道路橋梁施工中軟弱地基處理措施

馮卡

（北京交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，北京 102200）

0 引言

當(dāng)今社會，道路交通運輸事業(yè)發(fā)展勢頭迅猛，對道路橋梁工程建設(shè)產(chǎn)生了強烈需求。 當(dāng)前形勢下，有必要立足道路橋梁施工實際，靈活運用多樣化的處理方法與策略， 全面優(yōu)化提升軟弱地基處理成效，提升道路橋梁建設(shè)施工的整體效果。 本文就此展開了探討。

1 研究背景

在道路橋梁施工中， 軟弱地基處理工作的技術(shù)性相對較強， 軟弱地基環(huán)境對相應(yīng)的施工技術(shù)方法提出了更高的要求。 近年來，國家相關(guān)部門高度重視道路橋梁施工中軟弱地基處理技術(shù)的創(chuàng)新與運用，在軟弱地基荷載分析、道路橋梁結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面制定并實施了系列性技術(shù)標準規(guī)范， 為新時期道路橋梁工程高質(zhì)高效地處理軟弱地基提供了基本遵循與導(dǎo)向，在優(yōu)化軟弱地基調(diào)查評價方面取得了令人矚目的現(xiàn)實成就，開辟了道路橋梁施工軟弱地基施工的新路徑。 同時，道路橋梁施工技術(shù)單位同樣在創(chuàng)新軟弱地基處理模式、優(yōu)化軟弱地基處理流程等方面進行了積極探索，強化了軟弱地基結(jié)構(gòu)性、穩(wěn)定性和承載性的分析與研判，效果突出，探索形成了以軟弱地基環(huán)境為主要面向?qū)ο蟮募夹g(shù)體系[1]。 盡管如此，受固化施工處理模式的束縛，當(dāng)前道路橋梁施工軟弱地基處理中依舊存在諸多短板，軟弱地基處理技術(shù)措施的針對性尚有較大提升空間， 施工質(zhì)量控制水平有待于進一步提高，必須給予高度重視。

2 道路橋梁工程施工中的軟弱地基概述

2.1 基本概念

軟弱地基是新時期道路橋梁施工的地基類型之一，對于道路橋梁工程的設(shè)計、施工與驗收等均具有深遠影響。 通常情況下，軟弱地基的概念可被解釋為由軟性黏土、淤泥等組成，含水率高、土壤縫隙大、土質(zhì)疏松的地基類型。 在道路橋梁工程施工技術(shù)要求不斷提高的背景下，軟弱地基的處理應(yīng)立足宏觀實際，以降低地基環(huán)境的含水量，提高軟弱地基的穩(wěn)定性為主要導(dǎo)向， 綜合運用各類技術(shù)手段，使軟弱地基符合道路橋梁工程施工標準要求。

2.2 基本特征

道路橋梁施工中的軟弱地基特征極為鮮明，主要表現(xiàn)在如下幾個方面：①含水率高，單位范圍內(nèi)的軟弱地基的含水量最高可達百分之七十以上，成為軟弱地基失穩(wěn)失衡的首要因素（表1）。②壓縮率高，軟弱地基的可壓縮性極為突出，且壓縮率與流動性往往呈正相關(guān)關(guān)系。 ③剪切強度低，自然剪切強度的變化范圍相對有限，不利于形成穩(wěn)定地基環(huán)境效果。 ④結(jié)構(gòu)性不良，軟弱地基環(huán)境下的道路橋梁施工工作若僅憑借工程自重發(fā)揮作用，則難以實現(xiàn)完全固結(jié)，土層容易出現(xiàn)流體狀態(tài)，存在潛在的次固結(jié)沉降隱患[2]。

表1 軟弱地基的性質(zhì)

2.3 處理原則

在軟弱地基處理中，首先應(yīng)遵循因地制宜的原則， 根據(jù)軟弱地基的實際特點進行專業(yè)技術(shù)檢測，得到全面客觀詳細的軟弱地基技術(shù)參數(shù)數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上則確定相應(yīng)的軟弱地基施工技術(shù)方法，制定軟弱地基施工技術(shù)方案。其次應(yīng)堅持預(yù)防性控制原則，將軟弱地基處理過程中可能遇到的各類技術(shù)性問題進行提前研判， 結(jié)合道路橋梁工程設(shè)計方案，降低土層沉降速度，提高軟弱地基的穩(wěn)固性。同時，應(yīng)盡量做到軟弱地基一次性處理完成，為道路橋梁工程施工奠定可靠基礎(chǔ)。

