軟土地基中道橋工程的不均勻沉降成因與防控

趙釗

摘 要：我國軟土地基的分布范圍較廣，許多城市在建設和發展過程中都遇到了軟土地基施工的不均勻沉降問題。道橋工程的質量和使用壽命與軟土地基的處理效果有著重要的關系，同時軟土地基的處理對于交通運輸的快捷性和安全性都具有重要的作用。因此為了不斷提高道橋施工建設的工程質量，使道路和橋梁在實際應用中更好地發揮經濟效用，就應該對軟土地基中道橋工程的不均勻沉降的成因進行深入的研究，進而總結出可行有效的防控措施，為我國道橋事業的穩定發展提供重要的保證。

關鍵詞：軟土地基；道橋工程；不均勻沉降

中圖分類號：TU44 文獻標志碼：A

0 引言

軟土在我國分布較為廣泛，集中分布在我國的沿海地區且土地的分割較為密集，軟土應用于道路和橋梁施工中主要的問題是其強度低、土質軟、含水量又大，這些特性極易導致地面和橋面產生不固定的凹陷和凸起，即我們所說的不均勻沉降。這些不均勻沉降會對道路和橋梁的質量以及以后的使用性能帶來極大的限制和影響，甚至威脅到人們的財產生命安全，因此相關施工單位在道橋施工設計建設中，應該對軟土土質做出有效準確的分析，盡量防止發生不均勻沉降現象保證建筑工程的工程質量。

1 軟土地基的概念和特征

1.1 軟土地基的概念

軟土地基是在施工工程中經常遇到的問題，其最大的危害是地基的承載力不能滿足上面承載物件的要求，或者在施工時符合承載力要求但是經過一段時間的使用后會發生地基失穩現象，導致公路或建筑物沉降幅度過大甚至對工程整體地基造成破壞 。如果對軟土地基的處理不當，往往會造成路基失穩甚至開裂等問題，嚴重影響工程的安全和質量。

1.2 軟土地基的特征

第一，非線性特征。一些施工材料在有限的外力作用下會發生形變，當去除外力的時候能夠迅速返回原有的形狀和狀態，例如鋼筋、混凝土等工程材料都具有這種能力，而軟土則不具備這種恢復的能力，當外力作用消失時軟土無法恢復到最初始的狀態，這種特征叫作非線性特征。軟土作為軟土地基的主要成分因為具有非線性特征導致其變化程度難以預測，給施工和后續的建造和使用帶來了很大障礙。第二，各向異性特征。軟土是由于多年的沉積和水分的吸收共同形成的，因此根據不同的深度，軟土層可以分為不同的層次，雖然不同的層次都具有相同的成分但是軟土的組成結構是有差異的，這種差異進一步增加了軟土地基的不可確定性，為道橋的建設增加了難度。

2 軟土地基出現不均勻沉降的原因

2.1 對地質結構勘測的數據不夠準確

在道橋建設施工前應該對建筑用地的環境和地質結構進行勘測，根據勘測的結果對地質條件進行綜合評估，只有完全了解建筑用地的地質環境和地質條件才能更好地完成施工工程設計。通常來說，對地質結構的勘測工作是由專門部門組織完成的，這個勘測結果的準確性是非常重要的，如果勘測數據有偏差就會誤導相關人士對建筑基礎條件的預估，如果沒有在施工前對軟土地基做好相應的措施，必然會導致最終道路和橋梁的不均勻沉降。

2.2 臺背填料壓實情況較差

在道橋工程的施工建設中如果臺背填料的材料選取不合理，或者壓實情況較差都會引起地基出現不均勻的沉降現象，而且臺背填料的壓實質量對于道橋建設的中后期都有很大影響，因此我們應該對其給予足夠的重視。在實際工程操作中，臺背填料壓實程度的優劣有許多控制因素，例如壓實工作的環境、填料的組成成分和壓實施工的工序等，另外一些施工單位為了提高自身的工程利潤，在臺背填料工程中偷工減料或采用劣質的填料填充，這些都會導致臺背的壓實程度較低引發道橋工程的不均勻沉降。

