軟弱地基處理中道路橋梁施工技術(shù)探討

張舒 盧光

1. 浙江省臺(tái)州市天臺(tái)縣公路與運(yùn)輸管理中心 浙江 臺(tái)州 317200；

2. 浙江長(zhǎng)和木喬工程技術(shù)有限公司 浙江 臺(tái)州 318000

引言

近年來，隨著交通與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人民生產(chǎn)生活的聯(lián)系越發(fā)緊密，國(guó)家在道路橋梁方面的建設(shè)投入逐年增加，各種類型、等級(jí)的道路橋梁建設(shè)，完善了交通系統(tǒng)，給經(jīng)濟(jì)文化提供了良好的交通條件。但很多道路橋梁工程中，軟弱地基處理是一個(gè)重點(diǎn)的施工難題，如果此類地基處理不當(dāng)，道路橋梁的基礎(chǔ)強(qiáng)度、承載力都難以達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)。在我國(guó)的很多地區(qū)，因?yàn)樽匀坏乩項(xiàng)l件的特殊性，軟弱地基有著區(qū)域特色，施工建設(shè)時(shí)應(yīng)根據(jù)地基條件的調(diào)查，選取最為恰當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)。

1 道路橋梁施工中的軟弱地基及其危害

1.1 道路橋梁施工中的軟弱地基特性

軟弱地基是一種比較特殊的地基類型，這類地基中多以雜填土、淤泥質(zhì)土和沖填土為主，與一般的地基條件相比，軟弱地基的含水量偏高，承載能力較差，在任何的工程建設(shè)項(xiàng)目中，一旦遇到了軟弱地基的施工條件，尤其要注重地基處理，以充分對(duì)地基加以加固處理，最大程度上保障基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。根據(jù)調(diào)查，軟弱地基的土質(zhì)含水量保持在34%～72%之間，正是因?yàn)闃O高的含水量，使得軟弱地基的土層壓縮沉降量高、排水固結(jié)速率慢且穩(wěn)定性不夠[1]。總之，軟弱地基具有表1所示的性質(zhì)。

表1 軟弱地基的基本性質(zhì)

1.2 道路橋梁施工中軟弱地基的危害

對(duì)于道路橋梁工程而言，因?yàn)槠涫┕そㄔO(shè)過程中常常會(huì)遇到不同的施工條件，使得在施工建設(shè)過程中遇到的技術(shù)難題非常多，但軟弱地基的處理問題是非常突出的，如果施工企業(yè)在道路橋梁工程建設(shè)時(shí)缺乏對(duì)軟弱地基的科學(xué)處理，引起的道路橋梁結(jié)構(gòu)危害和質(zhì)量威脅都是非常巨大的。根本上來看，軟弱地基處理是否達(dá)標(biāo)，將會(huì)影響到道路橋梁的穩(wěn)定性，工程企業(yè)在施工過程中應(yīng)做好全面的監(jiān)督與管理，使得軟弱地基處理時(shí)每一個(gè)施工環(huán)節(jié)都可以達(dá)到最為理想的施工效果。軟弱地基對(duì)道路橋梁的危害性重點(diǎn)表現(xiàn)在液化方面，因?yàn)樵诘缆窐蛄焊鱾€(gè)環(huán)節(jié)的施工作業(yè)中，軟弱地基部位對(duì)施工存在著一定的作用力，液化現(xiàn)象伴隨著水壓增大而出現(xiàn)，而此情況所誘發(fā)的是道路橋梁結(jié)構(gòu)中飽和松散縫隙的產(chǎn)生。巨大的壓力作用下，氣體難以及時(shí)排出，當(dāng)溫度異常下降時(shí)，液化現(xiàn)象難以避免，產(chǎn)生的工程質(zhì)量安全危害較大。

2 軟弱地基處理中道路橋梁施工技術(shù)實(shí)踐

2.1 密實(shí)加固法

（1）排水?dāng)D密加固法。我國(guó)的河流湖泊分布非常多，而這是導(dǎo)致我國(guó)軟弱地基分布較廣、面積較高的直接原因。道路橋梁工程的施工作業(yè)中，如果遇到了軟弱地基的施工問題，排水?dāng)D密加固法是十分有效的處理技術(shù)，從技術(shù)原理來看，這一處理方法屬于密實(shí)加固法的范疇。在利用排水?dāng)D密加固法進(jìn)行軟弱地基處理時(shí)，通過現(xiàn)場(chǎng)地基情況的調(diào)查，選取有效的方式來對(duì)軟弱地基加以排水與吸水，使得地基范圍內(nèi)的含水量得到有效的控制[2]。比如，以某道路橋梁工程中的軟弱地基為例，其在處理的過程中，在原有地基中插進(jìn)塑料排水板，隨后通過加壓的方式使得地基內(nèi)的水分能夠順利流入到塑料板中，流進(jìn)塑料板中的水不斷滲透到砂墊層，也就對(duì)原有地基實(shí)現(xiàn)了加固和優(yōu)化。與其他的地基處理方式相比，排水?dāng)D密加固法下的地基處理具有便捷性，整體的施工流程簡(jiǎn)單，需要投入的成本也相對(duì)較小。在我國(guó)的工程實(shí)踐中，利用排水?dāng)D密加固法進(jìn)行軟弱地基處理的技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟。

