市政橋梁工程中軟土地基處理分析

肖勃

重慶市設(shè)計(jì)院有限公司 重慶 400015

1 軟土地基特點(diǎn)

軟土地基是以強(qiáng)度低、壓縮量高、含有有機(jī)物質(zhì)為特征，大范圍分布的土層，主要指由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基，由于其土質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，具有高壓縮性、抗剪強(qiáng)度低、透水性低，除此之外，還包括流變性、觸變性和不均勻性。因此，如果前期缺少相應(yīng)的勘察設(shè)計(jì)和應(yīng)對方案，地下水位升高、持續(xù)性降雨以及地震等外部因素會致使地基出現(xiàn)質(zhì)量問題，造成路堤失穩(wěn)，危及周圍環(huán)境和建筑。軟土土層在我國南方沿海等城市分布廣泛，數(shù)量龐大，對于軟土地基的處理必須完善細(xì)節(jié)，統(tǒng)籌規(guī)劃，加強(qiáng)質(zhì)量控制，基于根本原因和施工問題，進(jìn)行計(jì)算探討，從多個(gè)方面解決問題，加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用實(shí)踐[1]。

2 市政橋梁工程中軟土地基的常見施工問題

第一，承載力問題是基于觸變性、流變性和抗剪強(qiáng)度低的特性，軟土由于土質(zhì)松軟、松散，導(dǎo)致承載力不高，如果經(jīng)受長期高強(qiáng)度壓力而不采取措施，地基土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會崩塌，土層間互相擠壓破壞，而市政橋梁工程投入使用必然會造成這種影響，因此，如果不對關(guān)鍵路段進(jìn)行防護(hù)和治理，不僅后期施工方案會被迫更改調(diào)整，還會導(dǎo)致拆除重建、增加橋長的情況，而且會引起錐坡不均勻下沉。第二，從壓縮性問題來看，由于壓縮性高，孔隙比大于1，導(dǎo)致土地出現(xiàn)路面沉降的概率高，路基不穩(wěn)定的情況十分常見，存在大量的開裂、變形問題。第三，含水量問題則是由于軟土地基的透水性能較低，垂直層面幾乎是不透水的，對排水固結(jié)不利，反映在建筑物沉降延續(xù)時(shí)間長。同時(shí)，在加荷初期，常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，影響地基的強(qiáng)度。軟土的滲透系數(shù)低使得土地沉降發(fā)生過程的時(shí)間較長，考慮到沉降速度與工程變形的聯(lián)系性，如果沉降速度衰竭到一定程度后，差異沉降并不會再增加，所以對于減少工程項(xiàng)目的不均勻沉降，要加強(qiáng)軟土的滲透和排水處理。軟土地基的處理問題要考慮到一些局限性和現(xiàn)實(shí)條件，在選擇相應(yīng)的處理技術(shù)時(shí)，要考慮到軟土的物理特性以及軟土分布的高度，對于地基下的軟土層來說，沉降幅度與軟土層深度是正比例對應(yīng)的，軟土層越淺，沉降幅度越小，所以破壞程度和危險(xiǎn)性也較低，在處理時(shí)可以選用較為簡單、成本較低的處理方法[2]。

3 市政橋梁工程中軟土地基處理

3.1 表層處理

軟土地基的表層處理技術(shù)是增強(qiáng)土體強(qiáng)度、強(qiáng)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要方式，主要分為四類：一是砂粒墊層技術(shù)，通過鋪設(shè)厚度為0.5～1.2m的砂粒墊層，提高軟土地基的透水性，優(yōu)化排水固結(jié)效果。同時(shí)，墊層還能對于一些機(jī)械設(shè)備和裝配式構(gòu)件的承載起到防護(hù)作用，防止出現(xiàn)大面積的土質(zhì)結(jié)構(gòu)性破壞。二是表層排水施工技術(shù)，其原理簡單概述為軟土地基在額外載荷的功效下，慢慢排出孔隙水，使孔隙比降低，造成固結(jié)變形。在這個(gè)過程中，伴隨著土體超靜孔隙水壓力的慢慢消退，土層有效應(yīng)力提升，地基抗剪強(qiáng)度相對提升，并使沉降提前完成或提升沉降速率，使得土地強(qiáng)度變化趨于穩(wěn)定，土質(zhì)結(jié)構(gòu)成型。三是排水固結(jié)法，其主要由排水和加壓兩方面構(gòu)成。排水能夠運(yùn)用天然土層自身的透水性，設(shè)置砂井、袋裝砂井和塑料排水板這類的豎向排水體，提高透水性。四是加壓法，其主要方法包括地面堆載法、真空預(yù)壓法和井點(diǎn)降水法，為加固軟弱的黏土，在一定的條件下，可采用電滲排水井點(diǎn)。

3.2 安裝樁基

安裝樁基技術(shù)是針對一些淤泥或淤泥土層的軟土地基，由于施工過程中的灌注和材料制備等環(huán)節(jié)導(dǎo)致的泥漿污染現(xiàn)場，樁基底部的沉渣較多，使得樁基強(qiáng)度有限。因此，安裝樁基技術(shù)的運(yùn)用就必須克服現(xiàn)實(shí)困難，將樁基插入硬土層中，保持穩(wěn)定性。就樁加固處理方式而言，首先，確保施工場地的平整性，將各種雜物進(jìn)行清除，對于低洼施工場地，可以運(yùn)用回填黏性土的方式處理；其次，要選取相應(yīng)的技術(shù)。以強(qiáng)夯處理技術(shù)提升土地承載力，由重力機(jī)械設(shè)備從高空自由落體來打擊軟土地基的結(jié)構(gòu)，讓其破損的內(nèi)部土層互相擠壓，實(shí)現(xiàn)快速凝結(jié)，互相供力，提升有效承載力，便于樁基安裝。強(qiáng)夯技術(shù)可以在低成本的條件下提高軟土地基的性能，可以廣泛運(yùn)用于市政橋梁工程施工中。但這種方法在某種意義上有一定的局限性，并且限制條件較多，而且還要考慮相應(yīng)的安全防護(hù)措施。

3.3 加載法

加載法是通過降低軟土地基的壓縮量，解決軟土地質(zhì)問題，通過運(yùn)用重型壓路機(jī)實(shí)施反復(fù)壓實(shí)軟土，以把軟土中的空隙與水分排出，改變土層上層結(jié)構(gòu)，將軟土地基表面的質(zhì)量提升至施工標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際操作時(shí)，要確保在壓實(shí)土壤的過程中，在每一部分施工作業(yè)中進(jìn)行土質(zhì)檢驗(yàn)，確保壓實(shí)工作到位的同時(shí)，保障施工質(zhì)量和安全。

3.4 擠密樁法

擠密樁法是利用沖擊或者振搗的方法，將圓柱形鋼制樁打入原地基，拔出后將石灰土、水泥、灰土等材料混入樁孔。將密樁與原地基復(fù)合成新的地基。擠密樁法是通過穩(wěn)固軟土地基，提升上層荷載來達(dá)到強(qiáng)化地基強(qiáng)度的目的。擠密樁法的施工工作量較小，操作簡單，工程造價(jià)較低[3]。

4 結(jié)束語

市政橋梁工程施工中的軟土地基處理技術(shù)運(yùn)用實(shí)踐是根據(jù)施工現(xiàn)實(shí)情況因地處理的，地基穩(wěn)定性和安全性決定了整個(gè)市政橋梁工程項(xiàng)目的質(zhì)量，這類大型規(guī)模的基建工程，投入高、工期長，對質(zhì)量要求高，整體工程的使用壽命和安全性務(wù)必作為施工的前提。