論道路橋梁施工中的軟弱地基處理

陳玲

（四川公路橋梁集團有限公司公路二分公司　四川　成都　610000）

論道路橋梁施工中的軟弱地基處理

陳玲

（四川公路橋梁集團有限公司公路二分公司四川成都610000）

在道路橋梁工程施工過程中，對于軟弱地基的處理一直是工程質量控制和管理的重點方向，軟土和松軟的土質都比較容易出現沉降現象，如果對這類軟弱地基處理不當就會嚴重影響到路基的承載能力，所以采取科學合理的方法有效處理軟弱地基對于道路橋梁的施工質量有著重要的意義。本文在對道路橋梁軟弱地基處理順序和影響因素進行分析的基礎上，對軟弱地基的幾種常見處理措施做了深入探討。

道路橋梁；軟地基；處理；措施

1　引言

隨著我國道路橋梁工程建設的不斷增加，針對橋梁軟弱地基的處理和施工也逐漸增多。在道路橋梁施工過程中，一旦發(fā)現存在軟弱地基，必須采取科學有效的措施對其進行處理，提高地基的強度，從而為橋梁工程的施工提供重要保障。所以，在道路橋梁施工實施前，必須嚴格勘察施工地的土質情況，如果遇到軟弱地基，就必須根據實際施工情況采取合理的措施加以處理。

2　軟弱地基施工的影響因素及處理方法選擇

在對軟弱地基進行分析和選擇處理方法之前，必須先根據相關施工影響因素對軟弱地基的處理設計順序進行考慮。一般情況下，道路橋梁軟弱地基的處理設計順序建議按照圖1所示的順序進行。首先根據橋梁施工對地基條件和對地基的要求確定是否要對其進行處理，然后對地基處理的目的、范圍和指標進行詳細考慮，將地基條件、道路特性和施工條件以及一些其他影響因素綜合考慮在內，最后制定切實可行的地基處理方案研究，并對提出的各種方案進行對比選擇。在對可行性方案進行選擇時，同樣也要考慮各種可能的影響因素，例如經濟性、施工可行性和施工安全性等，綜合考慮施工對周圍影響、地基變形和施工強度等因素后，初步選定一兩個可行方案，在根據實際情況進行調查和補充后即可進行相應的施工設計。

圖1　軟弱地基處理設計順序

具體的地質條件變化和工程施工情況都很復雜，施工材料、設備和機具等也具有很大的不確定性，道路特性更是不盡相同。所以，針對不同的橋梁施工點都要根據實際情況進行細致分析，要在對地基條件、道路特性、施工條件和其他一些影響因素等方面進行綜合考慮后，再根據工程費用等條件確定切實可行的地基處理方法。下面從這四個方面，結合以往的經驗簡述在選擇地基處理方法時應當如何考慮這些影響因素∶

2.1地基條件

地基條件主要指的是地基的構成和土質情況，具體可以用各層土性指標、排水條件、成層狀態(tài)和軟弱地基的生成類別來反映。對于泥炭質土、淤泥質土和淤泥，可以采用碎石樁和水泥攪拌樁等復合地基處理方法，對于一些靈敏度高、透水性較小的土質，在受到擾動后其強度就會大幅度降低，所以在針對這類軟土的原狀土進行處理時應當盡量減小擾動。對于一些無機質軟粘土，采用含塑料排水帶的砂井進行處理是最合適的，而且一般都配合堆載預壓結合施工，考慮到預壓和施工都要耗費好幾個月的時間，所以要盡量加快施工進度。在軟土層淺而薄的情況下，直接對表層土進行處理的效果是比較好的，對于軟弱層比較厚的土層，通常都采用碎石樁、粉體攪拌、砂井和堆載等方法配合表層處理、對于一些局部的軟弱層，比如泥炭質土等，可以直接進行開挖換填，這樣做不僅簡單有效，處理效果也比較可靠。在軟土層基底存在傾斜現象時，可以在土層較厚的一側減少樁距，增大各種樁的密度，在條件允許的情況下還可以使用水泥攪拌連續(xù)墻等結構進行進一步處理。

2.2道路特性

在對道路橋梁軟弱地基進行處理時，還需要對道路所處情況、路堤高矮和道路等級等因素進行充分考慮，處理好地基沉降問題。在一些地路堤路段，宜用超載預壓法進行減小沉降處理，而當路堤較高時，則不能采用超載法，否則很容易由于路堤不穩(wěn)定而產生危險。對于一些與橋涵構造物相連的路堤地基處理，要在保證地基穩(wěn)定的前提下采用超載預壓進行處理，如果工期條件允許的話，可以適當增加預壓時間，可以采用粉體攪拌樁或者碎石樁進行處理，也可以用粉煤灰等材質較輕的填料進行處理。

2.3施工條件

在工期較長的情況下，確保各個施工設備的作業(yè)條件是道路橋梁軟弱地基處理時所必須考慮的。一般情況下，對地基表層進行處理往往都是為了后續(xù)的機械作業(yè)創(chuàng)造有利條件。道路橋梁地基處理方法有時還會受到施工深度的限制，根據我國公路施工經驗，在對軟弱地基進行開挖換填時最深一般也不會超過3m，砂井等垂直排水施工深度一般也是在20m之內的范圍內。施工深度的限制一方面來源于施工技術，另一方面也受限于施工經費，所以在選擇軟弱地基處理方法時要將這些施工條件限制考慮在內，通過對比分析，選出一種或幾種最適處理方案。在施工過程中，還要對水質產生污染、對周圍環(huán)境的影響和地基處理振動等幾種環(huán)境保護因素進行綜合考慮。