2.3 工程的結構不合理

在道橋施工中如果工程的結構不合理也會導致軟土地基產生一定程度的不均勻沉降，工程結構不合理主要包括對道橋負載能力的超估、設計結構過于復雜或者設計空間過于狹小以及道路和橋梁工程的比例不調等，這種結構設計的不合理極易引起路橋的局部沉降進而導致軟土地基的整體沉降，影響道橋的質量。

2.4 道橋地基施工工序不合理

最后，在施工過程中，任何一道工序的不合理控制都會引起軟土地基的沉降，例如在實際操作中施工人員沒有嚴格地按照設計人員的要求對地基進行必要的處理就進行下一道工序，必然會導致工程后期地基出現沉降現象，另外如果施工過程中施工人員將兩道工序的順序顛倒實施，特別是對于負重較大的道橋結構，施工工序越靠后的部分后期的沉降程度就會越大，這也導致了工程的不均勻沉降情況發生。

3 針對軟土地基導致道橋不均勻沉降現象的有效防控

3.1 合理設置橋梁結構

防止道橋不均勻沉降的一個有效方法是減小道橋自身的自重，因為產生不均勻沉降的一個原因就是道橋底部的附加應力，如果這個附加應力越大不均勻沉降的效果就會越明顯，這就需要設計人員對道橋的結構進行合理的設置，可以在材料的選擇上選取質量較輕的材料同時在結構設計上選擇使用某些特殊的結構設計。

3.2 加強對橋臺軟基處理的研究

橋臺樁基施工的優劣對軟土地基沉降的影響也較大，如果在進行橋臺樁基施工前施工人員沒有對軟土地基進行一定的處理，在橋頭填土時就會對樁基產生一定的影響，從而導致不均勻沉降現象，為了避免這種情況的發生，第一我們應該盡量延長對軟土地基的預壓時間，最大程度地降低施工后期軟土地基的沉降量，第二我們可以根據施工地段的具體土質和路基的填筑高度對施工的長度和密度進行控制。

3.3 保證勘察數據的準確性

在道橋施工建設之前應該確保各項勘察數據的準確性，特別是在對軟土地基施工之前，施工人員一定要對測量出來地質勘測報告進行審核切實保證地質信息的準確性。這樣有利于設計施工人員進一步的掌握工程的施工情況，可以及時地采取科學有效地措施對軟土地基的沉降現象進行預防或是減小其負面影響，保證工程施工的質量和安全。

3.4 運用有效的技術對軟土地基進行處理

3.4.1 添加劑法

通過前文對軟土的物理性質的分析可知，軟土的表面是黏軟的，因此為了增加軟土土質的壓縮性和自身強度，保證其可以在施工工程中正常使用，我們可以在軟土中添加一些添加劑，例如生石灰和水泥等增強其強度。

3.4.2 排水法

對于一些含水量較大但是土質質量較好的軟土我們可以采取排水法進行處理，具體操作上我們可以開挖地表排水池將地表積水排除，降低軟土地基的含水量，另外可以在溝槽回填時選用滲透性較好的材料提高有效利用率。

3.4.3 粉噴樁加固法

粉噴樁加固技術是針對軟土地基問題研究的新型處理技術，粉噴樁加固技術的本質是深層攪拌技術，具體的使用方法是利用水泥和石灰的固化作用，將它們同軟土一同放入攪拌設備進行攪拌，在攪拌的過程中會發生一系列的化學作用并使軟土產生物理變化，從而形成一種全新的優質地基成分。

3.5 不斷完善施工方案和組織設計

為了降低道橋工程中的不均勻沉降現象，設計和施工人員還應該對設計施工方案進行不斷的完善，另外注意到道橋施工建設質量與其后期實際應用穩定耐久性之間的正比關系，則更應該在施工前編制出科學可行的道橋施工設計方案保證整體施工質量。

結語

綜上所述，軟土地基與道橋施工質量之間有密不可分的關系，不斷地提高軟土地基的穩定性減少其不均勻沉降量是設計施工人員一致追求的目標，因此在道橋施工過程中我們應該采取一定有效的措施避免工程中的沉降現象，使道橋建設質量得到大幅度的提高。

參考文獻

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