3 道路橋梁施工中軟弱地基處理措施的應(yīng)用路徑探討

3.1 強夯處理措施

在部分道路橋梁軟弱地基環(huán)境下， 若對軟土處理不當(dāng)，則極易導(dǎo)致道路橋梁基礎(chǔ)工程失衡失穩(wěn)。對于道路橋梁的軟弱地基施工， 可采用相對成熟的強夯法施工技術(shù)。該施工技術(shù)通過重力作用，使具有特定重量的重錘從高空自由落下， 排出軟土層中的水分，提高土層的密實度和強度，進而提高軟弱地基的承載能力。該處理措施需要設(shè)置隔聲墻或隔振溝，具有操作過程簡便易行，技術(shù)難度較低等優(yōu)勢特點，可在極大程度上減少道路橋梁工程變形等問題， 減弱其穩(wěn)定性、硬度等參數(shù)。對于道路橋梁軟弱地基施工中的粗顆粒土、非飽和黏性土等軟土環(huán)境，強夯法施工技術(shù)在強化地基承載能力， 加快地基土層凝固速度，提高土層黏性等方面的應(yīng)用價值極為突出[3]。

3.2 置換處理措施

在道路橋梁軟弱地基處理中，置換處理法同樣是常用的施工技術(shù)方法之一，對于提高道路橋梁路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與密實度等具有重要作用。在該施工技術(shù)中，應(yīng)首先對道路橋梁軟弱地基的不良土壤條件進行分析，然后采用粗砂、砂卵石、碎石等綜合性能更好的材料予以換填，并通過合理的壓實處理方法，確保擠壓充分，以達到提升軟弱地基土層強度的目的。 若道路橋梁軟弱地基土層較薄弱，則應(yīng)運用相應(yīng)計算方法分析其具體的挖除作業(yè)量，以取得理想施工效果。 該技術(shù)方法具有施工效率高、大型機械設(shè)備適用性強等優(yōu)點。

3.3 灰土擠密樁處理措施

對于部分道路橋梁軟弱地基而言， 可采用灰土擠密樁法進行施工處理尤其是在承載條件較差，難以達到道路橋梁工程路基技術(shù)要求的基床環(huán)境中，該方法更具優(yōu)勢。 灰土擠密樁法可對砂質(zhì)基床的承載性能進行有效改善， 對于防范與化解潛在質(zhì)量問題與病害問題等具有積極作用。在施工處理中，應(yīng)首先對拌制灰土，通過添加一定數(shù)量的固化劑，制作具備特定性能的灰土擠密樁，并打入鋼板樁進行固定，降低地基形變導(dǎo)致的不良影響，控制地基的穩(wěn)定?；彝翑D密樁處理技術(shù)的運用深度相對有限， 道路橋梁路基填土高度不宜過高， 應(yīng)有效監(jiān)測并調(diào)整相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)，充分滿足道路橋梁施工要求，降低成樁難度，最終改善道路橋梁工程軟弱地基狀況。

3.4 靜力壓樁處理措施

靜力壓樁處理需要借助靜力樁的自重發(fā)揮作用，在有效荷載框架重量的基礎(chǔ)上，對軟弱地基形成相應(yīng)的反作用力， 有序地將預(yù)制樁打入地基內(nèi)部。 與其他類型的地基處理方法相比，該方法的適用性較強，且施工操作步驟相對簡單，便于施工過程管理。 需要指出的是，該方法需要建立在預(yù)制樁基礎(chǔ)之上， 充分確保預(yù)制樁的各項技術(shù)參數(shù)指標，必要情況下需對其作出專業(yè)檢測，在其硬度和剛度等指標符合相關(guān)技術(shù)標準要求后，方可進行壓樁施工。 合理控制靜力打樁機作業(yè)速度，既要防止作業(yè)速度過快而誘發(fā)額外應(yīng)力，又要避免作業(yè)速度過慢而無法保證施工連續(xù)性。 根據(jù)施工要求，落實定位放線工作，使墊木與吊點橫斷面保持一致，提高預(yù)制樁的利用率[4]。