2.4其他不確定因素

由于道路橋梁軟弱地基的深度方向、水平和復雜性都不均勻，使得實際的地基條件比設計假設中的要粗略的多，加上在進行相關數據計算時的近似性，導致在對地基處理施工進行設計時，其所求得的結果還存在很大的誤差。這就要求相關設計人員要在設計和施工階段做到動態(tài)觀測，時刻注意施工地的地基變化情況，對將來可能會出現的影響因素和一些條件變化提前做出預測。

3　道路橋梁施工中軟弱地基的幾種常見處理措施

3.1換填法

換填法顧名思義就是將原本的軟弱土地基置換成能夠滿足橋梁地基承載力要求的材料，但是前提是軟弱土層的厚度不能太大。將施工要求范圍內的軟弱土層全部開挖去除后，分層換填成粉煤灰、高爐干渣、灰土、素、碎石和砂等透水性、強度和穩(wěn)定性都比較高的材料。為了保證換填后的地基能夠達到設計要求的密實度，要求在分層換填施工時，同時進行分層壓實作業(yè)。另一方面，在換填施工時要根據工程的實際施工情況，采取平板振動、重錘夯實和機械碾壓等不同的施工方法，這些方法不僅能夠有效處理分層回填土，還能夠在一定程度上提高地基表層土的固結程度。

3.2堆載預壓法和排水固結法

堆載預壓法的目的是為了減少地基土體的含水量，進一步降低土體顆粒之間的空隙，從而實現提高地基土體整體強度和密實度的目的。堆載預壓法一般都是在軟弱地基上堆填路基材料，土體中的水分受到路基材料的重力擠壓而排出。排水固結法和堆載預壓法的基本理念大致相同，都是利用外界的荷載將軟弱地基中的水分排出，使土體固結，從而縮小土壤顆粒間的孔隙，提高土體的抗剪強度。排水固結法一方面能夠提高土體結構的強度和承載力，另一方面也減小了土體由于孔隙較大而發(fā)生沉降的幾率。

3.3管樁加固法

3.3.1碎石樁加固法

碎石樁加固法主要是對軟弱地基進行打孔操作，借助相關機械進行沖擊和震動，把一些固結性和穩(wěn)定性較強的砂石、碎砂等建筑材料填充、擠壓到原有的軟弱地基土體中，從而實現加固地基的效果。碎石樁加固法能夠形成密實性高、直徑大的碎石樁，通過與原有的軟弱地基相互作用形成密實的地基，在提高地基承載力的同時也減少了地基受擠壓影響的變形。

3.3.2夯實水泥土樁法

夯實水泥土樁法的操作技術與碎石樁加固法差別不大，只是在填充物上用的是粉煤灰和水泥這類建筑材料，通過這些建筑材料形成高強度的水泥樁對原有的軟弱地基進行加固處理，提升地基的承載能力。相比較碎石樁加固法，水泥土樁施工具有施工成本低、施工周期短和施工工藝簡單等優(yōu)點，所以在很多地區(qū)都得到了廣泛運用。

3.4孔內深層強夯法

孔內深層強夯法就是先借助打孔機在地基上打孔，再在孔內放入重錘，按照填料、強夯的步驟分層進行作業(yè)，充分保證地基土體的密實度和強度，填充材料一般沒有特殊的要求，出于節(jié)約成本考慮可以采用卵石、煤灰、工業(yè)廢料或者建筑垃圾等材料?？變壬顚訌姾环ú煌谏鲜鰩追N地基處理方法的地方就在于其是借助孔道來對深層的地基進行處理的，而且一般都是按照由深到淺、自下而上的順序進行施工的。為了能夠盡可能的增加樁體與地基土體之間的摩擦阻力，要根據實際施工地的土質情況合理選用不同的處理工藝，盡可能的使樁體能夠呈現串珠、擴大頭以及托盤狀的形狀，從而增加樁體與地基土體之間的咬合度和緊密度，進一步提升地基的承載能力。這種地基處理方法主要適用于一些濕陷性較大、膨脹較嚴重以及土質粘性較高的橋梁軟弱地基處理，孔內深層強夯法不僅可以大幅度降低施工對周圍環(huán)境的污染，還能夠有效節(jié)省工程施工成本，是目前較為先進的一種地基處理技術。

4　結束語

隨著我國橋梁工程建設技術的不斷發(fā)展和進步，對于一些軟弱地基的處理方法和應用也在不斷增多。在實際工程施工過程中，應當充分考慮各項影響因素，結合工程自身的施工要求和特點，選擇切實可行的軟弱地基處理方法，避免出現因處理技術選擇不當而造成施工質量問題。

[1]蔡恩捷，譯.軟土地基處理技術指南.日本道路學會，1989.

[2]曾國熙，等.地基處理手冊.建筑工業(yè)出版社，1989.

[3]何福林.減少工后沉降的有效措施———用攪拌法處理高速公路的軟基.公路工程地質，1992（2）.

U445.55

A

1673-0038（2015）11-0164-02

∶2015-2-28

∶陳玲（1987-），女，助理工程師，本科，從事工程內業(yè)管理工作。