道路橋梁建筑施工的軟弱地基處理方法

郭蘭蘭，王 冰

（河南明陽工程有限公司，河南洛陽 471000）

橋梁道路的地基絕大部分都是通過高度壓縮土層、沖灌填土、混合填土、淤泥以及淤泥土構(gòu)成，屬于軟弱地基。當(dāng)進(jìn)行建筑項(xiàng)目建設(shè)之時(shí)，常常遇到軟弱地基。本文針對(duì)軟弱地基相關(guān)影響展開分析，且對(duì)于軟弱地基相關(guān)實(shí)情提出對(duì)應(yīng)處理措施。然后依靠工程實(shí)例對(duì)上述分析重點(diǎn)進(jìn)行歸納。確保軟弱地基在工程建設(shè)方面產(chǎn)生的影響有效降低，提高工程質(zhì)量，收獲較高的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。弱地基屬于一種不良地基。軟底不具備較高強(qiáng)度，壓縮性較強(qiáng)，滲透性很低，必須重視地基穩(wěn)定性以及變形。地基變形及強(qiáng)度不滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1 軟弱地基在橋梁道路方面產(chǎn)生的影響

1.1 較高的沉降量

施工工作之前道路軟弱地基土未完成固結(jié)，道路軟弱地基屬于未經(jīng)處理狀態(tài)，在應(yīng)用之際，會(huì)給予路面基礎(chǔ)一定的壓應(yīng)力，這樣路面使用之際沉降一直累積，直至一定程度之后路面就會(huì)凈空，進(jìn)而底部就會(huì)淤塞以及積水。還更有甚者，底部土體非?？赡艹霈F(xiàn)剪切壞損問題，進(jìn)而出現(xiàn)惡劣沉降，這樣路面就無法正常使用，路面和路基因此會(huì)受到破壞。

1.2 縱向上不均勻沉降誘使路面的中段凹陷問題

依照相關(guān)路面基底土壓應(yīng)力有限單元法的計(jì)算數(shù)據(jù)，基底的壓應(yīng)力逐步升高，對(duì)于軟土路面地基假使未做到科學(xué)處理，因?yàn)槌两档睦鄯e以及路面，路面中端沉降的差值會(huì)增加，公路的兩側(cè)高較，中間較低問題便更為惡劣。如此一來路面的凈高有所下降，進(jìn)而路面中部不斷積水，淤塞愈發(fā)嚴(yán)重。

1.3 道路構(gòu)造壞損

地基由于不均勻性沉降，使得路面的加應(yīng)力有所增加，而附加應(yīng)力如果發(fā)展至一定水平便將導(dǎo)致路面構(gòu)造出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，而公路地基的變形若是造成路面節(jié)段之間邊角存在剛性接觸，應(yīng)力因此會(huì)更加集中，最終導(dǎo)致局部性壞損現(xiàn)象。

1.4 路面建筑壞損問題

當(dāng)進(jìn)行路面的設(shè)計(jì)及施工的時(shí)候，人們對(duì)于道路建筑的基礎(chǔ)處理常常不夠重視，這樣造成道路建筑的壞損問題與路面本身對(duì)比處理起來難度要小，只不過因此會(huì)增加維修支出，相應(yīng)功能同樣有所影響，進(jìn)而路基一部分還會(huì)因?yàn)槿鄙俳ㄖ闹С执嬖谛∫?guī)模損壞現(xiàn)象。

1.5 節(jié)段錯(cuò)臺(tái)

道路相接節(jié)段的不均勻性沉降現(xiàn)象導(dǎo)致錯(cuò)臺(tái)問題，但是通常錯(cuò)臺(tái)不嚴(yán)重，正常使用是沒有問題的，然而基于軟土地基條件進(jìn)行的道路建設(shè)會(huì)使得此類問題更加嚴(yán)重。具體因?yàn)榈缆啡鄙倬鶆蚩v向受力，軟土地基上的相接段基礎(chǔ)不具備均衡性壓應(yīng)力，相接段沉降值不夠均勻造成錯(cuò)臺(tái)。沉降縫部位相鄰兩節(jié)所處土質(zhì)基礎(chǔ)存在差異，基于基底上的壓力，土質(zhì)的不同壓縮性也會(huì)存在差異，這樣兩節(jié)沉降量有所不同，兩節(jié)段就會(huì)存在錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象。