4 提高軟弱地基處理成效的有效策略探討

4.1 建立健全道路橋梁軟弱地基處理控制體系

立足于道路橋梁軟弱地基處理技術(shù)規(guī)范，建立健全完善的軟弱地基處理質(zhì)量控制體系，以流程化的方式將道路橋梁軟弱地基處理目標要求等固定下來，構(gòu)建責(zé)任落實追溯機制，對于發(fā)現(xiàn)的潛在施工質(zhì)量與安全問題第一時間予以排除，突出不同施工技術(shù)模塊之間的銜接效果。對道路橋梁軟弱地基處理狀況保持動態(tài)化監(jiān)測，對于所有不符合道路橋梁工程實際需求、不符合行業(yè)技術(shù)標準體系的約束條件予以調(diào)整。體現(xiàn)道路橋梁軟弱地基處理質(zhì)量控制的差異化需求，熟練應(yīng)用精細化、集約化、全面化的軟弱地基施工手段與工具，做好技術(shù)參數(shù)指標優(yōu)化，做好軟弱地基荷載受力的分布分析。

4.2 運用信息化手段，豐富軟弱地基處理監(jiān)測方式

搭建基于計算機技術(shù)與軟件技術(shù)的道路橋梁軟弱地基處理監(jiān)測平臺， 充分運用數(shù)據(jù)分析技術(shù)等，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方法轉(zhuǎn)換為提升道路橋梁軟弱地基處理成效的驅(qū)動力，豐富軟弱地基處理監(jiān)測方式。 深入分析自然土質(zhì)的物理特性，采用基床表層級配碎石施工工藝和路基填筑施工工藝等，先后做好地基處理、地表清理和排水等施工，嚴格管控道路橋梁軟弱地基填料質(zhì)量，及時調(diào)整路基壓實處理效果，減緩道路橋梁工程路基沉降影響。 運用信息化環(huán)境下道路橋梁軟弱地基處理的新思維、 新理念，在各個不同的施工階段與環(huán)節(jié)之間實現(xiàn)信息互聯(lián)互通，挖掘軟弱地基處理數(shù)據(jù)信息的重要價值[5]。

4.3 做好道路橋梁地基現(xiàn)場管理

從道路橋梁構(gòu)造的整體實際出發(fā)， 結(jié)合地基勘察數(shù)據(jù)信息，予以靈活選擇。制定切合實際的道路橋梁軟弱地基現(xiàn)場管理方案，為具體處理流程、處理步驟與處理模塊的推進提供依據(jù)。 把握道路橋梁軟弱地基處理的具體節(jié)奏， 有創(chuàng)造性地開展道路橋梁軟弱地基現(xiàn)場管理，實施標準化的處理質(zhì)量價值分析，防止施工銜接不當(dāng)或順序不規(guī)范而導(dǎo)致的路基處理質(zhì)量問題。從道路橋梁工程技術(shù)要求出發(fā)，做好地基現(xiàn)場的質(zhì)量管控宣教，構(gòu)建層次化、差異化、個性化的現(xiàn)場管理模式。 對道路橋梁軟弱地基處理的各類質(zhì)量隱患進行分類統(tǒng)計與整合， 落實安全技術(shù)保障措施，實現(xiàn)對路基處理質(zhì)量標準化的精準控制。

5 結(jié)語

綜上所述，軟弱地基對道路橋梁施工的影響是多方面的，在處理措施運用中應(yīng)注重技術(shù)方法的針對性和實效性。因此，在后續(xù)道路橋梁施工中，應(yīng)結(jié)合軟弱地基的基本特點，靈活運用相應(yīng)的處理技術(shù)措施，充分有效整合軟弱地基處理技術(shù)要素，強化軟弱地基支撐與荷載能力，有效排除軟弱地基的各類潛在隱患， 為全面強化地基施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)，為拓展道路橋梁施工技術(shù)空間貢獻力量，推動道路交通運輸事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。