路橋軟土地基施工中處理措施

　　軟土地基施工質(zhì)量的好壞直接影響到路橋的質(zhì)量與壽命。文章主要介紹了土路基處治目的和原則，進(jìn)一步探討了幾種處理軟土地基的施工技術(shù)，為進(jìn)一步研究路橋施工中軟土地基的施工問題提供參考。

　　《山西建筑》(旬刊)創(chuàng)刊于1975年，由山西省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳主管，山西省建筑科學(xué)研究院主辦，面向國內(nèi)外公開發(fā)行，是山西省建設(shè)行業(yè)唯一的一份國家級刊物，山西省一級期刊。雜志社設(shè)有編輯部、廣告部、發(fā)行部和排版中心，共有采編40余人，主編1人，副主編3人，責(zé)任編輯6人，編輯30余人。

　　1軟土地基的特點(diǎn)與問題

　　軟土泛指壓縮性高、含水量大、抗剪強(qiáng)度低、透水性差、承載力小的呈軟塑到流塑狀態(tài)的飽和粘土。軟土地基主要由粉土與粘土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙較大的泥炭、有機(jī)質(zhì)土及松散砂等土層構(gòu)成;軟土地基的強(qiáng)度低、變形大、固結(jié)慢;在軟土地基上進(jìn)行路橋施工最突出的問題是沉降變形與穩(wěn)定。軟土地基還有一種影響，即其含水量較大不能達(dá)到較好的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與壓實(shí)要求。

　　軟土地基的危害問題只有體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

　　(1)降水問題。淺層降水會(huì)引起附近建筑物開裂與沉降，深層抽汲地下水會(huì)引起大面積地面沉降。

　　(2)沉降問題。出現(xiàn)大量的差異或整體沉降，會(huì)使建筑物功能受到影響;開挖基坑，基坑周邊地面產(chǎn)生附加沉降而坑底回彈隆起;相鄰建筑物載荷差異過大或相鄰建筑物太近會(huì)造成建筑物傾斜;由于軟土層分布不一、厚薄不均或載荷偏心造成沉降不均勻;大面積填土或欠固結(jié)土產(chǎn)生負(fù)摩擦力引起附加沉降。

　　(3)承載力與穩(wěn)定性問題。支撐系統(tǒng)土壓力增加;開挖土坡發(fā)生滑動(dòng);開挖基坑底面發(fā)生塑性隆起;在天然邊坡坡腳開挖引起滑坡;在建筑物附近開挖，造成建筑物傾斜甚至失穩(wěn)破壞;土堤、堆場、土壩地基的滑動(dòng);孔隙水壓力增加造成地面隆起;擋土結(jié)構(gòu)物土壓力增加。

　　(4)其他問題。交通載荷引起振陷，基坑滲水、流砂或管涌等，打樁施工引起擠土、振動(dòng)等造成建筑物破壞。

　　2軟土地基處理的原則與要求

　　由于路橋施工工程軟土層厚度大且分布廣泛，強(qiáng)度低，高填方地基沉降量大，地基穩(wěn)定難度大等特點(diǎn)，軟土地基處理施工應(yīng)以控制地基穩(wěn)定與消除沉降為重點(diǎn)，施工中應(yīng)加強(qiáng)地基的沉降與水平位移觀測，并與專業(yè)監(jiān)測單位密切配合，使地基強(qiáng)度增長與地基填筑速率相適應(yīng)，確保地基穩(wěn)定，沉降符合要求。

　　軟土地基施工應(yīng)妥善安排施工計(jì)劃，在有利季節(jié)進(jìn)行，盡量提前施工以便地基有充分的固結(jié)、沉降時(shí)間[2]。施工中應(yīng)盡量減少對軟土地基表層硬殼層的損壞，應(yīng)按施工圖紙施工，綜合進(jìn)行，統(tǒng)一安排，并應(yīng)注意以下要求：

