軟弱地基處理中道路橋梁施工處理技術(shù)

*通訊作者：聶光新，1986年2月，男，漢族，河南新鄉(xiāng)人，現(xiàn)任新疆北新巖土工程勘察設(shè)計(jì)有限公司項(xiàng)目副經(jīng)理，中級(jí)工程師，本科。研究方向：市政工程施工。

摘? ? 要：為了建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化交通強(qiáng)國，國家大力開展道路橋梁建設(shè)，為道路橋梁施工行業(yè)營造良好的市場(chǎng)環(huán)境。但是在具體道路橋梁工程建設(shè)中，經(jīng)常會(huì)遇到各種技術(shù)難題，其中最為常見的就是軟弱地基處理。軟弱地基由于其承載力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性等相對(duì)較差，無法滿足道路橋梁施工技術(shù)要求，必須通過換填處理、粉噴樁處理、密實(shí)加固等技術(shù)對(duì)軟弱地基進(jìn)行加固，從而確保道路橋梁工程的施工質(zhì)量。基于此，文章先對(duì)軟弱地基的概念進(jìn)行了分析，然后總結(jié)了現(xiàn)階段道路橋梁施工中，軟土地基的處理原則和常用技術(shù)，最后結(jié)合工程實(shí)例，探討了軟弱地基處理技術(shù)在道路橋梁工程中的具體應(yīng)用，以供參考。

關(guān)鍵詞：軟弱地基;道路橋梁工程;處理原則;處理技術(shù)

Abstract： In order to build a socialist modern transportation powerful country， the state vigorously carries out road and bridge construction， which creates a good market environment for the road and bridge construction industry. However， various technical problems are often encountered in the construction of specific road and bridge projects， among which the most common is the treatment of soft ground. Due to its relatively poor bearing capacity and structural stability， the soft ground can not meet the technical requirements of road and bridge construction. The soft ground must be strengthened through replacement treatment， powder jet pile treatment， dense reinforcement and other technologies， so as to ensure the construction quality of road and bridge engineering. Based on this， this paper first analyzes the concept of soft ground， and then summarizes the treatment principles and common technologies of soft ground in the current road and bridge construction. Finally， combined with engineering examples， this paper discusses the specific application of soft ground treatment technology in road and bridge engineering for reference.

Keywords： Soft ground; Road and bridge engineering; Treatment principles; Treatment technologies

一、引言

對(duì)于任何建設(shè)工程項(xiàng)目，地基施工都作為工程最為基礎(chǔ)和最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，只有確保地基具備相應(yīng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、承載力和穩(wěn)定性等相關(guān)要求，才能夠?yàn)楦哔|(zhì)量高標(biāo)準(zhǔn)的工程建設(shè)奠定良好基礎(chǔ)。尤其在道路橋梁施工中，軟弱地基的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重影響道路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、安全性和耐久性，只有結(jié)合道路橋梁具體地質(zhì)情況做好對(duì)軟弱地基的處理，才可以實(shí)現(xiàn)道路橋梁建設(shè)目標(biāo)，為交通事業(yè)建設(shè)作出有效貢獻(xiàn)[1]。因此，加強(qiáng)對(duì)軟弱地基處理技術(shù)的研究分析，對(duì)于提升道路橋梁施工技術(shù)水平，加快道路橋梁行業(yè)發(fā)展有著非常重要的意義和作用。

二、軟弱地基概述

軟弱地基一般由淤泥層、雜填土、沖填土等組成，其多形成在特殊地質(zhì)環(huán)境中，其中最為主要的就是淤泥地層，該類地層中存在著豐富的有機(jī)質(zhì)，所以極其適合農(nóng)業(yè)種植。但是其在工程建設(shè)領(lǐng)域?qū)儆诘湫偷牟涣嫉鼗?，由于軟弱地基層中的淤泥多是?jīng)過長(zhǎng)期雨水沖刷所形成的泥沙混合物，這類土層不僅含水量高，透水性強(qiáng)，并且土壤顆粒間間距非常大，極其疏松，承載力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性都非常差，并不足以承載道路橋梁構(gòu)筑物的自重和運(yùn)行荷載[2]，如果未經(jīng)處理就進(jìn)行工程建設(shè)，極易導(dǎo)致安全事故和質(zhì)量問題，因此在施工中必須結(jié)合具體地基情況，合理應(yīng)用相應(yīng)的處理技術(shù)進(jìn)行加固，確保地基的各項(xiàng)參數(shù)能夠達(dá)到預(yù)期工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