（2）動(dòng)力固結(jié)法。動(dòng)力固結(jié)法從技術(shù)原理來看就是強(qiáng)夯法，當(dāng)?shù)缆窐蛄汗こ探ㄔO(shè)施工時(shí)遇到的是碎石土、素土、砂土和黏性土等的軟弱地基施工條件時(shí)，利用這一地基處理方法的施工效果非常理想。但在夯壓作業(yè)進(jìn)行時(shí)往往需借助專業(yè)的工具來完成，比如，很多工程中使用的是8～25t的重錘，軟弱地基處理時(shí)，將該重錘從8～20m的高度將該重錘自由落下，不斷對(duì)地基進(jìn)行夯實(shí)，在重錘反復(fù)的夯實(shí)作業(yè)下，原有軟弱地基中土壤顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生了明顯的變化，土壤顆粒之間的距離大大減小，土層密實(shí)度有所增強(qiáng)。對(duì)于一些黏性飽和地基條件，在施工作業(yè)進(jìn)行時(shí)，動(dòng)力固結(jié)置換加固極為有效，具體的實(shí)現(xiàn)中，就是將強(qiáng)度和剛度比較好的材料擠進(jìn)原有的軟弱地基內(nèi)，這些材料在進(jìn)入到軟弱土層以后，也就在地基中形成了碎石墩，這些碎石墩與原有地基的結(jié)合，形成了一種復(fù)合地基結(jié)構(gòu)，地基承載力和強(qiáng)度都大大增強(qiáng)，對(duì)工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化效果明顯。

（3）深層密實(shí)加固法。深層密實(shí)加固法包含了多種的處理方式，在道路橋梁軟弱地基的處理中，要發(fā)揮深層密實(shí)加固法的作用和優(yōu)勢(shì)，一般應(yīng)根據(jù)地基條件，來對(duì)比夯擊、爆破、擠壓和振動(dòng)等方式的優(yōu)劣勢(shì)，選擇最為恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞健Ｉ顚用軐?shí)加固法與淺層密實(shí)加固法有所不同，其重點(diǎn)表現(xiàn)在處理時(shí)所使用的機(jī)械設(shè)備方面，且深層密實(shí)加固法的適用性更好。

2.2 換填土處理法

道路橋梁軟弱地基施工過程中，如果地基的承載力和穩(wěn)定性等指標(biāo)難以達(dá)到施工的標(biāo)準(zhǔn)，同樣可以選擇換填土的處理方式。當(dāng)?shù)缆窐蛄菏┕そㄔO(shè)時(shí)所遇到的軟弱地基具有土層薄的特點(diǎn)時(shí)，就可以選擇這一處理方式，首先在軟弱地基范圍內(nèi)開展開挖作業(yè)，將軟弱土層全部挖掘出來，使用強(qiáng)度較高的材料來替換，在換填作業(yè)以后進(jìn)行夯壓機(jī)的夯實(shí)處理。一般情況下，換填土處理方式下可選擇高溫爐渣、砂石或者粉煤灰材料，經(jīng)由換填、回填和夯實(shí)以后的地基性能大大改善，在施工作業(yè)中的沉降量等都得到了極為有效的控制。道路橋梁軟弱地基中，利用換填土處理以后的地基條件，基本可以達(dá)到工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工要求。換填土處理方式的技術(shù)原理，是依據(jù)地基土層內(nèi)附加應(yīng)力的分布特點(diǎn)，經(jīng)由換填處理來降低軟弱土層所承受的應(yīng)力，進(jìn)而使得墊層具有更高的應(yīng)力承受能力。在一些淺表層、暗塘、暗溝與雜填土等地基處理?xiàng)l件中，換填土方式的應(yīng)用效果非常理想。

2.3 管樁加固方法

（1）鋼筋混凝土管樁法。雖然軟弱地基處理中包含的技術(shù)非常多，但與其他的處理方法相比，鋼筋混凝土管樁法是一種更為新型的技術(shù)。道路橋梁軟弱地基中，鋼筋混凝土管樁法應(yīng)用時(shí)需利用專門的機(jī)械設(shè)備來進(jìn)行混凝土管樁的澆筑作業(yè)，經(jīng)由澆筑處理以后的管樁，樁體內(nèi)部結(jié)構(gòu)與土體的聯(lián)系性得以增強(qiáng)，二者之間的摩擦力有所增大，正是因?yàn)檫@些作用力的存在，使得軟弱地基的承載力等性能得以改善。

（2）夯實(shí)水泥土樁法。夯實(shí)水泥土樁法和碎石樁加固方法的技術(shù)原理非常相似，在對(duì)軟弱地基加以處理的過程中，土質(zhì)材料和水泥為主要的施工材料。夯實(shí)水泥土樁法下，將土質(zhì)材料和水泥以科學(xué)的設(shè)計(jì)比加以攪拌混合，形成新的水泥混合土材料，將該混合料分層在土樁孔內(nèi)回填并夯實(shí)，在原有的軟弱地基范圍內(nèi)，形成了水泥樁體，施工作業(yè)進(jìn)行時(shí)，地基中的這些水泥樁體可以對(duì)地基變形等起到一定的抑制作用。

（3）碎石樁加固方法。使用碎石樁加固方法對(duì)軟弱地基的處理時(shí)，利用的是振動(dòng)或者沖擊作用力，在原有地基中加以打孔，隨后將碎石或者砂石等材料填充于這些孔內(nèi)，因?yàn)樗槭蛘呱笆探Y(jié)性等性能較高，在機(jī)械壓實(shí)作用下，地基內(nèi)也就形成了碎石樁，這些碎石樁可以對(duì)原有地基起到加固作用。

3 結(jié)束語

道路橋梁工程項(xiàng)目中的軟弱地基處理非常重要，如果處理技術(shù)選擇不當(dāng)或者處理不達(dá)標(biāo)，對(duì)道路橋梁所造成的結(jié)構(gòu)影響是非常大的。因此，任何道路橋梁工程中如果遇到了軟弱地基施工條件，需綜合對(duì)比多種處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，保障地基處理效果。