道路橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用

任旭

（北京城建北方集團(tuán)有限公司，北京 101300）

0 引言

根據(jù)目前國家關(guān)于道路橋梁建設(shè)所做出的規(guī)定和規(guī)范，相應(yīng)的道路橋梁建設(shè)部門要提高對軟土地基施工建設(shè)的重視程度，科學(xué)合理運(yùn)用施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和施工手段，如此可以逐步減少道路橋梁工程建設(shè)中出現(xiàn)的風(fēng)險，為后期的施工作業(yè)打下良好的基礎(chǔ)，從而有效保證道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和可靠性。所以，在進(jìn)行路面橋梁軟土地基施工過程中，工作人員要認(rèn)真地做好施工前期的準(zhǔn)備工作，對軟土地基施工的影響因素進(jìn)行全面的分析，并制定出合理的施工計劃和方案，以提高施工的整體效果和質(zhì)量。

1 道路橋梁工程項目中軟土地基的特征

相對于基礎(chǔ)工程中常用的某些地基構(gòu)造型式來說，由于形成軟土地基的泥土主要屬于較疏松、顆粒狀的黏土和粉土，因此土壤的疏松程度將進(jìn)一步使得所產(chǎn)生的軟土地基結(jié)構(gòu)有著松散多孔的特征。而軟土地基松散多孔的特征，一方面會導(dǎo)致土層中的電荷分布不平衡，另一方面會嚴(yán)重影響到地基構(gòu)造的各種特性，除此之外，部分軟土地基結(jié)構(gòu)除由黏土組成以外，里面還摻有水泥煤和松散砂等，而其中雜質(zhì)的存在將會進(jìn)一步增大軟土地基中的空位量以及孔洞的尺寸。當(dāng)雨水通過土壤表面進(jìn)入到這些孔隙中時，便會增大軟土地基內(nèi)的含水率，從而大幅度降低了地面構(gòu)造的密實程度和強(qiáng)硬度，并嚴(yán)重影響到路橋施工時整體構(gòu)造的穩(wěn)定性。所以，唯有運(yùn)用科學(xué)合理的軟土地基管理辦法對土質(zhì)構(gòu)造加以合理的改造，方可保證在軟土地基上的建筑穩(wěn)定性與安全性，滿足國家有關(guān)規(guī)定的使用標(biāo)準(zhǔn)[1]。

流動性，也是軟土地基的一個重要的特點(diǎn)。產(chǎn)生流動性的因素主要在于軟土地基土質(zhì)疏松，而且內(nèi)部含有大量的孔隙與水分，另一方面由于外界壓強(qiáng)的增加，軟土地基中的空氣也會在壓力中不斷消失，這樣推動著軟土地基內(nèi)周圍松軟的土壤相互移動，從而體現(xiàn)為一定的空氣流動性。另外，由于軟土地基內(nèi)有著相當(dāng)大量的天然水資源，而在溫度的影響作用下，水分的揮發(fā)和擴(kuò)散會進(jìn)而推動著周圍的泥土相互移動。在道路橋梁工程中，由于汽車的行駛使得橋面和路基所遭受的外界壓強(qiáng)進(jìn)一步增加，在量變形成質(zhì)變之際，又會進(jìn)一步導(dǎo)致軟土地基的不平衡與沉降現(xiàn)象發(fā)生，而由于這一問題的出現(xiàn)，會造成比較嚴(yán)重的地面塌陷與建筑物結(jié)構(gòu)破壞等現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)損失和傷亡。

對現(xiàn)代化道路橋梁工程的主要地基構(gòu)件來說，抗剪能力強(qiáng)度是反映該主要地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和抗剪、擠壓能力高低的一個關(guān)鍵指標(biāo)。由于軟土地基疏松多孔的構(gòu)造，使得它很難在強(qiáng)烈的外力載荷影響下，仍然維持相對完整的空間結(jié)構(gòu)和較好的結(jié)構(gòu)剛度，所以，軟土地基的抗剪能力強(qiáng)化系數(shù)一般都較低。并且，由于這些主要地基構(gòu)件的壓縮系數(shù)本身就偏高，使得以這些軟土地基為主要地基構(gòu)件的現(xiàn)代化道路橋梁工程，其在承載能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等方面，便會出現(xiàn)較大的安全隱患問題。因此，在道路橋梁的實際施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的沉降和地面傾斜等重大問題，主要是施工現(xiàn)場地面中存在有部分未被發(fā)現(xiàn)的軟土地基構(gòu)造，在這些情形下，由于地面的承載能力無法抵御上層建筑物的自重和傾斜趨勢，從而會導(dǎo)致一系列工程質(zhì)量和安全問題的出現(xiàn)[2]。