　　(1)首先要進(jìn)行詳細(xì)周密的現(xiàn)場試驗(yàn)、地質(zhì)調(diào)查，選出有代表性的地質(zhì)資料，根據(jù)地質(zhì)資料，結(jié)合氣象、水文資料、工期等因素進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，選擇最佳的設(shè)計(jì)方案。

　　(2)對地基施工提出雙控指標(biāo)，既有彎沉指標(biāo)控制要求，又有壓實(shí)度要求，強(qiáng)調(diào)路面基層與地基的整體強(qiáng)度檢測。

　　(3)根據(jù)各路段的軟土物理力學(xué)指標(biāo)、土質(zhì)分析、厚度、工程造價(jià)、施工條件、工期等因素綜合分析考慮：a.選擇淺層處理，若不能則考慮深層處理;b.分期修建，第一期作路堤與簡易路面，第二期再作高級路面。

　　2路橋在軟土地基施工中處理措施

　　2.1表層處理

　　通常用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設(shè)或增添材料等辦法，提高地表強(qiáng)度，防止地基局部剪切變形，保證施工機(jī)械作業(yè);同時(shí)盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。屬于這類處理方法的有：表層排水法，砂墊層法，敷設(shè)材料法，添加劑法等等。

　　2.1.1表層排水法

　　對土質(zhì)較好因含水量過大而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時(shí)降低地基表層部分的含水率，以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。

　　2.1.2砂墊層

　　對于地基上部軟土層極薄且含水量大時(shí)，在軟土地基上敷墊0.5～1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達(dá)到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用;同時(shí)，砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層，以降低填土內(nèi)的水位;在進(jìn)行填土及地基處理施工時(shí)，為施工機(jī)械提供良好的通行條件。

　　(1)如采用機(jī)械施工，在確定砂墊層厚度時(shí)，應(yīng)考慮機(jī)械的重量，輪胎對地面接觸壓力，偏心程度及軟土地基表層強(qiáng)度等。在極軟地基上，僅用砂墊層來確保大型施工機(jī)械的通行，往往需要較厚的砂墊層，是不經(jīng)濟(jì)的，所以常與表層排水或敷墊材料等法并用。

　　(2)砂墊層施工時(shí)應(yīng)設(shè)放樣板。攤鋪?zhàn)鳂I(yè)一般采用自卸汽車與推土機(jī)聯(lián)合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時(shí)，其坡腳附近的砂墊層一旦被土復(fù)蓋，就有可能妨礙側(cè)向排水，因此對砂墊層的端部要妥善處理。

　　2.1.3敷墊材料

　　對于地基土層不均勻，可能發(fā)生局部不均勻沉降和側(cè)向變位，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強(qiáng)施工機(jī)械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側(cè)向變位，以提高地基的支承能力。敷墊材料主要有化纖無紡布、土工布、玻璃纖維格柵等被廣為采用。

　　2.1.4添加劑

　　對于表層為粘性土?xí)r，在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性，以保施工機(jī)械的行駛。同時(shí)也可達(dá)到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。添加材料通常使用的是生石灰，熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團(tuán)粒效果外，對被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，使粘土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進(jìn)土體穩(wěn)定。

　　2.2粉噴樁加固處理

　　(1)粉噴樁施工前應(yīng)準(zhǔn)備下列施工技術(shù)資料：施工場地的工程地質(zhì)報(bào)告，土工試驗(yàn)報(bào)告，室內(nèi)配比試驗(yàn)報(bào)告，粉噴樁設(shè)計(jì)樁位圖，原地面高程數(shù)據(jù)表，加固深度與停灰面高程以及測量資料等。

　　(2)場地平整、清除障礙。如場地低洼，應(yīng)回填粘性土;施工場地不能滿足機(jī)械行走要求時(shí)，應(yīng)鋪設(shè)砂土或碎石墊層。若地表過軟，則應(yīng)采取防止機(jī)械失穩(wěn)措施。

