道路橋梁施工中的軟弱地基處理方面的探究

白毅

摘 要：在道路建設(shè)工程的橋梁施工作業(yè)過(guò)程中，基礎(chǔ)工程的處理必須要高度重視和認(rèn)真對(duì)待，因?yàn)榈鼗|(zhì)量的高低直接決定了整個(gè)道路橋梁工程的質(zhì)量。施工中軟弱地基也最容易出現(xiàn)的問(wèn)題，因?yàn)樗彩怯捎诼坊蜆蛄旱幕A(chǔ)安全問(wèn)題。一旦軟弱地基得不到有效的處理或處理措施不當(dāng)，后期就會(huì)引發(fā)許多的施工質(zhì)量和安全問(wèn)題。文中作者主要論述了公路橋梁施工中軟弱地基處理的技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：道路橋梁；施工；軟弱地基；處理；研究

1 引言

對(duì)道路橋梁建設(shè)來(lái)說(shuō)，軟弱地基是非常有害的。一旦處理不及時(shí)或處理方法不當(dāng)，就會(huì)造成道路和橋梁主體各部分產(chǎn)生不同程度的沉降，影響工程整體施工質(zhì)量，甚至整個(gè)路基受到破壞造成工程事故。然而，無(wú)論是先進(jìn)的技術(shù)還是優(yōu)質(zhì)的材料，都需要在長(zhǎng)期的施工實(shí)踐中不斷嘗試，不斷地確認(rèn)，不斷改進(jìn)，不斷提升，并以此總結(jié)出相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，更好地應(yīng)用于之后的施工項(xiàng)目。只有提前勘測(cè)準(zhǔn)確施工地的地質(zhì)條件，才能使項(xiàng)目設(shè)計(jì)方案和施工方案更加科學(xué)，更加合理。

2 公路橋梁施工中軟弱地基處理應(yīng)考慮的因素。

2.1 基礎(chǔ)的條件

（1）土壤條件的影響。Clay：一般的方法是壓實(shí)法。在施工過(guò)程中，對(duì)地基的干擾必須盡可能小。桑迪土：采用夯實(shí)砂樁法或振動(dòng)壓實(shí)法對(duì)可能液化砂土進(jìn)行改良，其主要原因是黏土受到擾動(dòng)，強(qiáng)度較低。

（2）地基的組成。當(dāng)軟弱地基較淺時(shí)，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的表面處理，重要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)則要采用用于開(kāi)挖和置換方式處理。如果軟土層較厚，應(yīng)在地表處理方法基礎(chǔ)上增加相應(yīng)措施。具體措施如下：軟土地層具有砂層、厚度薄、軟土層厚、無(wú)砂層人情況，采用表面處理基礎(chǔ)上增加荷載壓重的方法，對(duì)排水距離較長(zhǎng)情況，增加固結(jié)沉降方法，這需要一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)間周期，才能保證強(qiáng)度達(dá)到要求。

2.2 路橋施工點(diǎn)的周邊環(huán)境

（1）路橋施工對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。如振動(dòng)、噪音、地下水變化以及地基處理后的過(guò)量泥水等，因此在軟弱地基施工方法的選擇中必須考慮對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，不能給周邊造成污染或破壞。

（2）邊坡施工。當(dāng)路堤高度較高時(shí)，地基會(huì)相對(duì)薄弱。在施工過(guò)程中，地基周?chē)?jīng)常會(huì)出現(xiàn)較大的隆起或沉降。因此，如果在路堤邊坡附近有房屋和重要建筑物情況時(shí)，應(yīng)充分考慮采取多種措施以減少總沉降，同時(shí)控制不出現(xiàn)剪切變形。如果在施工過(guò)程中不能保證這種效果，就應(yīng)事先考慮對(duì)可能受到影響的建筑物或房屋進(jìn)行保護(hù)，實(shí)在達(dá)不到效果時(shí)應(yīng)考慮用高架橋更換堤岸的方法。

