軟土地基道路橋梁不均勻沉降防治策略

劉濤

山東盛潤(rùn)建設(shè)集團(tuán)有限公司，中國(guó)·山東 安丘 262100

1 引言

在道路橋梁施工規(guī)模不斷擴(kuò)大的情況下，可能會(huì)牽涉到軟土地基施工的情況，若是并未及時(shí)對(duì)軟土地基展開(kāi)優(yōu)化處理直接進(jìn)行施工，可能會(huì)引發(fā)不均勻沉降問(wèn)題，因此施工單位應(yīng)該提升對(duì)軟土地基處理的重視程度，針對(duì)導(dǎo)致軟土地基出現(xiàn)沉降問(wèn)題的根本原因，設(shè)計(jì)一些優(yōu)化舉措，有針對(duì)性地展開(kāi)問(wèn)題處理，從而全面提升軟土地基道路橋梁施工的質(zhì)量。

2 軟土地基的特點(diǎn)概述

軟土地基的承載能力比較小，難以切實(shí)滿(mǎn)足承載建筑物的要求，可能會(huì)在未來(lái)竣工以后出現(xiàn)地基穩(wěn)定性不高造成地基受到破壞影響的問(wèn)題。因此施工單位需要提前處理好軟土地基，降低路基出現(xiàn)失穩(wěn)問(wèn)題、開(kāi)裂問(wèn)題的可能性，不斷提升道路橋梁項(xiàng)目的施工安全以及施工質(zhì)量。

軟土地基具有兩個(gè)特性，第一，非線(xiàn)性和非彈性，線(xiàn)性變化主要是指在規(guī)定應(yīng)急限定范圍內(nèi)去除鋼筋混凝土應(yīng)力以后可以迅速恢復(fù)到原有狀態(tài)，但是軟土地基在應(yīng)力被去除以后難以恢復(fù)原有狀態(tài)，此時(shí)軟土地基會(huì)出現(xiàn)非彈性變動(dòng)情況，展現(xiàn)出非線(xiàn)性特點(diǎn)，由于軟土地基具備非線(xiàn)性特點(diǎn)、非彈性特點(diǎn)，將會(huì)增加軟土地基施工區(qū)域的變形預(yù)測(cè)難度，使得施工難度增大。第二，各向異性，軟土大都是歷經(jīng)多年沉淀產(chǎn)生，在形成軟土?xí)r土壤會(huì)不斷覆蓋以前的土壤，每層土壤的性質(zhì)不同，使得軟土結(jié)構(gòu)存在分層特點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)上具有各向異性，但是同一層的土壤結(jié)構(gòu)形成時(shí)間基本一致，存在的差異比較小。

3 軟土地基道路橋梁不均勻沉降的原因

3.1 結(jié)構(gòu)不合理

在道路橋梁項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)階段會(huì)牽涉到地質(zhì)地理因素、環(huán)境因素、節(jié)后特征，應(yīng)當(dāng)依照工程具體情況展開(kāi)綜合分析，規(guī)劃設(shè)計(jì)出更加合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，確保道路橋梁施工安全。如果在道路橋梁項(xiàng)目設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員并未親臨施工現(xiàn)場(chǎng)展開(kāi)勘驗(yàn)工作，容易造成道路橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺乏合理性、受力不夠均勻、軟土地基處理方案合理性不高等問(wèn)題。可能會(huì)造成地基存在不均勻沉降問(wèn)題，若是道路橋梁出現(xiàn)剛性設(shè)計(jì)不足的情況，將會(huì)使道路橋梁存在載荷不夠均勻的問(wèn)題，也會(huì)增加發(fā)生不均勻沉降問(wèn)題的可能性。

3.2 勘探數(shù)據(jù)不準(zhǔn)

在道路橋梁項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，需要使用很多專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)，方能有效提高路橋設(shè)計(jì)方案的合理性，勘探數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)方案是否合理具有直接影響。因此在開(kāi)展設(shè)計(jì)工作之前，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)勘察清楚道路橋梁施工位置的地質(zhì)情況，若是數(shù)據(jù)勘測(cè)精度比較低，基于勘測(cè)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的施工方案會(huì)存在不合理問(wèn)題，也會(huì)導(dǎo)致軟土地基施工位置產(chǎn)生不均勻沉降問(wèn)題。

3.3 施工不合理

如果在道路橋梁施工期間存在不夠合理的問(wèn)題，將會(huì)使道路橋梁工程軟土地基施工位置出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象，若是工程自身載荷比較大，產(chǎn)生的沉降影響會(huì)更加嚴(yán)重。因此施工單位需要加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的控制，科學(xué)規(guī)劃好施工工序，盡量減少施工環(huán)節(jié)存在的地基不均勻沉降問(wèn)題。