2 軟弱地基處理措施

在現(xiàn)階段施工中，一般軟弱地基的處理都是根據(jù)軟弱土地基實(shí)際特點(diǎn)，采取加筋、碎石樁、管樁、深層密實(shí)、排水板以及換填土等技術(shù)措施加以處理，具體闡述如下。

2.1 塑料排水板加固法

此種技術(shù)措施，主要指運(yùn)用機(jī)械裝置使得塑料排水板有效插至不同深度軟土層內(nèi)部，進(jìn)而運(yùn)用預(yù)壓荷載相關(guān)原理，之后軟土地基水便會(huì)順?biāo)芰习鍧B入至上端，從而到達(dá)砂墊層，最終對(duì)軟土地基進(jìn)行有效加固，這樣地基承載力會(huì)大大增強(qiáng)，以上加固措施屬于一種新型的新技術(shù)措施，在現(xiàn)階段，此技術(shù)方法的水上項(xiàng)目運(yùn)用已經(jīng)非常普遍，再加上技術(shù)手段仍舊在發(fā)展創(chuàng)新，打設(shè)排水板的深度不斷提升，運(yùn)用此種技術(shù)會(huì)收獲更好的加固成效，且此技術(shù)投入非常低，手法非常容易掌握，且積累下豐富的經(jīng)驗(yàn)，所以，現(xiàn)今深受項(xiàng)目施工單位喜愛。

2.2 深層密實(shí)法

此技術(shù)運(yùn)用擠壓、振動(dòng)、爆破以及夯擊措施，進(jìn)行軟弱地基的振實(shí)和擠密作業(yè)，這種技術(shù)和淺層加固措施之間有一定不同，其運(yùn)用施工裝置不同，且軟弱地基密實(shí)的深度可以有所提升。

2.3 換填土法

若是軟弱土地基的承載力發(fā)生變形導(dǎo)致無法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，加之軟弱土層的厚度較小，此種條件下我們應(yīng)當(dāng)通過換填土技術(shù)，詳細(xì)就是基礎(chǔ)底部軟弱土層清除干凈，之后換填上強(qiáng)度充足的砂，這里需要重視必須適應(yīng)密實(shí)厚度要求。此技術(shù)一般在公路構(gòu)筑物地基處理中應(yīng)用較廣，一般情況下借助重錘加以夯實(shí)，還可以利用機(jī)械對(duì)其碾壓，利用平板振動(dòng)，以上技術(shù)對(duì)于實(shí)墊層施工作業(yè)都是適用的，利用以上技術(shù)既可以確保地基的表層土更為固實(shí)，另外分層回填土也能夠得到科學(xué)處理。換填土加固技術(shù)利用土內(nèi)加應(yīng)力分布，墊層因此能夠有效承受來自上端的相應(yīng)壓力，而較小的壓力由軟弱層進(jìn)行承負(fù)。此種技術(shù)通常運(yùn)用于雜填土地基、暗溝、素填土、淤泥以及淤泥質(zhì)土中。

2.4 碎石樁法

此種技術(shù)另外被稱為碎石樁加固法，通常利用水沖、振動(dòng)和沖擊等形式，于軟弱地基中成孔，而后再把砂和碎石全部擠壓至孔內(nèi)，如此一來建立起一種大直徑密實(shí)樁體，且此樁體是由砂體組成，碎石樁，砂樁和砂石樁共同稱作砂石樁，砂石樁與土?xí)煌⑵饛?fù)合型土層，此土層為持力層，地基承載力會(huì)因此有效增強(qiáng)，進(jìn)而變形問題就會(huì)有效緩解。此種技術(shù)對(duì)于填土，黏性土，素填土，松散砂土和粉土地基來說是非常適用的。前期環(huán)節(jié)，砂石樁法一般是運(yùn)用到擠密性砂土地基內(nèi)，現(xiàn)今科技手段正不斷進(jìn)步，后期也已經(jīng)出現(xiàn)效能更強(qiáng)的專用裝置，此技術(shù)應(yīng)用也就更為廣泛。

2.5 加筋技術(shù)

在邊坡上完成人土錨的打設(shè)操作，還有就是在人工填土擋墻和路堤上完成尼龍繩，鋼帶以及鋼條鋪設(shè)操作的技術(shù)就是加筋技術(shù)。此類型的土體既具備抗剪、抗彎、抗拉和抗壓作用，而且可以使地基承載力有所提升，進(jìn)而地基會(huì)更加穩(wěn)固，沉降問題得以有效控制。