3 路橋施工軟弱地基處理技術(shù)方法

3.1 注漿法

注漿法是指采用高壓噴射法、粉末噴涂法、電化學(xué)原理等注漿材料注入軟弱地基中以強(qiáng)化基礎(chǔ)強(qiáng)度，如水泥漿和水泥砂漿，或硅酸鹽等化學(xué)物質(zhì)。注漿法可以明顯改善軟弱地基性能，改變其軟弱特性。粉末噴涂法比較簡(jiǎn)單，是施工中最經(jīng)常使用的方法。如果采用粉末注射法，鉆機(jī)的性能必須更好，并按設(shè)計(jì)要求放置。施工前應(yīng)嚴(yán)格檢查樁孔位置，保證樁孔位置應(yīng)與圖紙位置一致，其水平偏差不應(yīng)大于50mm，垂直方向上的偏差不應(yīng)大于1.5%。為了保證粉末噴樁的有效長(zhǎng)度，應(yīng)嚴(yán)格控制噴粉時(shí)間、停粉時(shí)間和注入水泥的量。施工后，應(yīng)做好施工記錄，詳細(xì)記錄孔徑、孔深和耗水量。在實(shí)際的工程施工中，由于技術(shù)環(huán)境等因素不能完全按照實(shí)驗(yàn)室的方法進(jìn)行，我們需要對(duì)具體情況進(jìn)行具體分析。由于這種處理方案和措施受各種條件的限制，所以施工前的地下勘探變得越來(lái)越重要，有必要提前確定和改進(jìn)地下洞室，以確保明確其存在的問(wèn)題，制定配套的處理措施。

3.2 置換填土法

所謂“換土法”是指當(dāng)軟弱地基的承載力和變形不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，且軟弱土層的厚度不是很大時(shí)，可將基床表面處理范圍內(nèi)的軟土層部分全部挖空。然后，砂石將其填平，也可以用礫石、平原土、灰土、高爐干渣、粉煤灰代替砂石。新地基性能穩(wěn)定、無(wú)侵蝕、壓實(shí)（搗固、振動(dòng)）至所需密度的材料，可直接用于公路結(jié)構(gòu)地基處理。過(guò)程中可采用機(jī)械滾軋、重錘夯實(shí)、平振作為壓制（夯實(shí)、振動(dòng)）實(shí)心墊層的施工方法。這些施工方法不僅可以處理層狀回填土，而且可以加固地基的表層土。置換填土法的加固原理是根據(jù)土體中附加應(yīng)力的分布規(guī)律，使墊層承受較大的上部應(yīng)力。

薄弱層承受較小的應(yīng)力，以滿(mǎn)足地基的設(shè)計(jì)要求。該置換方法適用于粉土、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、原質(zhì)填土、雜填土地基、隱伏溝和隱伏塘的淺層處理。

3.3 拋石擠淤法

拋石擠淤法就是將碎石拋入路基，將路基淤泥擠出，鋪鋪厚砂層，然后通過(guò)碎石填土，該方法適用于軟土深厚的地區(qū)。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求開(kāi)展拋石擠淤。當(dāng)軟土層平坦時(shí)，確定堤岸中心，并按等腰三角形的規(guī)律拋石填筑，從堤防中心逐漸向兩側(cè)填入全寬度，使沼澤或軟土從兩側(cè)擠出。當(dāng)軟土邊坡系數(shù)大于1：10時(shí)，應(yīng)從高的一側(cè)向低側(cè)拋出，拋石位置自上而下連續(xù)進(jìn)行。還要確保下側(cè)不低于平臺(tái)頂部表面2m，直到拋出的石塊替換掉軟土或軟泥，應(yīng)采用較小的石塊充填并保證填滿(mǎn)間隙，然后用重型滾子或壓路機(jī)壓緊壓實(shí)。