三、軟弱地基在道路橋梁施工中處理的原則

由于軟弱地基存在多種類型，所以在具體軟弱地基處理中，必須全面結(jié)合地基地質(zhì)條件和相關(guān)施工要求，合理進(jìn)行相應(yīng)處理方案和處理技術(shù)的制定和選用，在具體處理中可以圍繞下述幾項(xiàng)原則。

第一，盡可能增強(qiáng)地基土質(zhì)的抗剪強(qiáng)度，以此來提升道路橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

第二，有效改善地基透水性質(zhì)，盡可能增強(qiáng)地基的排水能力，避免由于土質(zhì)滲透所產(chǎn)生的地基結(jié)構(gòu)破壞。

第三，盡可能對(duì)軟土地基進(jìn)行壓縮，有效降低地基不均勻沉降所產(chǎn)生的質(zhì)量問題，為上部結(jié)構(gòu)提供穩(wěn)固安全的承載基礎(chǔ)[3]。

第四，有效改善地基土層的動(dòng)力性，降低土層震動(dòng)液化所引起的地基結(jié)構(gòu)破壞風(fēng)險(xiǎn)。

四、道路橋梁軟土地基處理中常用的施工技術(shù)分析

（一）換填土處理方式

換填土處理作為軟土地基處理中最為常用的技術(shù)，不僅工藝簡(jiǎn)單，并且成本投入相對(duì)較低，在道路橋梁施工中得到了廣泛應(yīng)用。在具體應(yīng)用中對(duì)于土層較薄的軟土地層，可以直接進(jìn)行地基范圍內(nèi)軟土層的開挖，然后再選擇一些高強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較強(qiáng)的材料進(jìn)行回填，比如，爐渣、片石、粉煤灰等。在回填完成后，再通過碾壓設(shè)備進(jìn)行強(qiáng)行處理[4]，這樣就可以有效促進(jìn)地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性承載力的提升，從而為后續(xù)公路橋梁建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。該方法多用于淺表層、淤泥層、雜填土等軟弱地基的處理中。

（二）粉噴樁處理技術(shù)

粉噴樁作為常用的軟土地基加固技術(shù)，其在施工中需要先通過施工設(shè)備在施工區(qū)域內(nèi)鉆孔，之后再將固化劑壓入到軟土地基之中，比如石灰、水泥等就是常用的固化材料。固化劑在進(jìn)入到軟土地基中后，就可以如軟土地基產(chǎn)生反應(yīng)，在吸收中水分的同時(shí)，通過水泥的固化作用，在軟土基層形成更加高強(qiáng)度高穩(wěn)定性的樁基礎(chǔ)，這樣就能夠有效促進(jìn)軟土地基整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的增強(qiáng)。

（三）密實(shí)加固技術(shù)

密室加固技術(shù)在具體應(yīng)用中分為多種不同技術(shù)種類，其中最為常用的有以下幾種。

1. 排水?dāng)D壓加固法

該方法是通過相應(yīng)的設(shè)備或者施工技術(shù)，將軟土地基中的水分排出或者吸收，這樣就可以減少軟土地基的壓縮性，從而起到提升地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的作用。比如，在施工中可以在軟土基層設(shè)置塑料排水管，然后再在軟土地基表層施加荷載，這樣就可以將軟土層中的水分?jǐn)D壓到排水管中，之后再沿著沙墊層排出地基。該方法不僅工藝技術(shù)簡(jiǎn)單，并且成本投入也低，在道路橋梁軟基處理中具備極好的適用性[5]。