在施工期間開(kāi)展臺(tái)背填料施工的時(shí)候，可能會(huì)使道路橋梁工程存在沉降問(wèn)題，施工原材料、施工環(huán)境、施工順序都會(huì)對(duì)臺(tái)背填料施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，若是施工單位為了縮減成本減少臺(tái)背填料使用量、簡(jiǎn)化施工工序，可能會(huì)造成臺(tái)背填料出現(xiàn)壓實(shí)度不高的問(wèn)題，容易增加軟土地基施工位置出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題的可能性[1]。

4 軟土地基道路橋梁不均勻沉降防治的技術(shù)

4.1 水泥粉煤灰碎石樁的技術(shù)分析

在使用水泥粉煤灰碎石樁技術(shù)處理軟土地基的時(shí)候，主要是通過(guò)在軟土地基上打入一些無(wú)縫鋼管，并使用混凝土進(jìn)行澆筑處理，從而達(dá)到優(yōu)化改善軟土地基強(qiáng)度、降低出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題概率的目標(biāo)[2]。在施工期間，工作人員需要使用振動(dòng)力或是錘擊力、靜壓力將無(wú)縫鋼管打入到地基指定深度位置，在完成鋼管打入以后，需要在軟土地基澆筑已經(jīng)配置好的混凝土材料，然后進(jìn)行振搗處理，直到混凝土強(qiáng)度符合規(guī)定要求，方可抽出無(wú)縫鋼管，在混凝土凝固以后會(huì)產(chǎn)生復(fù)合樁柱。水泥粉煤灰碎石樁不但能夠提高軟土地基強(qiáng)度，而且不需要運(yùn)用鋼筋籠、造價(jià)成本比較低，因此已經(jīng)廣泛運(yùn)用在道路橋梁項(xiàng)目軟土地基處理中。

4.2 水泥粉噴樁的技術(shù)分析

水泥粉噴樁技術(shù)主要是依照預(yù)期設(shè)定好的比例混合各類(lèi)固化劑，在攪拌均勻以后混合料能夠和軟土達(dá)到充分融合效果，在固化以后可以產(chǎn)生復(fù)合地基。常運(yùn)用的固化劑主要涵蓋了混凝土以及石灰，在經(jīng)過(guò)水泥粉噴樁技術(shù)處理過(guò)的軟土地基穩(wěn)定性比較高，可以在優(yōu)化改良軟土地基質(zhì)量性能的基礎(chǔ)上，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，有助于降低不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn)概率。

4.3 土地置換的技術(shù)分析

土體置換技術(shù)大都會(huì)運(yùn)用在沼澤路段、淤泥路段，主要是將道路橋梁施工場(chǎng)地不滿(mǎn)足施工要求的軟土挖出來(lái)，然后使用性能比較高、強(qiáng)度比較大、穩(wěn)定性比較強(qiáng)的材料進(jìn)行填充，通過(guò)進(jìn)行土體置換有助于進(jìn)一步提升軟土地基的排水固結(jié)處理效果，可以在降低地基出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題可能性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提升軟土地基的承載力。砂性土是比較應(yīng)用頻率比較高的軟土置換材料，若是軟土地基范圍比較大、位置比較深，可以使用灰土攪拌樁將固結(jié)材料、石灰材料、水泥材料填充到軟土地基位置開(kāi)展攪拌工作，在硬化處理軟土地基的基礎(chǔ)上，不斷提升地基強(qiáng)度[3]。

5 軟土地基道路橋梁不均勻沉降防治的措施

5.1 強(qiáng)化地質(zhì)勘測(cè)，獲取精準(zhǔn)數(shù)據(jù)

在道路橋梁施工期間，為了防止軟土地基施工位置發(fā)生不均勻沉降問(wèn)題，需要提前開(kāi)展地質(zhì)勘測(cè)工作，獲得比較準(zhǔn)確的勘測(cè)數(shù)據(jù)，為后續(xù)路橋工程施工設(shè)計(jì)提供可靠性比較高的參考數(shù)據(jù)，對(duì)于防止軟土地基出現(xiàn)不均勻沉降問(wèn)題具有促進(jìn)作用。在開(kāi)展施工設(shè)計(jì)的過(guò)程中，通過(guò)提高對(duì)地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告的審核力度，不斷提升勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證設(shè)計(jì)人員充分了解工程施工情況，為后續(xù)工程設(shè)計(jì)具有針對(duì)性地優(yōu)化方案，減少不均勻沉降問(wèn)題對(duì)于路橋工程質(zhì)量產(chǎn)生的負(fù)面影響，對(duì)于提高路橋工程施工質(zhì)量以及施工安全具有促進(jìn)作用。

5.2 優(yōu)化工程的方案設(shè)計(jì)