　　(3)施工機(jī)具準(zhǔn)備，進(jìn)行機(jī)械組裝和試運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　(4)粉噴樁的施工工藝根據(jù)設(shè)計(jì)要求的配比和實(shí)測的各項(xiàng)施工參數(shù)通過試樁來確定。試樁一般為5根，通過試樁來確定鉆進(jìn)速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時(shí)間噴粉量等。

　　(5)粉噴樁所用的水泥應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并有產(chǎn)品合格證，并經(jīng)室內(nèi)檢驗(yàn)合格才能使用，嚴(yán)禁使用受潮、結(jié)塊變質(zhì)的加固料。

　　2.3排水固結(jié)

　　在粘性土地基中設(shè)置垂直的排水柱，以縮短排水距離，促進(jìn)地基排水固結(jié)，增加抗剪強(qiáng)度。由于垂直排水柱所用材料不同，分為砂井和紙板排水兩種。砂井排水法砂井排水法根據(jù)砂井的施工方法不同，可分為打入式、振動(dòng)式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨(dú)使用，多與加載法或緩速填土法并用，對層厚大，均質(zhì)的粘土地質(zhì)最為有效;對泥炭質(zhì)地基效果稍差。地基處理范圍：為了穩(wěn)定，以填土坡面下為處理對象;為防止沉降，主要以路基頂面寬度下作為處理對象。設(shè)計(jì)排水砂井時(shí)，首先假定施工方法、砂井直徑、排水距離和改良范圍。然后進(jìn)行穩(wěn)定及沉降計(jì)算，若不能滿足時(shí)，修正假定數(shù)據(jù)，再進(jìn)行計(jì)算。

　　2.4橋涵通道處的處理

　　(1)涵洞、通道處與路堤一樣同時(shí)填筑施工，后期再開槽做基礎(chǔ);在橋臺(tái)處最好前后都填土，或在橋臺(tái)后背填以滲水性好的砂礫材料。

　　(2)在這些人工構(gòu)造物處采用超載預(yù)壓，橋頭兩側(cè)引道80～100m范圍也宜如此，以加速固結(jié)，減小通車后過大的沉降。

　　(3)路堤如過高，下部軟土層厚、沉降量過大，沉降期過長、如處理地基費(fèi)用過高，且效果不一定好時(shí)就不如改用橋梁跨過，京津塘高速公路軟土地區(qū)，路堤如超過6.0m，就用橋跨通過

　　(4)橋臺(tái)處路堤處理：為了加快地基固結(jié)，提高地基承載力，減輕路堤與橋臺(tái)間沉降差，在橋臺(tái)處的一定距離內(nèi)采用砂樁，粉噴樁、旋噴樁等加固地基。

　　(5)涵洞和通道可采用鋼筋砼箱形整體式結(jié)構(gòu)，并同時(shí)擴(kuò)大基礎(chǔ)，它施工簡便造價(jià)比樁基礎(chǔ)可省些。

　　(6)真空預(yù)壓：這個(gè)方法，在港工方面采用較多，主要用于橋頭路堤，在工期緊迫，為了爭取時(shí)間時(shí)不失為一種應(yīng)急對策。因?yàn)樗墒管浲谅返萄杆俪两担姨岣叩鼗休d力，效果較佳，但由于造價(jià)較高，且在北方冰凍季節(jié)使用受限，所以采用時(shí)，要權(quán)衡這些邊界條件。

　　3結(jié)束語

　　總之，在實(shí)際的路橋施工工程中，軟土路基處理方法是否恰當(dāng)是影響路橋工程質(zhì)量的關(guān)鍵,在具體的施工中,一定要按實(shí)際的需要確定合理的技術(shù)方案。在軟土地基上進(jìn)行施工處理的目的主要是改善地基的工程性質(zhì)，以達(dá)到滿足施工對地基變形與穩(wěn)定的要求。相信通過不段的理論和實(shí)踐積累,對于軟土地基處理方面將會(huì)積累更經(jīng)濟(jì)合理的方法。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]陸遙.軟土地基處理方法概述[M].2005，2

　　[2]殷宗澤、龔曉南，《地基處理工程實(shí)例》，中國水利水電出版社，2000.