論道路橋梁施工中的軟弱地基處理

李海東

（132224198003143015）

論道路橋梁施工中的軟弱地基處理

李海東

（132224198003143015）

軟弱地基在整個工程系統(tǒng)中都有所滲透，如果軟弱地基在具體處理過程中存在質(zhì)量方面的問題，將對整個工程的總體質(zhì)量造成系統(tǒng)性的影響，并最終影響整個道路橋梁工程使用性能，甚至造成安全事故。在這種情況下，就需要在工程建造過程中關(guān)注到這一問題的存在，本文通過對軟弱地基的全面了解，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入研究，系統(tǒng)介紹了軟弱地基的概念，并挖掘出軟弱地基處理過程中存在的有待改善的地方，同時針對處理方式進(jìn)行了全面的介紹。

橋梁道路；地基處理；施工方法

前言：經(jīng)濟(jì)環(huán)境的開放促進(jìn)了人們經(jīng)濟(jì)條件的提高，在這種情況下，機(jī)械交通工具的數(shù)量急劇增加，這對道路橋梁工程造成極大負(fù)擔(dān)，同時也對這一項目的工程建設(shè)提出了更加苛刻的要求，因此只能夠通過強(qiáng)化軟弱地基處理，從根本上優(yōu)化道路橋梁工程，提高工程使用性能。這樣一來，才能夠緩解車輛負(fù)載對道路橋梁工程造成的損傷，延長使用時間，保證車輛行人的安全使用。

一、軟弱地基概述

1.1 軟弱地基定義

軟弱地基屬于地基工程的范疇，由多種土質(zhì)構(gòu)成，其中不僅包含淤泥以及雜填土，還有淤泥質(zhì)土和沖填土，除此之外還有高壓縮性土層，這幾種土質(zhì)綜合在一起構(gòu)成了軟弱地基。以軟土以及沖填土為例，沖填土應(yīng)該屬于人工填土的范疇，其制作原材料來自于江河航道的底部，在疏通航道過程中，與泥沙和水進(jìn)行一定比例的混合，最終形成濃度一定的泥漿。然后再利用輸泥管道運(yùn)送至填土區(qū)內(nèi)，并在填土區(qū)周圍筑上圍堤同時裝置排水擋板，在經(jīng)過沉淀后將表層水排出，這樣一來就形成了沖填土，這種土不同于素土回填，它能夠在形成的過程中呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。這一工程將會受到多種因素的影響，影響元素不僅有沖填土料，還有充填方式以及充填過程，同時沖填結(jié)束之后所形成的排水以及固結(jié)條件也將會對工程產(chǎn)生影響，而且沖填區(qū)的原始狀態(tài)，包括地形地貌，同時還有沖填齡期等都是影響工程的因素[1]。

軟土通常情況下存在于靜水區(qū)，同時還有緩流水環(huán)境中，這兩種水環(huán)境中形成的沉積物就是軟土，這種沉積物由黏粒與微生物混合而成，這就使得軟土整體呈現(xiàn)出綿軟流蘇的狀態(tài)，從表面來看主要呈灰色，并呈現(xiàn)出顆粒狀[2]。軟土不僅包括淤泥以及淤泥質(zhì)土，同時沼澤土還有泥炭土也包括在內(nèi)，除此之外還有高壓縮性黏土以及粉土，這些都屬于軟土的范疇。在這些種類中淤泥質(zhì)土是軟土的主要構(gòu)成成分，但是在我國的相關(guān)文獻(xiàn)中，沒有根據(jù)這一點作出明確定義。在日本道路橋梁工程相關(guān)文件中這樣定義，由包括粘土在內(nèi)的松軟土以及其他含有較多細(xì)微顆粒的粉土、酥軟的有機(jī)土、松散沙、泥炭等綜合土質(zhì)混合而成。地下水的水位很高，水位上方的整體構(gòu)造物結(jié)構(gòu)不夠穩(wěn)定，并最終出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的地基，統(tǒng)稱為軟土地基。不僅如此，日本相關(guān)工程規(guī)范文件中還明確指出，軟土地基不同于常規(guī)地基，因此也就不能夠通過常規(guī)方式確定地基條件，隨著工程條件以及工程規(guī)格和需求的不同而呈現(xiàn)出不同的狀況，而且還會受到施工條件的影響，在這種情況下就需要對填方土進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究和了解，明確構(gòu)造物的具體規(guī)模和形式，同時還有種類或者地基特性，在以上研究的基礎(chǔ)上確定地基處理方式。

1.2 處理軟土地基的重要性

軟土地基的情況相對復(fù)雜，通過在橋梁工程建設(shè)中對其進(jìn)行針對性處理，將能夠保證地基的質(zhì)量，使得地基土壤的滲透性符合工程要求，改變土壤的整體屬性，這樣一來地基將能夠提高工程的整體承載性能，避免不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，使基礎(chǔ)保持穩(wěn)定性，避免軟弱地基被輕易壓縮[3]。

在經(jīng)濟(jì)建設(shè)的帶動下，交通運(yùn)輸行業(yè)迅猛發(fā)展，這些對橋梁工程造成極大負(fù)擔(dān)，巨大的荷載有壓力，對橋梁工程造成嚴(yán)重?fù)p傷。這在某種程度上是受到了軟弱地基的影響，從而造成橋梁工程整體性能和質(zhì)量的下滑，面對這種情況，只有針對軟弱地基做好充分的專業(yè)處理，才能夠?qū)⒂绊懡档阶畹汀?/p>

