路橋工程施工過程中軟土地基處理探討

劉 超 魏 磊

（1.東營市公路管理局 墾利公路局，山東 墾利 257500；2.山東中咨公路咨詢設計有限公司，山東 東營 257091）

1 現狀

近年來，隨著國家對公路建設投資力度的加大，東營市公路事業迅速發展，在軟土地基地區進行路橋施工，如何對軟土地基進行合理的施工處理，越來越受到重視。隨著現代科學技術日新月異的發展，地基處理的途徑越來越多，考慮的問題逐漸深入，老的辦法不斷改進，新的辦法不斷涌現，從古到今，地基處理的方法是十分豐富的，常用的就有十多種。這些方法都有明確的針對性和特殊性，即針對某一種土類和某一類工程的處理方法，沒有一種方法是萬能的，普遍適用的。

軟土路基上進行設計、施工過程中，易造成下列問題：

勘測設計不詳細或者不準確，導致應做地基處理的地段未做處理；在已知軟土地基的情況下，計算不準確，造成路堤失穩。

出現大量的差異或者整體沉降，會使建筑物功能受到影響；開挖基坑，基坑周邊地面產生附加沉降而坑底回彈隆起；由于軟土層分布不一、厚度不均或荷載偏心造成沉降不均勻；擋土結構物壓力增加；大面積填土或欠固結土產生負摩擦力引起附加沉降。

淺層降水會引起建筑物開裂與沉降，深層抽汲地下水會引起大面積地面沉降。

由于臺背填土使地基對結構物產生負摩擦力和縱向推擠作用，引起橋臺發生變位以至損壞。

2 軟土地基施工處理

地基處理的內容與方法來自工程實踐，來自各種土類中出現的地基問題。在考慮基底處理的設計與施工時，要認真了解天然地基土層的分布及其工程性質，同時也要了解道路與橋梁的特點、荷載大小與分布，基礎的類型等，選擇一種或者多種地基處理方法，分析其作用機理，比較其可靠性、施工的可行性和合理性等，最后選擇一個優化的地基處理方案。

2.1 墊層法

當路橋基礎下持力土層比較軟弱，不能滿足設計荷載或變形的要求時，場采用在地基表層鋪設一定厚度的墊層，或者把表面的部分軟弱土層挖去，置換強度較大的砂石素土等，處理地基表層，這類方法稱為墊層法。墊層的材料一般使用強度較高，透水性強的砂、碎石、石渣、灰土和素土等。這種施工技術較為容易，多數情況下能在較短時間內達到所要求的目的。在設計的過程中，應既要滿足路橋對地基變形和承載力與穩定性的要求，又要符合經濟技術的合理性。

2.2 表層排水法

對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發揮開挖出的溝槽在施工的過程中達到盲溝的作用，應回填透水性好的砂礫或碎石。

2.3 添加劑法

對于表層為粘性土時，在表層粘性土內滲入添加劑，改善地基的壓縮性和強度特性，以保施工機械的行駛。同時也可以達到提高填土穩定和固結的效果。常用的添加材料是生石灰、熟石灰和水泥。

2.4 敷墊材料法

對于地基土層不均勻，可能發生局部不均勻沉降與側向變位，可以利用所敷墊的材料的抗拉與抗剪力，來增加施工機械的通行，均勻地支承填土荷載，減少地基局部沉降與側向變位，以提高地基的支承能力。設計施工時要注意地基表層強度，填土荷載大小與寬度，施工機械重量等，選擇合適的敷墊材料。常用的敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。

3 排水固結設計施工

排水固結法是在軟土地基工程實踐中，應用排水固結原理發展起來的一種地基處理方法。主要應用有以下方面：應用于提高建筑物軟土地基的承載力與穩定性，一般利用堆載或自重荷載作為預壓荷載，并在地基中增設豎向排水體，通過分級逐漸加載的方法，并嚴格控制加荷速率，使地基在前一級荷載作用下排水固結，地基的強度或承載力增長后，再施加下一級荷載，逐步達到滿足荷載要求為止；應用于消除或減少建筑基礎的沉降，在擬建場地上，先施加預壓荷載，使地基土層充分排水固結壓密，然后卸去預壓荷載，再建造橋梁或鋪設路面等。這樣進過預壓后再加載，路橋的沉降就明顯減少了。

在進行排水固結設計時，應合理確定預壓荷載的類型與大小；合理選擇豎向排水體的類型、布置與打入深度；分析地基的固結，地基強度的增長和地基沉降的發展，擬定分級逐級加載的進程，控制加荷速率，保證地基始終在穩定條件下施工，達到預期目的。常用的排水體有三種：普通砂井、袋裝砂井和塑料排水帶。工程應用證明這三種類型的豎向排水體在工程上都能取得良好的排水固結效果，只是在井阻、涂抹作用對固結度得影響程度、排水體的滲透性能的強弱、施工積水的難易、工程量及工程造價等方面有所差異。因此，在選擇豎向排水體時，應根據現場情況，地基土的性質，打入深度，材料來源和施工條件等，通過比較后選用。

4 粉體噴射設計施工

在軟土地基中，通過粉噴機械把加固材料的粉料，用氣體噴射到地基中并與土攪拌混和，使粉噴料與地基土發生化學作用，形成具有一定強度、水穩性的加固體，應用于地基加固。最早是使用生石灰粉末作為加固材料，利用石灰在地基中吸水、發熱、膨脹，促進離子交換與土粒凝聚和化學硬化，使之獲得較高強度的加固體。近年來使用水泥粉末作為加固材料也獲得較好的效果。

粉噴樁施工前應準備好各項技術材料，平整場地，清除障礙。如場地低洼，應回填粘性土；施工場地不滿足機械行駛要求時，應鋪設砂土或者碎石墊層。粉噴樁的施工工藝根據設計要求的配比和實測的各項施工參數通過試樁來確定。通過試樁來確定鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴粉量等。

施工過程中應注意以下事項：控制鉆機下鉆深度、粉噴高程及停灰面，確定粉噴樁的長度；嚴禁沒有粉體計量裝置的噴粉機投入使用；當粉噴成樁過程中遇到故障而停止噴粉，在第二次接樁時，其噴粉重疊長度不得小于1m；定時檢查粉噴樁的成樁直徑和攪拌均勻程度。

5 結論

如上所述，地基處理是一項技術性的工作，在實際的路橋施工過程中，合理的技術方案還需落實到技術措施和施工質量的保證上，才能獲得地基處理預期的效果，這不僅要求認真制定技術措施和技術要求，保證施工質量，還要進行施工質量檢驗和現場檢測與控制，監視地基加固動態的變化，控制地基的穩定性和變形的發展，檢驗加過的效果，確保地基處理方案順利實施。

［1］馬愛芳，呂榮春.議道路軟基處理方法[J].2009（04）.

［2］《地基處理手冊》編委會.地基處理手冊[M].2 版.北京：中國建筑工業出版社，2001.

［3］孫更生，鄭大同，主編.軟土地基與地下工程[M].北京：中國建筑工業出版社，1984.

［4］GB 50007-2002 中國建筑科學研究院 建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2002.