2 軟土地基的危害

由于軟土地基內(nèi)土壤較為疏松，含水率也較高，各土層間又具有很大的間隙，因此一旦在道路橋梁建造過程中未能處理好軟土地基，土層內(nèi)的水分就會繼續(xù)揮發(fā)，使土層顆粒密度進(jìn)一步增加，最后造成下沉問題的發(fā)生，危及行駛安全，甚至造成重大安全事故。而一旦道路橋梁開始投入使用，土基強(qiáng)度會由于上部重力的進(jìn)一步上升而擴(kuò)大，從而造成下沉問題的發(fā)生。此外，由于軟土地基并沒有充分的穩(wěn)定性，在進(jìn)行基礎(chǔ)工程施工時，不但要對地面變形狀況做好觀測，而且還要充分考慮未來路基所要承擔(dān)的壓力，同時軟土地基的土質(zhì)顆粒中還具有變質(zhì)現(xiàn)象，可以使土塊產(chǎn)生位移，最后造成裂紋的產(chǎn)生[3]。

3 在道路橋梁施工中應(yīng)用柔性地基施工技術(shù)的重要性和意義

在建筑施工過程中，若不對軟土地基加以適當(dāng)管理，上層建筑結(jié)構(gòu)就會缺乏穩(wěn)定性，同時由于在軟土地基上建立的建筑結(jié)構(gòu)和地面無法完全緊密結(jié)合，隨著時間的推移，會不斷地形成小裂縫，同時由于地下水也會隨著小裂縫的產(chǎn)生而不斷增加，使建筑軟土層逐漸膨脹，受地面負(fù)荷影響時就會沉降，所以軟土地基結(jié)構(gòu)面臨著很大的安全隱患，要想改善道路橋梁的建造質(zhì)量，就必須改變軟土地基的構(gòu)造。由于中國國土相當(dāng)大，各個地方之間都具有一定的地質(zhì)差異性，在工程施工時，要針對各地具體的地質(zhì)狀況來選用恰當(dāng)?shù)氖┕し绞剑瑢浲恋鼗鶎嵤┨厥夤芾?，以抑制軟土地層下陷狀況，從而提高建筑工程品質(zhì)。

邀請專業(yè)技術(shù)人員對軟土地基進(jìn)行特殊化處理，對于當(dāng)前的道路橋梁建設(shè)與施工環(huán)境有著重要意義。能夠保證道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和施工的質(zhì)量，也有利于行駛安全。另外，通過延長道路橋梁的使用期限，或者通過科學(xué)措施對軟土地基加以處理，也可防止出現(xiàn)沉降和開裂等工程質(zhì)量問題，對道路橋梁的修理、保養(yǎng)和使用壽命方面都具有積極的意義。

4 軟土地基對道路橋梁結(jié)構(gòu)造成的影響

其一，由于軟土基地本身地質(zhì)軟，很難進(jìn)行壓實且滲透性能比較差，因此容易出現(xiàn)較為嚴(yán)重的土體沉降問題。施工人員如果在對軟土地基進(jìn)行處理的過程中出現(xiàn)了不合理的操作行為，不能及時對地面進(jìn)行充分壓實處理，這樣就會使得道路橋梁體在后期的使用過程中，其整個結(jié)構(gòu)將面臨下沉的隱患，而如果出現(xiàn)了沉降問題，則會使得路基無法保持其均勻性，從而會給道路橋梁產(chǎn)生很大的壓力，進(jìn)而損害道路橋梁的整個結(jié)構(gòu)，甚至可能導(dǎo)致橋面倒塌等重大安全事故。

其二，在實施道路橋梁軟土地基施工建設(shè)的過程中，沒有對軟土進(jìn)行有效的壓實作業(yè)，在使用的過程中會加大對道路橋梁的壓力，從而降低路面的施工質(zhì)量，導(dǎo)致地基發(fā)生形狀和結(jié)構(gòu)的改變。如果出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性的損傷，道路也很有可能產(chǎn)生斷裂，不但會減少道路橋梁的使用壽命，而且還會對行人的安全造成較大威脅，這不利于中國道路橋梁工程建筑事業(yè)的健康發(fā)展。