3 公路的軟地基處理實(shí)例研究

3.1 項(xiàng)目概況

此項(xiàng)目區(qū)段是處在山地丘陵區(qū)與平原區(qū)域的匯集部位，勘查路線必須越過河流，地區(qū)地貌為單元濱海淺灘，加之河流產(chǎn)生影響，局部沖溝發(fā)育，地區(qū)微地貌存在一定復(fù)雜性。項(xiàng)目總體長(zhǎng)度達(dá)到28.1km，沿線年平均氣溫達(dá)到10℃，另外全年的平均降水量達(dá)到498mm，其海域是不規(guī)則性半日潮海區(qū)。參照于一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃，路基地處淺海灘，路基處理為施工過程的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

3.2 路基設(shè)計(jì)

橋頭區(qū)域段和擋墻基礎(chǔ)軟基處理設(shè)計(jì)：

（1）橋頭部位為確保橋頭不均勻沉降的合理防控，于項(xiàng)目橋頭大約30m以內(nèi)運(yùn)用樁身直徑0.6m，雙向水泥攪拌樁加固地基。

（2）地基軟弱層距離是處于1.30~1.50m之內(nèi)，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用梅花狀進(jìn)行設(shè)置，另外復(fù)合型地基承載水平必須高于100~120kPa。實(shí)施全路幅性地基處理。

該項(xiàng)目工程是軟土地基區(qū)段，在公路沿線上地質(zhì)狀況很差。而為了使得道路能夠正常有效使用，保證路基沉降現(xiàn)象的科學(xué)防控，參照《公路路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGD 30—2004）內(nèi)容加以規(guī)劃，具體的技術(shù)要求為：

工后沉降基準(zhǔn)期是15年。

一般性路堤小于等于0.3m。

工后沉降，橋臺(tái)及路堤相鄰部位應(yīng)當(dāng)不超過0.1m。

該區(qū)段軟弱地層的處理應(yīng)當(dāng)有豎向排水系統(tǒng)的設(shè)置，地基最初排水邊界條件發(fā)生變化，利用排水系統(tǒng)增多孔隙水的排除技術(shù)，對(duì)排水距離進(jìn)行有效控制，利用路堤填筑荷載作用，提高地基土的排水固結(jié)速率，使得加固耗時(shí)降低，進(jìn)而地基土固結(jié)壓力就實(shí)現(xiàn)迅速增高。豎向排水體應(yīng)當(dāng)使用塑料排水板。相關(guān)設(shè)計(jì)方法是，依靠均長(zhǎng)達(dá)到6.4m的塑料排水板及兩層土工格柵進(jìn)行處理，主要預(yù)壓荷載便是路堤重量。

4 軟弱地基處理技術(shù)的發(fā)展意義研究

我國沿海、沿湖以及沿江位置軟土地基都有廣泛性分布，針對(duì)橋梁道路項(xiàng)目施工而言，一般都會(huì)有軟土地基的影響，若是在這一方面沒有加強(qiáng)重視，其影響是會(huì)非常惡劣的。比如路基的滑移及裂縫現(xiàn)象、路面的不平整、道路橋涵通道的人工構(gòu)筑物存在跳車顛簸現(xiàn)象。地基處理最終目標(biāo)在于利用加筋、動(dòng)力固結(jié)、排水板、深層密實(shí)、管樁加固、換填土和石樁夯碎等手段增強(qiáng)地基強(qiáng)度，確保地基土剪切性，振動(dòng)性和壓縮性有效提升，確保地基真正達(dá)到橋梁道路項(xiàng)目施工要求。現(xiàn)今，本文介紹的相關(guān)技術(shù)都屬于在我國道路橋梁建設(shè)項(xiàng)目中有著廣泛性運(yùn)用。在柔性基礎(chǔ)地基承載力特點(diǎn)和公路路基地基壞損機(jī)理方面也早已建立起科學(xué)的評(píng)估手段以及分類體系。

5 結(jié)束語

總的來說，伴隨我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)進(jìn)步以及科技手段快速發(fā)展，工程地基處理技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新發(fā)展，加之項(xiàng)目材料進(jìn)一步更新，橋梁道路項(xiàng)目施工技術(shù)手段與裝置進(jìn)一步創(chuàng)新，我國的公路橋梁項(xiàng)目施工質(zhì)量得到有效改進(jìn)。如此不但能夠?yàn)槿藗兲峁﹥?yōu)質(zhì)化服務(wù)，而且能夠極大地推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展。