二、處理軟弱地基過程中的問題

2.1 穩(wěn)定問題

這方面的問題有下面四個方面：

①邊坡以及填土的整體穩(wěn)定；

②地基承載性能問題；

③板樁以及擋土墻所產(chǎn)生的土壓問題；

④樁所受到的水平方向拉力問題。

2.2 沉降問題

沉降問題對軟弱地基所造成的影響同樣不可忽視，這是一種固結(jié)沉降現(xiàn)象，是由孔隙水分蒸發(fā)消散所引起的，同時如果發(fā)生土骨架蠕變同樣會導(dǎo)致沉降的發(fā)生。當(dāng)沉降幅度過大時，必然會引發(fā)大幅度的不均勻沉降，這在某種程度上是由于整個工程的空間受力不均勻、不對稱，從而發(fā)生荷重失衡。軟粘土地基受到水含量的影響，而呈現(xiàn)出較大幅度的壓縮性，這時一旦受到外力作用，沉降現(xiàn)象將十分嚴(yán)重。不僅如此受到軟粘土特性的影響，沉降需要經(jīng)過漫長的時間才能夠徹底完成，一旦沉降幅度超過標(biāo)準(zhǔn)控制范圍，工程將不能夠正常使用。

2.3 液化問題

這一問題的發(fā)生需要經(jīng)歷一個物理過程，主要指氣體遇冷轉(zhuǎn)變成液體的物理現(xiàn)象[4]。在工程具體施工時，受到巨大沖擊力的作用，將會增加飽和松砂中包含的孔隙水壓力，從而降低有效應(yīng)力，一旦數(shù)據(jù)歸零，沙土將呈現(xiàn)出液體的性質(zhì)，在這種情況下，整個工程的穩(wěn)定性將出現(xiàn)嚴(yán)重問題，橋梁工程中的各個部件將受到自身屬性的影響出現(xiàn)沉浮現(xiàn)象，最終引起橋梁工程的翻漿冒泥。即使應(yīng)力數(shù)據(jù)不歸零，但是受到應(yīng)力變化的影響，砂土強(qiáng)度將明顯減小，地基穩(wěn)定系數(shù)也將隨之下降。

三、處理軟弱地基的具體方式

3.1 強(qiáng)夯法

這種方法主要是利用夯擊所產(chǎn)生的強(qiáng)大動能，促進(jìn)深層土壤進(jìn)行液化，并同時發(fā)生動力板結(jié)，迫使土壤變得更加密實，這樣一來地基強(qiáng)度將會極大增加，可壓縮性也將明顯減小，同時也避免了濕陷、液化以及脹縮現(xiàn)象的發(fā)生。這種方式針對碎石以及素填土等地基最為有效。

3.2 換土墊層法

這種方式是通過清除地基中軟土等不良土壤，并利用分層碾壓的方式，達(dá)到土壤夯實的效果。在這個過程中，要做好土層分類，依照回填材料的不同，能夠分成砂墊層以及碎石墊層，還有粉煤灰墊層以及干渣墊層等。干渣又包括原裝干渣，還有混合干渣，還包括分級干渣。粉煤灰則包括調(diào)濕灰，除此之外還有濕排灰。換土墊層法通常情況下都是應(yīng)用于工程量較大的工程中，主要是針對軟弱土層還有低洼區(qū)域的工程[5]。總體來講，這種方法能夠使得持力層的荷載性能極大提高，將沉降幅度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，將濕陷現(xiàn)象以及脹縮現(xiàn)象從根本上消除。

3.3 排水固結(jié)法

這種方法主要是利用附加荷載力對于軟弱地基的作用，使得孔隙水逐漸全部排出，縮小孔隙比，促使固結(jié)形變的發(fā)生。在這種方法的實行過程中，土體的超靜空隙水所產(chǎn)生的壓力將會慢慢消失，有效應(yīng)力將在土體逐漸增加，在這種情況下，地基抗剪強(qiáng)度也會隨之增加，這樣就能夠加速沉降的發(fā)生。排水固結(jié)法需要依托于兩大系統(tǒng)，首先是排水系統(tǒng)，其次就是加壓系統(tǒng)，通過透水性較強(qiáng)的土層進(jìn)行排水，同時也可以利用排水板或者砂井進(jìn)行排水。真空預(yù)壓是最常用的加壓方式，通過加壓和排水使軟弱黏土變得更加堅固。

結(jié)語：軟弱地基是整個道路橋梁工程系統(tǒng)中最為敏感，同時也是最為薄弱的環(huán)節(jié)，只有針對這一環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)專業(yè)的處理，才能夠使得道路橋梁工程避免受到短板效應(yīng)的影響，避免因一個環(huán)節(jié)的薄弱毀掉整個工程。在這種情況下，系統(tǒng)研究軟弱地基，并依照特性進(jìn)行針對性處理，這樣才能夠?qū)④浫醯鼗碾[患消除。

[1] 張維耀;楊猛;薛國昌;馮麗生;楊曉豐.淺談公路軟基加固處理現(xiàn)狀及方法選擇.黑龍江交通科技.1997.12-14

[2] 陳冬瑞.土釘支護(hù)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用與研究.安徽地質(zhì).2004.102-106

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