進行相應(yīng)的試樁工作，檢測當?shù)氐牡刭|(zhì)形態(tài)，合理地分布攪拌機和料場的位置，以減少混凝土的運輸時間。在混凝土的澆灌環(huán)節(jié)，需嚴格控制樁機的拔管速率，盡量保持在0.8m/min左右，當拔管距離地面2m左右時，應(yīng)適當減緩拔管速率，以保證二次澆灌混凝土的注入［3］，以及混凝土的澆灌密實度。

施工完成后為保證樁體的擠壓成型，應(yīng)采用跳打的方式進行施打操作，需要注意的是，只有在上次施工樁的強度達到設(shè)計要求時才可以進行下根樁的施打工作，不能忽略樁體的養(yǎng)護工作，禁止施工機械碾壓未達到齡期的混凝土。

3.2 水泥粉噴樁處理技術(shù)

水泥粉噴樁處理技術(shù)也是道路橋梁施工時經(jīng)常采用的軟地基加固處理辦法，其主要原理為選取合適的混凝土、石灰固化劑進行攪拌，使之產(chǎn)生一系列的化學反應(yīng)以達到固化地基的效果，這樣就將之前的軟土地基轉(zhuǎn)變成為了穩(wěn)定性和整體性良好的硬土地基。

在具體施工過程中，設(shè)置粉噴樁時應(yīng)保證其直徑在500mm左右，要求樁管能夠穿過軟土層并達到持力層500mm以上，除此以外還應(yīng)保持樁間距在1.1～1.2m，形成穩(wěn)定性良好的三角形或矩形結(jié)構(gòu)。在進行水泥粉噴樁施工前也應(yīng)該進行試樁工作，在試樁時可采用跳躍試樁或者連續(xù)試樁方式進行施工，在每次試樁時可以同時進行5根樁的試樁工作，需要保證粉噴樁樁位偏差控制在50mm以內(nèi)，垂直偏差控制在樁長的1.5%以內(nèi)，在后期的試樁檢測過程中，可以在樁體的上、中、下部位分別取樣，檢測觀察樁身是否已經(jīng)進入到硬土層中。

在面對工程地質(zhì)條件較差、承載力低、土體含水量較大的地質(zhì)環(huán)境時，可以采用水泥粉噴樁方法對當?shù)氐能浲恋鼗M行處理，以此提高土層的壓縮模量和軟土地基的承載力。

4 總結(jié)

粉噴樁技術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展成熟，CFG樁處理技術(shù)、水泥粉噴樁處理技術(shù)在處理軟土地基的過程中也發(fā)揮了重要作用。軟土地基加固技術(shù)有著極大的發(fā)展前景，未來也必將會帶來更多的經(jīng)濟效益和社會效益。

［1］杜成龍.公路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)分析［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2012，（21）：37-38.

［2］甘杰文.關(guān)于預防和減少軟土地基不均勻沉降的探討［J］.黑龍江科技信息，2009，（20）:146-147.

［3］徐達暉.論公路橋梁工程中橋涵軟土地基的施工處理措施［J］.交通標準化，2013，（4）:29-30.