市政路橋工程中軟弱地基處理的措施研究

黃正斌

（北京城建道橋建設集團有限公司，北京 100101）

1 引言

軟弱地基對建筑和市政橋梁道路的施工都會造成不利影響。市政道路橋梁是我國社會經濟發展的重要命脈，如果出現工程質量問題，除了影響經濟發展，還會威脅到人們的生命安全。

2 軟弱地基

2.1 軟弱地基的概念

軟弱地基指由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基。在施工時，應按軟弱地基的特點進行設計施工。在地基的局部范圍內含高壓縮性土層時，也需要按局部軟弱地基考慮[1]。

2.2 軟弱地基的特點

軟弱地基主要有含水量高、穩定性差、負載力低、壓縮性強等缺點，如果不對其進行處理，就沒辦法達到市政道路路橋梁地基施工的標準要求[2]。在選擇處理措施和方案時，需要在充分勘探調研的基礎上，進行科學、合理的選擇，并對施工過程嚴格把控，保證工程質量和效率。

1）孔隙比較大。通常，軟弱地基中的土壤比較蓬松，土壤顆粒之間有明顯的距離，土壤中的孔隙比較大大。

2）含水率過高。軟弱地基土壤天然含水率大于液限，尤其是距離水系較近的地基長時間浸泡在水中，這些位置的地基更容易成為軟弱地基。

3）抗壓縮能力弱。軟弱地基的抗壓縮能力明顯弱于普通地基。當受到外界較大壓力時，土壤顆粒之間的間隙就會被壓縮，導致土體體積減小，地基出現塌陷。如果在施工時沒有對其進行加固處理，會導致道路和橋梁出現變形和裂縫。

4）排水性能差。由于軟弱地基自身的含水率偏高，在遭遇較強降雨的時候，地基沒有空間吸收積水分，會造成路面積水無法快速排出。

5）沉降穩定歷時長。地基土受壓后，孔隙水壓力逐漸消散，而有效應力不斷增加，進而使地基固結引起沉降。因為軟弱地基的滲透性低，孔隙水不易排除，所以沉降穩定耗時較長。有的幾年、十幾年甚至幾十年后沉降也未完全穩定。

2.3 軟弱地基給市政路橋建設帶來的危害

2.3.1 道路路面下沉

在工程施工的準備階段，如果沒有針對軟弱地基進行加固處理，當路面受到的荷載壓力過大時，會造成路面下沉。淤泥會在底層淤積，如果沒有及時發現并采取緊急處理措施，嚴重時就會導致地基底層土體破壞嚴重，部分或全部路面下沉，路基和路面的結構也會受到嚴重損傷。

2.3.2 不合理的承載力設計會導致路面凹陷

在進行道路承載力設計時，如果未嚴格按照科學合理的設計方法，會使得路面出現沉降凹陷。不平整的路面會對道路的整體產生影響，下雨時，路面因為不平整會產生積水，甚至造成交通的擁堵。因此，科學、合理的道路承載力設計十分重要。

2.3.3 橋面上相鄰兩節容易錯臺

在軟土地基受壓縮導致路面下沉的時候，與橋面地基相鄰的位置也會產生不同程度的下沉，致使出現錯臺的情況。錯臺情況嚴重時會影響路面的安全問題。同時，錯臺問題也不利于針對軟弱地基開展設計處理工作。當土體的縱向承載力達到極限時，也會影響相鄰軟土地基的承受能力，進而產生地基沉降錯臺的現象。與此同時，如果這兩處地方的基底承受力不一致，又由于土質壓縮效果的不同，將進一步加劇錯臺的程度[3]。

2.3.4 整體路面遭受破壞嚴重

在進行市政橋梁道路施工時，地基下沉分布不均勻會增加路面的預應力承載力。當承載力超過臨界值時，路面就會出現裂縫[4]。同時，路面地基出現問題會導致在臨界點處發生剛性接觸，使應力集中在一個位置，加劇了整體路面的破壞程度。

