關(guān)于道路橋梁施工中軟弱地基處理的分析

楊志勇

（福建閩泰交通工程有限公司　福建　漳州　363000）

關(guān)于道路橋梁施工中軟弱地基處理的分析

楊志勇

（福建閩泰交通工程有限公司福建漳州363000）

路橋施工過程中，經(jīng)常會遇到軟弱地基，軟弱地基處理是否妥善，將直接影響路橋結(jié)構(gòu)的安全性。鑒于此，本文針對路橋軟弱地基處理展開了一系列的分析。

道路橋梁；施工；軟弱地基；處理

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，大量公路工程建設(shè)涌現(xiàn)出來，特別是在東部地區(qū)，公路建設(shè)正在如火如荼的展開。但是，在路橋施工過程中，經(jīng)常會遇到一些不良地基，例如軟弱地基，針對軟弱地基處理方式展開分析，對于軟弱地基處理水平的提高，提高路橋施工質(zhì)量都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1　軟弱地基處理的主要目的

之所以要對軟弱地基進(jìn)行處理，主要目的在于利用不同的處理方式，對軟弱地基土體存在的不良地質(zhì)特性進(jìn)行改變，降低土體的壓縮性，并使土體的抗剪強(qiáng)度得到提高，實(shí)際上就是要提升軟弱地基土體的承載能力和穩(wěn)定性，所以在然若地基處理過程中應(yīng)注意將重點(diǎn)放在以下幾方面：

1.1對橋梁基礎(chǔ)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性問題進(jìn)行解決

因?yàn)檐浫醯鼗馏w本身的抗剪強(qiáng)度相對較小，所以根本不能同時承受橋梁自重和交通荷載，如果選擇的處理方式不當(dāng)，就會因?yàn)榉€(wěn)定性差、強(qiáng)度不足等一系列問題造成局部或者整體地基剪切出現(xiàn)破壞的問題，進(jìn)而造成橋臺破壞甚至地基失穩(wěn)等嚴(yán)重問題的發(fā)生。

1.2對各種沉降變形問題進(jìn)行解決

因?yàn)檐浫醯鼗旧砗苋菀讜霈F(xiàn)大的不均勻變形或者沉降變形問題，所以很容易會因?yàn)闃蛄航Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)受力模式的變化而出現(xiàn)一些開裂等相關(guān)問題，進(jìn)而對橋梁結(jié)構(gòu)的通車安全造成嚴(yán)重影響。

1.3對液化、失穩(wěn)以及震陷等問題進(jìn)行解決

在地震波以及交通荷載等因素的影響下，軟弱地基極容易出現(xiàn)一些類似于震陷、失穩(wěn)等相關(guān)問題，這樣一來橋梁結(jié)構(gòu)就會受到破壞，因此軟弱地基土體穩(wěn)定性的提高成為地基處理中的一項(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容。

2　道路橋梁施工中軟弱地基的處理方法

2.1換填土處理法

這種處理方法實(shí)際上就是如果道路橋梁地基不能使應(yīng)有的承載力和穩(wěn)定性得到滿足，同時軟土層厚度不大的條件下，針對軟土層展開采挖，并按照實(shí)際需要將一些穩(wěn)定性較好的砂石、灰土、爐渣、粉煤灰等材質(zhì)進(jìn)行分層填充，然后進(jìn)行強(qiáng)夯打壓，使地基密度得到加大，通過這種方式使地基承載力得到提高，并有效降低沉降量，排水固結(jié)也會因此而加快，這樣一來原來的軟土地基經(jīng)過一番改造之后更加符合設(shè)計(jì)要求，這樣才能使施工安全性得到保證。實(shí)際上這種換填土處理方法的原理在于土層的附加應(yīng)力分布規(guī)律。這種處理方法，主要在一些排水較差、土質(zhì)不均勻的軟土地基中比較適用。

2.2管樁加固法

①碎石樁加固法。這種方法主要是指利用震動、沖擊等方式在軟地基中進(jìn)行打孔，填充一些固結(jié)性比較好的砂石，這樣就會形成直徑非常大的樁體，這就是砂石樁，與原來的軟土形成了密室地基，起到持力層的作用，這樣就可以使地基承載力得到顯著提高，盡量減少地基變形的發(fā)生。這種方法在雜填土、素填土等密度交底的地基中比較適用，其成本造價較高。但是近年來隨著技術(shù)的更新突破，目前這種砂石樁法已經(jīng)在很多范圍中得到了應(yīng)用。②夯實(shí)水泥土樁法。這種方法主要是指將水泥、粉煤灰等填充到地基中，這樣就可以形成水泥土樁，經(jīng)過地基加固以后，地基承載力將會得到顯著提升。這種方法具有施工周期短、施工簡便易行以及造價低等特點(diǎn)，在非常廣泛的范圍中都可以應(yīng)用。

2.3密實(shí)加固處理方法

①動力固結(jié)處理方法。這種方法在雜填土、粘性土、素填土等范圍中適用。其主要做法為：用8～30t的重錘錘擊（8～20m的落差下進(jìn)行），經(jīng)過反復(fù)錘擊之后，利用錘擊過程中所產(chǎn)生的沖擊能量，使土顆粒結(jié)構(gòu)更加緊密，從而使軟弱地基強(qiáng)度得到最大程度的提高。但是，對于飽和粘性土應(yīng)采用動力固結(jié)置換方式，利用強(qiáng)大的外部夯打力，將材料（具有一定強(qiáng)度）打入地基內(nèi)，通過這種方式使軟弱地基承載能力得到顯著提高。②排水?dāng)D密加固。這種方法在一些含水量比較高軟弱地基環(huán)境中比較適用，利用一些特殊的方式排除掉土中的水分，從而使軟弱地基的承載能力得到顯著提高。這種方法本身存在施工方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)，所以目前在路橋施工中得到了非常廣泛的應(yīng)用。③深層密實(shí)加固處理方法。這種方法主要是利用擠壓、夯實(shí)等方式對軟弱地基進(jìn)行處理。④高壓噴射注漿處理方法。這種方法是指利用高壓的力度將水泥等強(qiáng)度和固結(jié)性比較好的材料灌注到軟弱土層中，通過這種方式使軟弱地基的整體強(qiáng)度得到提高。這種方法主要在粉土、粘土等含水量較大的軟弱地基中比較適用。

