道路橋梁施工中對于軟弱地基的處理措施

盧大舉

（遵義道橋建設(shè)（集團）有限公司 貴州遵義）

1 軟弱地基對道路橋梁施工的影響

在道路橋梁施工過程中，經(jīng)常會遇到含水量高達15～50%的軟弱地基[1]。這種地基土質(zhì)松軟，穩(wěn)定性、承載能力差，主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、沖填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成。軟弱地基不僅對地基穩(wěn)定性有影響，還會對填土質(zhì)量和邊坡穩(wěn)定性會產(chǎn)生影響。同時軟質(zhì)地基也可能會造成沉降、液化現(xiàn)象，其中沉降現(xiàn)象是由于地基狀態(tài)發(fā)生改變造成的，沉降現(xiàn)象在發(fā)生時通常伴隨著水消散或水蒸發(fā)，此時工程的質(zhì)量難以保障，還會減少施工效益，給車輛的通行帶來安全隱患。而液化現(xiàn)象則是砂土類型的軟弱地基受到施工中的作用力影響后產(chǎn)生的現(xiàn)象，在施工作用力下，砂土顆粒喪失彼此之間的接觸壓力以及相互之間的摩擦力，難以抵抗剪切應(yīng)力。如果在砂土層上沒有滲透性更差的覆蓋層，地下水便會大面積溢于地表，如果砂土層上層有滲透性更弱的粘性土層，當超孔隙水壓力超過蓋層的強度，地下水將會攜帶砂粒沖破蓋層或沿蓋層裂隙噴出地表，產(chǎn)生噴水冒砂現(xiàn)象，最終造成道路橋梁的沉降[2]。地震、爆炸、機械振動都會引起砂土的液化，為防止液化造成的負面影響，應(yīng)令地基中的沙土含量降低，防止液化現(xiàn)象出現(xiàn)最終造成沉降。

2 道路橋梁施工中對軟弱地基的處理措施

道路橋梁的設(shè)計路線是固定的，難以根據(jù)實際情況進行更改，當面對軟弱地基時，必須使用適合的方法對軟弱地基進行妥善處理。

2.1 換填土法

換填土法是道路橋梁施工中遇到軟弱地基的最基礎(chǔ)方法，主要是指將地基范圍內(nèi)的軟質(zhì)土清除，使用穩(wěn)定性較好的土、石回填并夯實。這種方法適用于淤泥、松散填土等土質(zhì)分布不均勻、排水性較差的淺層地基。以某一公路工程為例，該工程的表層為耕植土，厚度在1.5～3m之間，填土平均高度為5.3m，地基的強度低、穩(wěn)定性差，極易出現(xiàn)沉降，具體處理方法為：首先標出軟基的處理范圍，設(shè)置兩側(cè)的邊樁，每隔10m設(shè)置一根。在處理外邊線一定距離設(shè)置控制樁進行標高。之后挖溝排水，水排干后將軟土、淤泥挖出，對底部進行平整處理，檢驗承載力合格后采用分層填筑碾壓的施工方式換土壓實。碾壓分為三個階段進行碾壓的具體方式和速度要求如表1所示。

表1 每個階段的碾壓方式和速度要求

2.2 密實加固法

密實加固法具體可細分為排水加固法、深層加固法、動力加固法和水泥土混合法四種[3]。排水加固法主要適用于含水量較大的軟弱地基，最典型的就是江河地基和沼澤地機。主要操作方法是預先在地基中設(shè)置砂井等豎向排水提，再根據(jù)施工所需的承載質(zhì)量進行加載，或是在施工前對地基進行加載預壓，將土層空隙中的水排出，逐漸固結(jié)沉降，隨之提升強度的方法。深層加固法是通過在深層進行爆破擠壓，改變土層結(jié)構(gòu)，提高土體密度的方法。動力加固法也被稱為強夯法，操作方法是使用幾十噸甚至上百噸的重錘，從幾米至幾十米的高出自由落下，對土層進行動力夯實，最終達到增強土層強度，減少壓縮性的效果。水泥土加固法是將水泥混合到土層中，之后在使用大型攪拌設(shè)備進行攪拌，混合均勻的方法。

