道路橋梁施工中軟弱地基的處理手段

張繼超

（河北冀通路橋建設(shè)有限公司 第五分公司，石家莊 050000）

1 引言

我國的軟弱地基分布較廣，常會對道路橋梁工程建設(shè)造成阻礙，而道路橋梁工程是經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展的重要基礎(chǔ)，若施工存在問題，不僅影響社會發(fā)展，還會給人民群眾的生命財產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。軟弱地基含水率高、承載力差、壓縮性強(qiáng)、不易穩(wěn)固，無法滿足道路橋梁工程地基標(biāo)準(zhǔn)要求，必須對其進(jìn)行處理。在制定處理方案時，要在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，制定科學(xué)、合理的方案，在現(xiàn)場施工過程中嚴(yán)格管控，確保道路橋梁工程最終建設(shè)效果。

2 道路橋梁工程施工中的軟弱地基概述

2.1 基本概念

道路橋梁工程施工中軟弱地基屬于較為常見的地基類型，主要包括含水率高、土壤縫隙大、土質(zhì)疏松的地基類型，一般是由軟性黏土、淤泥組成。由于軟弱地基的含水率高、承載能力差，無法滿足道路橋梁工程施工標(biāo)準(zhǔn)要求，必須采取有效措施予以處理，以便確保道路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量、安全、成本等目標(biāo)能夠順利實現(xiàn)【1】。

2.2 基本特征

道路橋梁工程施工中的軟弱地基穩(wěn)定性差、強(qiáng)度低、易液化、壓縮率高，容易出現(xiàn)較大沉降。在具體工程建設(shè)期間，需要關(guān)注地基變形情況及自身穩(wěn)定性，采取有效措施來解決軟弱地基問題，減少地基沉降。軟弱地基的基本特征主要是以下6 個方面：

1）含水率高：軟弱地基土層含水率能夠達(dá)到35%～80%，空隙率為1～2。

2）壓縮率高：軟弱地基土層壓縮性在0.5～1.5MPa，甚至部分達(dá)到4.5MPa，其壓縮率會隨流動性限制增加而增長。

3）剪切強(qiáng)度低：軟弱地基不排水的自然剪切強(qiáng)度一般情況下會小于20kPa，變化范圍在5～25kPa 范圍內(nèi)。

4）滲透性差：軟弱地基土層的滲透系數(shù)較低，若完全依靠其自身重量、負(fù)荷實現(xiàn)完全的固結(jié)，需要的周期較長。

5）結(jié)構(gòu)性差：軟弱地基一旦出現(xiàn)擾動會破壞土壤絮體結(jié)構(gòu)，大大降低土壤阻力，甚至土層出現(xiàn)流體狀態(tài)【2】。

6）流變性強(qiáng)：當(dāng)軟弱地基土層外部的剪應(yīng)力保持不變時，會造成土層緩慢出現(xiàn)剪切變形的現(xiàn)象，導(dǎo)致可能出現(xiàn)剪強(qiáng)度衰減，在土層固結(jié)沉降完成后，軟弱地基土層還可能出現(xiàn)較大的次固結(jié)沉降現(xiàn)象。

2.3 處理原則

為增強(qiáng)道路橋梁工程軟弱地基處理成效，需要重視地基、路面的基本特征，避免影響地基、路面的施工效果，盡量降低土層沉降速度、縮短沉降時間，保證軟弱地基穩(wěn)固、可靠。堅持預(yù)防性控制原則，提升軟土地基處理成效，選擇適宜的處理方法，盡量一次處理完成，保證處理效果，為道路橋梁工程施工創(chuàng)造良好的條件。

2.4 危害情況

道路橋梁工程施工質(zhì)量受軟弱地基處理成效影響，道路橋梁工程施工中碰到的軟弱地基土層，其壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、透水率低，這些特性對于道路橋梁工程的危害較大。而且，軟弱地基的土層土質(zhì)較為松軟，其抗剪強(qiáng)度低于路堤或路面外載荷時，道路橋梁工程地基會出現(xiàn)局部或整體的剪切強(qiáng)度破壞，從而造成路堤沉降、塌方，嚴(yán)重影響道路橋梁工程的正常施工。對于排水不暢的路段，還可能出現(xiàn)水侵入路基的情況，在土層自重及外部因素的共同作用下，路基就會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沉降問題，若沉降量較大且不均勻，路面則很容易出現(xiàn)開裂，水進(jìn)入后容易出現(xiàn)翻漿，造成道路橋梁工程功能無法正常發(fā)揮。