2. 動(dòng)力固結(jié)法

在應(yīng)用該方法時(shí)，應(yīng)盡可能選擇素土、碎石、砂土等來作為地基處理材料，并且為了獲得更佳處理效果，需要合理應(yīng)用相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備對(duì)地基進(jìn)行夯實(shí)處理，強(qiáng)夯設(shè)備的作用下，可以有效改變軟土基層的土壤結(jié)構(gòu)，縮小土壤顆粒間距，提升土壤顆粒間的摩擦力，降低壓縮性能，進(jìn)而起到提升土層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定的目的[6]。比如，在粘性飽和地基的處理中，階段已經(jīng)形成了系統(tǒng)成熟的動(dòng)力固結(jié)裝置換加固處理法，其是利用機(jī)械設(shè)備將高強(qiáng)度的材料擠壓到軟土地基中，在軟土層中形成碎石墩，與原軟土地基共同組成復(fù)合地基，以此來獲得符合道路橋梁施工所要求的地基承載力。

3. 深層密實(shí)加固法

該方法是利用夯擊、爆破、擠壓等多種方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的處理加固，與常規(guī)淺層加固相比，其加固的深度和范圍具備更大優(yōu)勢(shì)，加固效果更為明顯。

五、軟土地基處理技術(shù)在道路橋梁工程中的具體應(yīng)用

（一）工程概況

某公路工程標(biāo)段起訖樁號(hào)為K46+000～K51+000，總長(zhǎng)6.5 km。在K48+512～K49+640區(qū)域存在軟土基層，長(zhǎng)度125.69 m，填筑高度和挖深分別為3.45 m和1.50 m，選擇換填騙稅時(shí)作為處理方法，處理深度為1.0 m，具體工藝過程如下。

（二）土方開挖

1. 嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行土方開挖，并及時(shí)利用自卸汽車將土方運(yùn)至堆放區(qū)域。在開挖中如果存在地質(zhì)突變，需要及時(shí)反饋至監(jiān)理工程師，在其審批同意修改方案后才可開展施工。同時(shí)對(duì)于不同區(qū)域和不同深度的地基區(qū)域，開挖時(shí)也需要選擇相應(yīng)的開挖方法，確保開挖的效率、質(zhì)量和安全。

2. 開挖深度在10 m以內(nèi)，需要一次性完成，超過10米，則需要按照臺(tái)階法從上到下依次進(jìn)行開挖。對(duì)于陡坡段，采用半填半挖的方式。同時(shí)，在開挖過程中，為了避免超挖情況出現(xiàn)，在開挖至基底和坡面約30 cm處，應(yīng)該采用人工施工。在施工中還需要做好相應(yīng)的排水處理，合理進(jìn)行排水溝的設(shè)置。此外，在施工中，如果路床土的含水量過高，則需要通過完善來降低含水量之后再進(jìn)行施工[7]。

3. 結(jié)合邊樁，嚴(yán)格控制邊坡坡度比。需要注意的是在施工中，為了避免雨水影響施工建設(shè)，提前進(jìn)行節(jié)水溝的開挖。在開挖到與標(biāo)高位置后，需要利用相應(yīng)的試驗(yàn)方法來完成土壤壓縮變形參數(shù)的檢測(cè)和計(jì)算，以此為依據(jù)才能確定后續(xù)碾壓施工方案和相關(guān)的技術(shù)參數(shù)。

（三）片碎石換填

1. 填筑開始前，需要先由監(jiān)理工程師對(duì)測(cè)量放線結(jié)果進(jìn)行核對(duì)檢查，在達(dá)到施工技術(shù)要求后，才可進(jìn)行后續(xù)施工。

2. 嚴(yán)格按照測(cè)量放線結(jié)果進(jìn)行邊溝的開挖建設(shè)，并且臨時(shí)邊構(gòu)必須置于路基永久邊溝區(qū)域。

3. 清理施工區(qū)域的地表，由于該區(qū)域原為梯田，所以在施工前需要提前進(jìn)行橫向縱向排水溝的開挖，在完成地表水的排泄清理后，再通過推土機(jī)進(jìn)行表面清理，表面清理厚度必須超過15 cm，并且需要及時(shí)運(yùn)出施工現(xiàn)場(chǎng)，以免影響后續(xù)施工建設(shè)。

4. 換填施工前需要先做好對(duì)片碎石的檢測(cè)，在確保其粒徑、含水量、強(qiáng)度等都達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后才可用于施工。