2.4孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法

這種方法實(shí)際上就是利用施工機(jī)械在地基上打孔，并將重錘放入孔內(nèi)。利用分層填料、強(qiáng)夯等方式對地基土密實(shí)性加以保證。可以采用建筑垃圾、工業(yè)廢料、等材料作為填料填筑到孔內(nèi)。與其他地基處理方法的最大不同在于，孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法主要是利用孔道對深處地基進(jìn)行處理，堅(jiān)持自下而上、由深到淺層的原則進(jìn)行。在處理過程中應(yīng)按照地基實(shí)際土質(zhì)情況對不同的處理工藝進(jìn)行選擇，這樣一來，樁體很容易會得到理想的形狀，不僅對樁體之間摩阻力的增強(qiáng)非常有利，同時使樁體間土緊密度也會得到相應(yīng)的提高，這樣就可以很容易的達(dá)到提升橋梁地基承載力的最終目的。這種方法在土質(zhì)粘性較高、膨脹較嚴(yán)重的地基土層中比較適用，這種技術(shù)在橋梁軟弱地基處理中應(yīng)用以后，可以使施工中對環(huán)境造成的污染得到極大的減少，最重要的使有效節(jié)省工程成本。

3　某公路軟土地及處理分析

3.1工程概況

某段高速公路是成渝地區(qū)環(huán)線的組成路段，是我國重要的交通運(yùn)輸通道。該項(xiàng)目沿線的地形地貌可以分成兩段，其中一條路段屬沿溪線，公路沿線遇到了軟弱地基、斜坡路、高邊坡等一系列特殊路基問題；另外一條路段是典型的紅層丘陵區(qū)，會遇到軟弱地基和高邊坡等特殊路基問題。綜上，軟土路基是本項(xiàng)目中非常重要的一種地質(zhì)病害，其深度大約在0.5～10m，從相關(guān)資料中可以看出，這一地區(qū)的填方路堤高度多數(shù)在10～25m之間，其穩(wěn)定性、工后沉降等方面不能是相關(guān)施工規(guī)范得到滿足。

3.2淺層軟弱地基的處理措施

在淺層處采用換填、換填+土工柵格鋪設(shè)的方式，在軟弱厚度3m以內(nèi)的路段適用，換填深度按照軟基厚度、填土高度以及軟弱土層物理力學(xué)性質(zhì)等方面進(jìn)行確定。本項(xiàng)目的軟弱土厚度分布在1.0～4.0m地段，主要采用的是淺層處理方法。因?yàn)槠拗?，這里不再對淺層軟弱地基處理做詳細(xì)贅述，下面針對深厚層軟弱地基處理展開深入分析。

3.3深厚軟弱地基的處理措施

一般來說，深層處治的方式在軟弱土厚度在3m以上的路段比較適用。本項(xiàng)目深層軟弱土地段位于山谷、丘陵等地段，經(jīng)過長年的淤積形成軟基，地下水非常豐富。從現(xiàn)場原材料供給情況來看，該項(xiàng)目可以采用塑料排水板的方案，這里主要將其中的一段軟弱地基處理技術(shù)作為例子展開分析。

這一路段是水田，地處丘間的谷地，沖溝中覆蓋著第四系全新統(tǒng)坡殘積亞黏土，上面覆蓋著4m左右的低液粘土和亞黏土，平均厚度在5.3m左右，下面為白堊系褐紅色泥質(zhì)砂巖。因?yàn)闇现械牡貏菹鄬ζ骄?，長期以來排水不暢，含水量非常高，加上上層土體物理力學(xué)性質(zhì)相對較差，利用靜力觸探頭全層測試的方式，本段地基的允許承載力是90～120kPa，其最大填土高為12.96m，經(jīng)過計(jì)算以后發(fā)現(xiàn)本段路堤工后的沉降為39m，穩(wěn)定系數(shù)是0.50，可見這一路段地基的穩(wěn)定性不能使規(guī)范要求得到滿足，應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行處理。與本段地基工程地質(zhì)資料相結(jié)合考慮采用豎向排水體進(jìn)行處理。

采用豎向排水系統(tǒng)可以使地基原有的排水邊界條件得到改變，充分借助排水系統(tǒng)來增加空隙水排除的途徑，使排水距離得到縮短，這樣一來，在路堤填筑荷載的影響下，就會使地基土的排水固結(jié)速度得到加快，進(jìn)一步增加地基土的固結(jié)壓力。采用塑料排水板作為豎向排水體，塑料排水板+土工柵格，預(yù)壓荷載就是路堤的自重。

4　結(jié)語

綜上所述，軟土地基存在較大危害，如果不能得到及時處理，或者采用的處理方法不當(dāng)，將會造成不同程度的沉降，甚至?xí)孤坊霈F(xiàn)破損現(xiàn)象。所以一定要加強(qiáng)對道路橋梁施工質(zhì)量的重視，對軟弱地基處理方法進(jìn)行不斷完善和發(fā)展，提高路橋的整體施工質(zhì)量。

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U445.55

A

1673-0038（2015）30-0305-02

2015-7-9

楊志勇，男，路橋工程師，本科，主要從事路橋現(xiàn)場施工工作。