3 道路橋梁施工中軟弱地基的處理措施

3.1 強(qiáng)夯處理

采用強(qiáng)夯法來處理道路橋梁工程建設(shè)中的軟弱地基的方式較為廣泛。強(qiáng)夯法處理將重物提升到高空，利用其下降勢能作用將軟弱地基進(jìn)行壓實，以便降低軟弱地基土層的壓縮性，縮小土層土質(zhì)間隙，提升軟弱地基的承載能力，改善地基性能。強(qiáng)夯法處理操作較為簡便，可影響10m 范圍深度的地基，能夠較大程度減少道路橋梁工程變形問題，但強(qiáng)夯處理方式在應(yīng)用過程中需要設(shè)置相應(yīng)的隔聲墻或隔振溝來降低振動噪聲的影響，這也是強(qiáng)夯法應(yīng)用過程中無法規(guī)避的缺陷問題【3】。

3.2 置換處理

使用優(yōu)質(zhì)土壤將道路橋梁工程施工中碰到的軟弱土層進(jìn)行置換，這是一類較為簡單、靈活的軟弱地基處理方式。但在應(yīng)用置換處理的過程中需要使用專門的機(jī)械進(jìn)行挖掘，然后將挖空的區(qū)域使用強(qiáng)度高、壓縮性好的砂石進(jìn)行替換。這部分替換物要具備良好的水滲透能力。在材料替代完成后要采取有效的壓實處理，確保擠壓充分，將土層中不必要的水分充分排出，保證土層替換順利。若采用人工壓實處理的方式，要關(guān)注土層強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，確保滿足道路橋梁工程施工建設(shè)要求。置換處理軟弱地基的方式一般多用于表層路基，其深度宜控制在5m 以內(nèi)，通過改善道路橋梁工程地基沉降情況，提升工程總體穩(wěn)定性。

3.3 水泥攪拌樁處理

水泥攪拌樁使用水泥作為固化劑，利用機(jī)械將固化劑、軟弱地基土層進(jìn)行攪拌，最終形成整體性、水穩(wěn)性良好，且具備一定強(qiáng)度的水泥加固土，實現(xiàn)道路橋梁工程施工軟弱地基承載能力的提升。水泥攪拌樁不需要固結(jié)時間，能夠有效提升道路、橋梁地基強(qiáng)度，施工工藝成熟，整體造價較低。但其所能處理的深度有限，且受樁身強(qiáng)度限制，采用水泥攪拌樁處理的軟弱地基土層上方的填土高度不宜過高，對于填土高度較高的路段，加固處理后的地基無法滿足相應(yīng)要求，且現(xiàn)場施工存在較大的成樁難度。

3.4 加筋及化學(xué)加固處理

利用抗拉強(qiáng)度高的土工合成材料來處理道路橋梁工程施工中的軟弱地基土層，借助土顆粒與拉筋之間的位移摩擦力，使土層與加筋能夠形成穩(wěn)定、良好的整體，實現(xiàn)道路橋梁工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形變問題的控制。同時，使用化學(xué)加固處理方法，如：使用水泥、石灰等化學(xué)物質(zhì)，實現(xiàn)對道路橋梁工程軟弱地基土層的加固處理，配合塑料排水板技術(shù)，對道路橋梁工程中的軟弱地基進(jìn)行排水，最終實現(xiàn)道路橋梁工程施工中軟弱地基狀況的改善【4】。

3.5 加載處理

在道路橋梁工程施工前做好相應(yīng)準(zhǔn)備，避免因前期填土造成的沉降、塌陷問題，以便提升地基強(qiáng)度。在施工之前對區(qū)域周邊環(huán)境進(jìn)行檢測，了解施工區(qū)域水文、地質(zhì)情況，若發(fā)現(xiàn)道路橋梁工程建設(shè)區(qū)域有地下水流經(jīng)過，必須及時抽取地下水，降低地下水位，將地基壓實，并打入鋼板樁進(jìn)行固定，經(jīng)有效措施進(jìn)行處理，避免地基軟化，減弱其穩(wěn)定性、硬度等參數(shù)。施工完成后，在道路橋梁工程表層使用填土加載法進(jìn)行加載，控制地基的穩(wěn)定。

4 結(jié)語

在道路橋梁工程建設(shè)期間，經(jīng)常會碰到軟弱地基問題，其含水率高、承載力差，需要關(guān)注工程結(jié)構(gòu)特性，確保整體穩(wěn)定性，并積極完善道路橋梁工程施工技術(shù)工藝，采取科學(xué)、合理的技術(shù)措施，提升道路橋梁工程軟弱地基處理質(zhì)量，在道路橋梁工程建設(shè)期間采取高效、合理的軟弱地基處理技術(shù)，才能更好地保證地基穩(wěn)定性、可靠性，為道路橋梁工程建設(shè)創(chuàng)造良好條件，并為經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。