5 軟土地基施工技術(shù)處理在道路橋梁施工中的應(yīng)用研究

由于軟土地基中的含水率變化很大，嚴(yán)重影響了道路橋梁等基本構(gòu)件的堅固性能，因而無法達(dá)到其施工質(zhì)量可靠性的要求。在軟土地基路面橋梁工程處理中，須結(jié)合實際情況對軟基處理條件進(jìn)行綜合考察，以提高表層排水施工技術(shù)處理方案應(yīng)用水平，并從加強(qiáng)防滲層、注意吸水性好的回填料應(yīng)用和排水明溝有效運(yùn)用等方面著手，以提升軟土基中的排水效率，從而高效率、優(yōu)質(zhì)地進(jìn)行道路橋梁的施工作業(yè)，并防止其結(jié)構(gòu)應(yīng)用品質(zhì)、施工效益等方面遭受影響。

在進(jìn)一步提高道路橋梁質(zhì)量、強(qiáng)化軟土地基施工技術(shù)管理有效性的工作過程中，必須對粉噴樁復(fù)合地基有效運(yùn)用及其現(xiàn)場施工技術(shù)處理做出更多的思考，制定具體的處置預(yù)案，防止出現(xiàn)道路橋梁建設(shè)及使用中的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問題。在此期間需要做好幾點(diǎn)內(nèi)容：

其一，調(diào)節(jié)好石灰粉和混凝土粉末的比例，并對其加以充分混勻，并在施工機(jī)具幫助下提高軟土地基施工技術(shù)處理過程中的膠結(jié)速率，從而進(jìn)一步提高其抗壓性能可靠性，為道路橋梁的高效率建設(shè)和安全使用等方面打下基石。

其二，在粉噴樁復(fù)合地基技術(shù)支持下的道路橋梁軟土地基施工技術(shù)處理過程中，要在建筑材料和設(shè)施使用過程中的工程質(zhì)量是否可靠、地基承載力如何增加等方面做出綜合考量，進(jìn)而切實有效地把科學(xué)技術(shù)管理工作落實到位，使軟土地基施工技術(shù)處理過程的成效更為突出，以發(fā)揮粉噴樁復(fù)合地基的優(yōu)越性，并為城市道路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性改善、使用期限增長等方面提供參考依據(jù)。

高強(qiáng)度夯實軟土地基，這項解決技能一般都會被運(yùn)用在抗壓性較弱的軟土地基處理中，為道路橋梁結(jié)構(gòu)的優(yōu)化安全特性、增強(qiáng)施工效率等方面給予支撐作用，具備一定的參考使用價值。所以，在開展強(qiáng)化軟土路基施工管理、提高道路橋梁結(jié)構(gòu)施工狀況的工作過程中，施工單位、工程技術(shù)人員都應(yīng)當(dāng)注意對高強(qiáng)度地基施工科學(xué)技術(shù)的引進(jìn)并加以有效運(yùn)用，能夠為工作管理、具體實施提供支撐，從而使得軟土地基在進(jìn)行科學(xué)處理后更為穩(wěn)固，以防止造成路面或橋梁結(jié)構(gòu)損壞現(xiàn)象的發(fā)生[4]。

針對水分充沛的軟土地基，在進(jìn)行給排水管理的整個過程中，需要道路橋梁施工單位及技術(shù)人員科學(xué)、合理地應(yīng)用給排水固結(jié)施工技術(shù)處理。在此期間必須做好幾點(diǎn)工作。

一是設(shè)定好性能可靠的給排水和增壓控制系統(tǒng)，并通過塑料排水管帶或砂井排放方法，有效排除路橋軟土地基施工區(qū)土壤中的水分，以達(dá)到對其使用中的構(gòu)造安全穩(wěn)定性需求。

二是施工單位在開展軟土地基施工操作的整個過程中，必須對給排水固結(jié)建筑施工技藝的功能特點(diǎn)、使用價值等方面具有更多的認(rèn)識，并編制和執(zhí)行好具體的處理過程規(guī)劃，從而促使在道路橋梁等基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工流程中可以獲得更多的專業(yè)技術(shù)支持，以便于為其可靠性提高和汽車的安全運(yùn)行等方面打下基礎(chǔ)，達(dá)到對給排水固結(jié)建筑施工技藝的科學(xué)有效合理運(yùn)用，從而有效地實現(xiàn)軟土地基施工處理過程規(guī)劃。

