路橋軟土地基施工中處理措施

　　軟土地基施工質量的好壞直接影響到路橋的質量與壽命。文章主要介紹了土路基處治目的和原則，進一步探討了幾種處理軟土地基的施工技術，為進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)創刊于1975年，由山西省住房和城鄉建設廳主管，山西省建筑科學研究院主辦，面向國內外公開發行，是山西省建設行業唯一的一份國家級刊物，山西省一級期刊。雜志社設有編輯部、廣告部、發行部和排版中心，共有采編40余人，主編1人，副主編3人，責任編輯6人，編輯30余人。

　　1軟土地基的特點與問題

　　軟土泛指壓縮性高、含水量大、抗剪強度低、透水性差、承載力小的呈軟塑到流塑狀態的飽和粘土。軟土地基主要由粉土與粘土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙較大的泥炭、有機質土及松散砂等土層構成;軟土地基的強度低、變形大、固結慢;在軟土地基上進行路橋施工最突出的問題是沉降變形與穩定。軟土地基還有一種影響，即其含水量較大不能達到較好的技術標準與壓實要求。

　　軟土地基的危害問題只有體現在以下幾個方面：

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

　　(2)沉降問題。出現大量的差異或整體沉降，會使建筑物功能受到影響;開挖基坑，基坑周邊地面產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土產生負摩擦力引起附加沉降。

　　(3)承載力與穩定性問題。支撐系統土壓力增加;開挖土坡發生滑動;開挖基坑底面發生塑性隆起;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破壞;土堤、堆場、土壩地基的滑動;孔隙水壓力增加造成地面隆起;擋土結構物土壓力增加。

　　(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，強度低，高填方地基沉降量大，地基穩定難度大等特點，軟土地基處理施工應以控制地基穩定與消除沉降為重點，施工中應加強地基的沉降與水平位移觀測，并與專業監測單位密切配合，使地基強度增長與地基填筑速率相適應，確保地基穩定，沉降符合要求。

　　軟土地基施工應妥善安排施工計劃，在有利季節進行，盡量提前施工以便地基有充分的固結、沉降時間[2]。施工中應盡量減少對軟土地基表層硬殼層的損壞，應按施工圖紙施工，綜合進行，統一安排，并應注意以下要求：

　　(1)首先要進行詳細周密的現場試驗、地質調查，選出有代表性的地質資料，根據地質資料，結合氣象、水文資料、工期等因素進行技術經濟論證，選擇最佳的設計方案。

　　(2)對地基施工提出雙控指標，既有彎沉指標控制要求，又有壓實度要求，強調路面基層與地基的整體強度檢測。

　　(3)根據各路段的軟土物理力學指標、土質分析、厚度、工程造價、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、敷設或增添材料等辦法，提高地表強度，防止地基局部剪切變形，保證施工機械作業;同時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，敷設材料法，添加劑法等等。

　　2.1.1表層排水法

　　對土質較好因含水量過大而導致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時降低地基表層部分的含水率，以保障施工機械通行。為了發揮開挖出的溝槽在施工中達到盲溝的效果，應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，在軟土地基上敷墊0.5～1.2m左右厚的砂墊層。這樣可達到固結軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用;同時，砂墊層又成為填土內的地下排水層，以降低填土內的水位;在進行填土及地基處理施工時，為施工機械提供良好的通行條件。

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

　　(2)砂墊層施工時應設放樣板。攤鋪作業一般采用自卸汽車與推土機聯合操作。要盡量做到均勻一致。用透水性差的粉土作填料時，其坡腳附近的砂墊層一旦被土復蓋，就有可能妨礙側向排水，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，可能發生局部不均勻沉降和側向變位，可利用所敷墊材料的抗剪和拉抗力，來增強施工機械的通行，均勻地支承填土荷載、減少地基局部沉降和側向變位，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

　　對于表層為粘性土時，在表層粘性土內滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強度特性，以保施工機械的行駛。同時也可達到提高填土穩定及固結的效果。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場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產生團粒效果外，對被固結的土隨著時間的推移會發生化學性固結，使粘土成分發生質的變化，從而促進土體穩定。

　　2.2粉噴樁加固處理

　　(1)粉噴樁施工前應準備下列施工技術資料：施工場地的工程地質報告，土工試驗報告，室內配比試驗報告，粉噴樁設計樁位圖，原地面高程數據表，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，應回填粘性土;施工場地不能滿足機械行走要求時，應鋪設砂土或碎石墊層。若地表過軟，則應采取防止機械失穩措施。

　　(3)施工機具準備，進行機械組裝和試運轉。

　　(4)粉噴樁的施工工藝根據設計要求的配比和實測的各項施工參數通過試樁來確定。試樁一般為5根，通過試樁來確定鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴氣壓力、單位時間噴粉量等。

　　(5)粉噴樁所用的水泥應符合設計要求，并有產品合格證，并經室內檢驗合格才能使用，嚴禁使用受潮、結塊變質的加固料。

　　2.3排水固結

　　在粘性土地基中設置垂直的排水柱，以縮短排水距離，促進地基排水固結，增加抗剪強度。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砂井的施工方法不同，可分為打入式、振動式、螺旋鉆式、水射式及袋裝式等。本法很少單獨使用，多與加載法或緩速填土法并用，對層厚大，均質的粘土地質最為有效;對泥炭質地基效果稍差。地基處理范圍：為了穩定，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。設計排水砂井時，首先假定施工方法、砂井直徑、排水距離和改良范圍。然后進行穩定及沉降計算，若不能滿足時，修正假定數據，再進行計算。

　　2.4橋涵通道處的處理

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

　　(2)在這些人工構造物處采用超載預壓，橋頭兩側引道80～100m范圍也宜如此，以加速固結，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、如處理地基費用過高，且效果不一定好時就不如改用橋梁跨過，京津塘高速公路軟土地區，路堤如超過6.0m，就用橋跨通過

　　(4)橋臺處路堤處理：為了加快地基固結，提高地基承載力，減輕路堤與橋臺間沉降差，在橋臺處的一定距離內采用砂樁，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構，并同時擴大基礎，它施工簡便造價比樁基礎可省些。

　　(6)真空預壓：這個方法，在港工方面采用較多，主要用于橋頭路堤，在工期緊迫，為了爭取時間時不失為一種應急對策。因為它可使軟土路堤迅速沉降，且提高地基承載力，效果較佳，但由于造價較高，且在北方冰凍季節使用受限，所以采用時，要權衡這些邊界條件。

　　3結束語

　　總之，在實際的路橋施工工程中，軟土路基處理方法是否恰當是影響路橋工程質量的關鍵,在具體的施工中,一定要按實際的需要確定合理的技術方案。在軟土地基上進行施工處理的目的主要是改善地基的工程性質，以達到滿足施工對地基變形與穩定的要求。相信通過不段的理論和實踐積累,對于軟土地基處理方面將會積累更經濟合理的方法。

　　參考文獻

　　[1]陸遙.軟土地基處理方法概述[M].2005，2

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