2.3 管樁加固法

管樁加固法分為水泥樁法、混凝土管樁法和碎石樁法。其中水泥樁法是指將水泥和性能優(yōu)良的材料進行攪拌，之后將水泥土填回軟弱地基內(nèi)，制成水泥土樁的方法。由于其操作簡單、價格低廉、提升地基強度明顯的特點，在道路橋梁施工中運用廣泛?；炷翗斗ㄅc水泥土樁法較相似，只是將材料水泥土更換為混凝土，具有施工速度快、經(jīng)濟效益高、土層強度改善明顯的有點，近些年在道路橋梁施工中運用廣泛。碎石樁法是通過振沖或沖擊載荷將底部裝有活瓣式樁靴的樁管擠入地層，在地基中成孔后，將碎石從樁管投料口處投入樁管內(nèi)，最終形成密實碎石樁，并與石樁周圍的土體形成復合地基的方法。

2.4 灌漿加固法

灌漿加固法是根據(jù)道路工程的特點和承重要求，改善地基強度方法的一種。在實際的施工過程中，先對所需的承重能力進行分析確定，然后將建筑材料根據(jù)分析進行配比，攪拌后形成均勻的料漿，隨后使用專用的壓力泵將料漿噴射到地基中去，確保料漿和軟弱地基相融合，在經(jīng)過一定時間的固化后，固結(jié)成高強度的地基，達到改善軟弱地基穩(wěn)定性差、承載能力差的效果。

2.5 塑料排水板加固法

塑料排水板真空預壓加固法是近年以來用于改善軟弱地基的新技術(shù)，適用于淤泥、淤質(zhì)土、沖填土及雜填土等土質(zhì)。加固方法為：在加固區(qū)域鋪設(shè)70cm的砂墊層作為排水通道，將塑料排水板間隔1～1.5m進行鋪設(shè)，作為縱向排水通道。砂墊層上鋪設(shè)的不透氣薄膜作為密封措施。抽真空裝置埋設(shè)在加固區(qū)域內(nèi)的排水通道中，將加固區(qū)域內(nèi)的空氣和水排出。此時加固區(qū)域內(nèi)的空隙水壓力差產(chǎn)生，在壓力差作用下，土體排水固結(jié)，使土體的強度增大。在進行加固之后，加固區(qū)域內(nèi)的抗前切應(yīng)力強度能提高100～200%，塑料排水板打設(shè)深度在10m內(nèi)，地基的性質(zhì)有很大的提高，具體數(shù)據(jù)見表2。

表2 加固前后土性指標的變化

2.6 孔內(nèi)深層強夯樁加固法

孔內(nèi)深層強夯樁加固法是根據(jù)“動力固結(jié)”與現(xiàn)代科學技術(shù)為一體的地基加固技術(shù)。實施方法為通過孔道將強夯引入到地基的深處，使用異形重錘對孔內(nèi)的填料進行自下而上的高動能、超壓強、強擠密的孔內(nèi)深層強夯樁法作業(yè)，使孔內(nèi)填料沿豎直方向深層緊壓固結(jié)的同時對樁周土進行橫向上的緊密加固。針對不同的軟弱地基可以采用不同的工藝，使樁體出現(xiàn)擴大狀、串珠狀和托盤狀，利于樁于樁間土的咬合，加大摩擦力。在經(jīng)過孔內(nèi)深層強夯加固處理后，地基的承載力能提高2～9倍，且符合新時代的綠色環(huán)保理念，在施工的過程中使用大量的工業(yè)廢料、工業(yè)垃圾和無機固體廢料進行加固處理，減少環(huán)境的污染，變廢為寶。

3 總結(jié)

綜上所述，地基作為道路橋梁建設(shè)中的基礎(chǔ)，必須保證穩(wěn)定性和承載能力，本文針對軟弱地基提出了換填土法、密實加固法、管樁加固法、灌漿加固法、塑料排水板加固法和孔內(nèi)深層強夯樁加固法6種具體的處理措施，當施工過程出現(xiàn)軟弱地基時，要因地制宜采取合理的辦法進行妥善處理，謹防因軟弱地基而出現(xiàn)的道路橋梁沉降甚至坍塌現(xiàn)象的發(fā)生，確保工程的施工質(zhì)量。