3 市政路橋工程中軟弱地基的處理措施研究

要提高市政橋梁道路中軟弱地基的處理效果，需要結合項目路面和地基特點，科學地選擇施工技術和工藝，提高施工的總體水平，盡量降低地基沉降，提高其穩定性。堅持以預防為主的原則，做好工程試驗工作，提高軟弱地基處理的效果，為市政橋梁道路的施工打好基礎。

3.1 填料施工法

在市政橋梁道路軟弱地基施工中，使用填料法施工可以有效解決軟弱地基土質松軟的問題，顯著提高施工質量。填料施工法主要有2 種方式。

1）換填法

換填法的主要是使用新材料取代之前的軟弱地基土方，提升地基承載性能和穩定性能。使用人工或者機械去除原有地基中的軟弱成分，采用強度更高、承載力更強的材料進行填充。

2）拋石填筑法

拋石填筑法在施工時會繼續使用軟弱地基中的土方材料，在這基礎上再使用其他的材料，以便提高地基自身的強度和穩定性。施工時，在軟弱土上方使用推土機反復推壓碎石材料，這樣可以有效擠壓出軟弱地基中的水分和空隙，大幅提高地基總體的強度和穩定性。拋石法主要應用于路基經過水坑、池塘路段，直接拋石，進度快。盡管拋石單價較高，但和其他處理方法相比，性價比最高。但是，這種方法也存在一定局限。由于石塊間孔隙略大，路基不穩定，由于擠淤的關系，后期的沉降量較大，不建議在高等級公路中使用。

3.2 加筋法

目前，加筋法仍是市政橋梁道路軟弱地基處理中比較常用的方法。加筋法雖然屬于傳統的施工技術，但是也要求施工人員必須嚴格按照相應規程展開作業。加筋法是指在道路回填階段，在填土內鋪設如鋼帶、鋼條、條帶、纖維或網格等抗拉材料，使這種人工復合的土體可承受抗拉、抗壓、抗剪作用，依靠這種工法改善土的力學性能，提高土的強度和穩定性。將加筋技術應用于施工建設過程中，可以借助人工復合的手段達到保護土層的目的。另外，這種方法的抗彎性能極好，能夠提升地基的抗壓能力，從而有助于提高地基承載力。這種施工方法不但能夠預防在施工建設過程中出現的沉降現象，還能降低地基形變的發生概率，從而起到穩固作用。

3.3 粉噴樁復合地基法

地基整體質量最重要的指標就是承載能力。合理控制軟弱地基的整體質量是市政橋梁道路施工中非常重要的一環。粉噴樁復合地基方法可以使工程地基土體的整體承載能力大幅提高。這種土體和樁體同時承受荷載的方式，可以降低地基的沉降速度，相比壓縮或者填料的施工方法可以節約一半的施工時間。但是需要注意的是，樁體和土體的壓縮會使臺背填筑中出現更多的沉降，土體的壓縮會提高淤泥中孔隙水的壓力，所以，需要同時控制好臺背填筑，在達到其設計高程穩定狀態后，再進行開挖作業，保證填土速度的同時，促進淤泥中孔隙水壓力降低，提高工程的整體施工質量[5]。

3.4 加固塑料排水板

這是一種新興的用以解決軟弱地基問題的方法。在具體的施工中，首先，將塑料排水板插入軟土層中，在插入時需要選用特定的機械設備，不同的軟弱地基對插入深度的要求各不相同。然后，經過預壓荷載的方式檢測土層的承載力，同時，通過這個方式也可以把軟弱地基中多余的水分擠出來。水分會順著塑料板不斷上升，最終排到砂墊層[6]。經過一系列操作，在強化了軟弱地基性能的同時，還提升了地基的承載能力。這種方式操作簡單、效果明顯而且不需要投入太多成本。

4 結語

綜上所述，在市政路橋工程中務必要處理好軟弱地基問題，針對其在含水率、承載力、穩定性、排水性方面存在的問題，選取科學、合理、高效的處理方式，并不斷完善市政路橋工程的施工工藝，保證軟弱地基的結構穩定性、可靠性，力爭將其帶來的危害降到最低，為市政路橋工程的高質量建設奠定基礎。