3.4 材料添加劑方法

生石灰消化過(guò)程隨著體積的增大而擴(kuò)大，在這段時(shí)間內(nèi)不可能達(dá)到預(yù)期的效果。因此，應(yīng)掌握加熱溫度，準(zhǔn)確判斷消化結(jié)束時(shí)間。應(yīng)根據(jù)所處理的土壤質(zhì)量、施工方法和試驗(yàn)結(jié)果的結(jié)果確定材料添加劑。一般采用改良土、石灰土和水泥穩(wěn)定土。石灰土拌石灰后再利用改良土，施工方便，成本低；石灰土拌石灰后用石灰土，成本高于改良土；水泥穩(wěn)定土成本更高，其優(yōu)點(diǎn)是不需要太長(zhǎng)的保持時(shí)間，地基的固化強(qiáng)度也能滿(mǎn)足施工要求。

3.5 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是利用起重機(jī)或其它起重設(shè)備將大噸位（一般8噸～25噸）夯擴(kuò)器提升至6 m～30 m的高度，自由落體，夯實(shí)地基的施工方法，特點(diǎn)是沖擊力強(qiáng)，對(duì)地層和周邊會(huì)產(chǎn)生沖擊波和大的沖擊應(yīng)力。在土體中施工中，壓縮土體孔隙壓縮，去除孔隙中的水分，使土體顆粒重排和快速固結(jié)，會(huì)增加地基的強(qiáng)度。

（1）夯實(shí)次數(shù)。夯實(shí)次數(shù)主要取決于地質(zhì)特性及相關(guān)資料，開(kāi)工前要對(duì)地形地貌進(jìn)行清楚地認(rèn)識(shí)。如果土壤滲透系數(shù)低且含水量高，則可進(jìn)行多次夯實(shí)，需要夯實(shí)三次或四次以上。如果地質(zhì)條件允許，我們選擇兩次夯實(shí)，最后用重錘夯實(shí)軟弱地基，提高地基承載力，達(dá)到建議的標(biāo)準(zhǔn)。

（2）間歇性時(shí)間。在強(qiáng)夯過(guò)程中，有必要根據(jù)工程性質(zhì)進(jìn)行間歇性施工。第一次強(qiáng)夯完成。先是通過(guò)觀測(cè)，發(fā)現(xiàn)孔隙水壓力是否完成消散，等條件成熟再進(jìn)行二次強(qiáng)夯施工。

（3）夯實(shí)布置和夯實(shí)間距。這是最重要也是最困難的施工程序。夯擊點(diǎn)的布置主要是使地基承受強(qiáng)夯，特別是對(duì)面積比較大的地基處理。根據(jù)三角形穩(wěn)定的原則，利用等邊三角形分布原則布置夯點(diǎn)，從而保證了基礎(chǔ)的施工方便。在施工中，由于地基應(yīng)力的擴(kuò)散，應(yīng)注意擴(kuò)大強(qiáng)夯范圍。擴(kuò)大的范圍可以根據(jù)建筑物的類(lèi)型和重要因素來(lái)確定，所謂夯點(diǎn)間距實(shí)際上是基于地基土性質(zhì)和地質(zhì)處理深度的重錘夯擊點(diǎn)之間的距離。如果土壤貧瘠，土壤厚度很厚，則應(yīng)相應(yīng)增加夯實(shí)點(diǎn)的距離，否則應(yīng)適當(dāng)減少夯實(shí)距離。

4 結(jié)束語(yǔ)

軟弱地基施工的關(guān)鍵是根據(jù)地基勘察報(bào)告，弄清當(dāng)?shù)厮牡刭|(zhì)條件。詳細(xì)收集有關(guān)地基的數(shù)據(jù)、信息及資料，制定科學(xué)的處理方案。軟弱地基處理的主要目的是提高地基的穩(wěn)定性，減少施工后的不均勻沉降變形。為保證橋梁施工和整個(gè)道路質(zhì)量，施工中必須認(rèn)真對(duì)待，明晰軟弱地基的危害性，仔細(xì)測(cè)量地基的承載力，并根據(jù)不同的土壤條件、不同的投資和時(shí)間要求，設(shè)計(jì)切實(shí)可行的處理方案，選擇針對(duì)性的處理方法和技術(shù)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1] 龔曉南.地基處理新技術(shù)[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社， 2009.