通過道路橋梁的施工技術(shù)研發(fā)，在提高軟土地基建筑施工技術(shù)處理水準(zhǔn)的工作過程中，也需要了解這些主要方面的技術(shù)：

一方面，注意對混凝土攪拌樁的合理引入和科學(xué)使用，做到對軟土地基施工區(qū)域內(nèi)原狀土壤的有效使用，并對其做好密封管理，以達(dá)到對地面的不平衡沉降問題科學(xué)處理的要求，從而降低了道路橋梁基礎(chǔ)施工中的噪聲。

另一方面，針對含水量較大、土質(zhì)較薄的軟土地基，施工單位應(yīng)當(dāng)考慮砂基墊層施工管理規(guī)劃的科學(xué)合理編制和有效執(zhí)行情況，并通過對施工機(jī)具重量、接觸壓力等要素的綜合考慮，進(jìn)行好軟基管理以保證路面與橋梁在竣工使用狀況下的良好性能。

結(jié)合應(yīng)用經(jīng)驗研究表明，砂墊板透水度性能較為理想，在土質(zhì)層較薄軟的地基處理過程中使用效果也較為理想，能取得較好的軟地基處理效益。但是假如土壤層相對較厚，則可能會由于對地面的標(biāo)高控制得不好，從而導(dǎo)致技術(shù)應(yīng)用方法與實際預(yù)測結(jié)果出現(xiàn)巨大誤差的情況，所以在開展技術(shù)應(yīng)用以及建設(shè)前，就必須先對施工現(xiàn)場的實際狀況進(jìn)行系統(tǒng)分析，并根據(jù)情況篩選出最為適宜的處理技術(shù)、應(yīng)用方法。

6 軟土地基處理技術(shù)優(yōu)化措施

為了保證項目科技應(yīng)用效益達(dá)到最佳水平，在實施軟土地基處理工程時，一方面，必須做好各種建設(shè)的前期準(zhǔn)備工作，應(yīng)在開始建設(shè)之前，先組建專門的科技人員對施工現(xiàn)場狀況開展全面調(diào)查，以明確工程建設(shè)區(qū)域的水文地質(zhì)、周邊建筑狀況和地下管線狀況等，并收集各種有效數(shù)據(jù)，從而為后期的工程技術(shù)篩選和建造方法設(shè)定，提供精確的數(shù)據(jù)信息支撐；另一方面，要對采用的建筑材料、機(jī)械設(shè)備、人員安全防護(hù)裝置等加以檢驗，確認(rèn)其尺寸、型式和品質(zhì)等是否與工程設(shè)計要求相符合，并根據(jù)建筑順序，對建筑材料做好貯存和入廠安排，要在建筑材料應(yīng)用前后對其加以再次檢驗，確定建筑材料滿足使用要求后，才可以對建筑材料加以應(yīng)用。同時，通過科學(xué)手段進(jìn)行地基加固技術(shù)檢測，并根據(jù)所選用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行一系列的施工控制。如，當(dāng)對強(qiáng)夯技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時，由于技術(shù)使用時會產(chǎn)生較大的噪聲，對附近住戶的正常生活造成影響，所以必須進(jìn)行建筑距離測量，如距離過近，不建議采用該技術(shù)。在使用該技術(shù)之前，也要與附近住戶聯(lián)系，并盡可能選取適宜時段進(jìn)行施工，從而把施工的影響控制到最小，避免引起糾紛。另外，在實施技術(shù)選擇時，還必須把建設(shè)地區(qū)的氣候和建設(shè)成本等內(nèi)容都考慮在內(nèi)，才能取得最佳地基的加固效果。

7 結(jié)語

軟土地基處理過程屬系統(tǒng)性項目，因此必須進(jìn)行多方面調(diào)查和深入研究，要根據(jù)實際施工的測量結(jié)果及其具體結(jié)構(gòu)施工條件，制定出與道路橋梁今后發(fā)展趨勢相符合的軟土地基處理方法，以提升地基處理技術(shù)選擇和應(yīng)用的質(zhì)量，進(jìn)而達(dá)到理想化地基處理效應(yīng)，使得道路橋梁可以進(jìn)行高效使用，其效益也可以在地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和城市交通發(fā)展過程中發(fā)揮到最大，為我國國民經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展做出貢獻(xiàn)。