為了進(jìn)一步提高路橋工程的施工質(zhì)量、施工安全，工作人員應(yīng)該將勘測(cè)數(shù)據(jù)作為主要參考依據(jù)，設(shè)計(jì)出合理性比較高的路橋項(xiàng)目施工方案。由于方案的合理性會(huì)對(duì)路橋工程質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此施工單位需要綜合分析施工方案的合理性，對(duì)路橋工程施工質(zhì)量展開(kāi)全面監(jiān)管工作，質(zhì)量控制工作。在進(jìn)行搭板設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般需要使用C25 混凝土，在運(yùn)用整體澆筑方式的時(shí)候，應(yīng)該參照搭板作業(yè)和路橋作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。在設(shè)計(jì)好橋頭縱坡以后，需要使用搭板作為橋臺(tái)背墻的支撐，在植筋預(yù)埋22 cm 的位置使用混凝土鋼筋進(jìn)行錨固處理，將搭板以及鋼筋網(wǎng)連接在一起[4]。

為了確保搭板下承層強(qiáng)度不會(huì)受到影響，應(yīng)該在搭板上設(shè)計(jì)18 cm 厚的水泥石粉基層，需要在搭板以及水泥路面連接位置提前設(shè)計(jì)好脹縫，在搭板水泥路面附近設(shè)計(jì)脹縫，便于加強(qiáng)伸縮縫施工質(zhì)量，施工單位需要重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)預(yù)埋件、標(biāo)高的質(zhì)量控制。除此以外，為了提高路橋工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，施工單位需要綜合考慮后部附加應(yīng)力變化，在附加應(yīng)力不斷增多的情況下，豎向載荷力也會(huì)隨之增多，將會(huì)使軟土地基出現(xiàn)的不均勻沉降問(wèn)題增多。為了防止發(fā)生類(lèi)似問(wèn)題，施工單位需要在進(jìn)行路橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，在不影響工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，選用一些結(jié)構(gòu)比較輕的施工材料，盡量減少路橋結(jié)構(gòu)的載荷力，不斷提高路橋工程施工質(zhì)量以及施工安全。

除了需要使用輕質(zhì)材料減少工程載荷量，還可以通過(guò)規(guī)劃特殊工程結(jié)構(gòu)減少路橋建筑豎向載荷。在路橋工程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體情況動(dòng)態(tài)化優(yōu)化調(diào)整工程的結(jié)構(gòu)，不斷提高路橋工程的強(qiáng)度以及剛度，盡量降低發(fā)生不均勻沉降問(wèn)題的概率，如果路橋工程剛度比較大，整體性比較強(qiáng)，發(fā)生不均勻沉降問(wèn)題的可能性比較小，否則會(huì)增加不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn)概率。因此施工人員應(yīng)當(dāng)提升對(duì)軟土地基施工位置不均勻沉降問(wèn)題的重視程度以及認(rèn)知能力，控制好路橋工程剛度，避免在施工期間、后續(xù)使用時(shí)發(fā)生不均勻沉降現(xiàn)象[5]。

5.3 強(qiáng)化橋臺(tái)的軟土地基處理

在進(jìn)行橋臺(tái)樁基施工的時(shí)候，若是不能及時(shí)對(duì)軟土地基施工位置進(jìn)行優(yōu)化處理，可能會(huì)對(duì)樁基施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，將會(huì)增加軟土地基發(fā)生不均勻沉降問(wèn)題的可能性。在施工時(shí)若是施工單位需要結(jié)合具體情況完善好橋臺(tái)軟土地基的處理工作，提升對(duì)臺(tái)背填料壓實(shí)程度的控制，減少軟土地基發(fā)生沉降問(wèn)題的概率，不斷提高軟土地基處理效果。與此同時(shí)，施工單位應(yīng)該提高對(duì)道路橋梁施工原材料的質(zhì)量檢測(cè)力度，材料強(qiáng)度、質(zhì)量、性能會(huì)對(duì)路橋工程結(jié)構(gòu)合理性產(chǎn)生直接影響，受力均勻性也會(huì)對(duì)路橋施工豎向載荷產(chǎn)生影響，若是存在不均勻受力情況，會(huì)增加沉降隱患。因此施工單位應(yīng)該對(duì)進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)的原材料開(kāi)展嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，保證材料質(zhì)量、性能滿(mǎn)足工程規(guī)定要求，從而全面提高軟土地基道路橋梁施工質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于軟土地基承載力不足、滲透率不高，若是直接進(jìn)行道路橋梁施工，可能會(huì)引發(fā)不均勻沉降現(xiàn)象，因此在路橋施工中需要提升對(duì)不均勻沉降問(wèn)題的重視程度，在精準(zhǔn)采集地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，及時(shí)使用處理軟土地基，然后再按照施工方案要求依次施工，能夠降低不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn)概率，有助于進(jìn)一步提高軟土地基道路橋梁施工質(zhì)量。