5. 結(jié)合換填施工方案，對(duì)石料的粒徑進(jìn)行檢查，粒徑必須控制在換填厚度的2/3以內(nèi)。在進(jìn)行片碎石的攤鋪時(shí)，應(yīng)先在中央?yún)^(qū)域進(jìn)行卸料，然后再通過推土機(jī)進(jìn)行均勻攤鋪，如果在施工區(qū)存在凹陷，則需要通過人工填充石屑找平。

6. 對(duì)于級(jí)配較差的石料，需要通過粗砂、石渣等來對(duì)石料間的空隙進(jìn)行填充，之后再通過壓力水對(duì)其進(jìn)行沖擊，以此來確保換填層整體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

7. 在通過壓路機(jī)進(jìn)行碾壓時(shí)，需要先從外側(cè)進(jìn)行碾壓之后再碾壓中間層。同時(shí)，在碾壓小半徑曲線段時(shí)，則需要由內(nèi)到外進(jìn)行碾壓。碾壓方式為先靜壓后振壓，振壓時(shí)也需要依據(jù)先弱后強(qiáng)的原則，直至達(dá)到既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[8]。

8. 施工中，為了確保邊坡的密實(shí)度，路基兩側(cè)需要砌筑片石，并設(shè)置3%的橫坡排水。

（四）回填施工

1. 結(jié)合施工設(shè)計(jì)以及工程具體情況，精準(zhǔn)進(jìn)行軟基標(biāo)線的測(cè)量放線以及中、邊樁的設(shè)置。

2. 現(xiàn)場(chǎng)雜物清理和排水處理，施工人員需要將回填區(qū)的所有雜物垃圾進(jìn)行清理，并通過排水設(shè)備和技術(shù)將施工區(qū)積水排泄干凈。

3. 結(jié)合軟基施工區(qū)的面積，制定相應(yīng)的施工方法及工藝順序，并全面落實(shí)到，具體換填施工中。在完成分格劃線后，就可以按照施工要求進(jìn)行分層填筑、檢查和平整。

4. 對(duì)于小面積換填區(qū)，直接通過挖掘機(jī)一次開挖完成，然后再通過片碎石回填，最后再通過壓路機(jī)進(jìn)行碾壓;對(duì)于大面積換填區(qū)，必須提前進(jìn)行分區(qū)設(shè)置和測(cè)量放線，在完成各區(qū)域的設(shè)置后，再通過挖土機(jī)進(jìn)行分層回填碾壓，每次回填都必須檢驗(yàn)回填碾壓質(zhì)量，在合格后才可進(jìn)行下一層的回填碾壓施工。

六、結(jié)束語

綜上所述，軟弱地基處理作為道路橋梁施工中的重中之重，作為相關(guān)施工單位及技術(shù)人員，需要有效把控各種軟基處理技術(shù)，并結(jié)合工程具體情況制定合理科學(xué)的技術(shù)方案，不斷提高道路橋梁地基基礎(chǔ)的承載力和穩(wěn)固性，為交通行業(yè)提供安全穩(wěn)固的基礎(chǔ)保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]周江萍.軟弱地基處理中道路橋梁施工技術(shù)的相關(guān)研究[J].建材發(fā)展導(dǎo)向， 2019，（09）：209-210.

[2]王占銀.道路施工中軟弱地基的處理方法[J].黑龍江科技信息， 2017，（13）：207.

[3]茍維剛，如何處理道路橋梁施工中的軟弱地基[J].城市建設(shè)理論研究：電子版， 2016，6（8）：177-178.

[4]欒佳亮.軟弱地基處理中道路橋梁施工技術(shù)探討[J].居業(yè)， 2020（10）：66-67.

[5]張繼超.道路橋梁施工中軟弱地基的處理手段[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)， 2020（19）：60-62.

[6]王忠鑫，王宇.道路橋梁施工中對(duì)于軟弱地基處理措施的探討[J].科學(xué)與財(cái)富， 2018，000（012）：81.

[7]欒佳亮.軟弱地基處理中道路橋梁施工技術(shù)探討[J].居業(yè). 2020（10）：45-46.

[8]張繼超.道路橋梁施工中軟弱地基的處理手段[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì). 2020（19）：76-79.