郄武志

（中交路橋建設(shè)有限公司 北京 101121）

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，橋梁隧道工程需求比例持續(xù)上升，而施工進(jìn)度及質(zhì)量本身極易受到地質(zhì)條件的直接影響，軟土地基處理逐漸成為現(xiàn)代橋梁隧道施工中的重點(diǎn)及難點(diǎn)，可以說軟土地基是橋梁隧道工程中的安全缺陷，一旦控制不當(dāng)，就會(huì)降低工程質(zhì)量效果，因此，為了推動(dòng)橋梁隧道工程的順利進(jìn)行，就應(yīng)當(dāng)將軟土地基問題重視起來，結(jié)合實(shí)際情況積極落實(shí)處理方法，科學(xué)規(guī)避安全事故。

1 軟土地基概述

1.1 軟土地基的概念

軟土地基從本質(zhì)來說基于軟土的地基環(huán)境，這部分土體性質(zhì)不夠穩(wěn)定，不僅土質(zhì)粘性指標(biāo)高，穩(wěn)定性更是相對(duì)弱化，難以滿足施工要求，基于此，軟土地基并不能直接作為工程地基，地基承載要求也不達(dá)標(biāo)。軟土是軟土地基中的主體部分，土體密實(shí)度差，土質(zhì)中的間隙多且大，雖然壓力抵御力強(qiáng)，能夠?qū)崿F(xiàn)高強(qiáng)度壓縮，但是軟土地基的抗剪切能力卻普遍較低，再加之軟土結(jié)構(gòu)具有疏松性特點(diǎn)，土層中往往集聚總量較大的水，實(shí)際控制難度大，如果不加以控制，將為工程項(xiàng)目的有序推進(jìn)帶來消極影響。

1.2 軟土地基的特點(diǎn)

軟土地基的土質(zhì)以顆粒狀為主導(dǎo)，土質(zhì)并不稠密，顯著存在不同程度的縫隙，該種土質(zhì)一般存在于水量豐富的低地，土壤中的含水量通常處于臨界狀態(tài)，在土質(zhì)顆粒之間存在一定的距離，這就能夠相對(duì)提升其壓縮性能，但是這同時(shí)也導(dǎo)致該類土體極易在外界壓力作用下出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化，變形甚至是沉降問題也伴隨出現(xiàn)，嚴(yán)重影響工程施工質(zhì)量。而橋梁隧道施工本身就對(duì)承載力提出了高標(biāo)準(zhǔn)要求，如果土壤承載水準(zhǔn)無法滿足施工要求，就應(yīng)當(dāng)采取處理措施對(duì)其進(jìn)行加固。與此同時(shí)，加固方式不能一成不變，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況及需求進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化及轉(zhuǎn)變，并將坍塌問題納入重點(diǎn)考量范疇，規(guī)避因加固質(zhì)量弱而破壞橋梁隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的問題。除此之外，軟土結(jié)構(gòu)還具有靈敏性特征，在出現(xiàn)破壞性問題后，既有形狀也會(huì)因此而變化，強(qiáng)度指標(biāo)也將有所下降，這基本是不可避免的。

2 橋梁隧道施工中軟土地基危害

2.1 侵蝕、坍塌危害

現(xiàn)代橋梁隧道工程規(guī)模普遍較大，這就在一定程度上增加了控制難度，由于工程環(huán)節(jié)多，涉及專業(yè)多樣，可以說橋梁隧道是一項(xiàng)系統(tǒng)性工程，施工階段的影響因素復(fù)雜，而地基基礎(chǔ)是影響質(zhì)量的關(guān)鍵，如果地基不穩(wěn)那么橋梁隧道工程的穩(wěn)定性必將大打折扣，橋梁隧道后續(xù)使用中的安全系數(shù)也無法保證，基于此，在橋梁隧道建設(shè)階段應(yīng)當(dāng)將側(cè)重點(diǎn)放在地基處理上，而具體施工項(xiàng)目中，軟土地基極易遭受雨水沖刷及侵蝕，橋梁隧道后續(xù)應(yīng)用階段路面穩(wěn)定性下降，會(huì)因侵蝕作用出現(xiàn)不同程度的塌陷問題，交通出行的便利性及安全性也會(huì)隨之弱化。

2.2 結(jié)構(gòu)物開裂危害

通過對(duì)可靠資料進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)，軟土地基處理對(duì)于保障工程安全及質(zhì)量穩(wěn)定來說至關(guān)重要，由于受到軟土地基影響出現(xiàn)的安全事故也屢見不鮮，可以說基層是否穩(wěn)定將直接影響工程施工進(jìn)度及質(zhì)量。橋梁隧道結(jié)構(gòu)物一旦處于軟土地基上部，或者是路面處于軟土地基上部，就應(yīng)當(dāng)做好對(duì)應(yīng)處理工作，一旦地基基礎(chǔ)處理不當(dāng)，加固能效弱化，或者是處理不到位、不徹底，就會(huì)導(dǎo)致施工階段軟土地基的柔軟度破壞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，致使結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)裂縫，而路面會(huì)出現(xiàn)開裂問題，橋梁的承臺(tái)基礎(chǔ)等也會(huì)隨之下沉，在隧道仰拱基礎(chǔ)下沉的同時(shí)增加襯砌結(jié)構(gòu)的開裂風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 沉降危害

軟土地基對(duì)橋梁隧道的正常施工及后續(xù)使用的危害是顯而易見的，一旦處理不好就會(huì)相對(duì)增加危害問題發(fā)生概率，其中最應(yīng)當(dāng)重視的就是沉降危害。在橋梁隧道施工階段，導(dǎo)致軟土地基出現(xiàn)沉降危害的主要原因是：軟土地基中水量豐富，但是水同時(shí)會(huì)對(duì)地基形成一定的侵蝕力，在長(zhǎng)期作用下軟土強(qiáng)度指標(biāo)就會(huì)不斷下降，而且還會(huì)產(chǎn)生蠕變流動(dòng)性，一旦周邊位置封閉環(huán)境破壞，就會(huì)增加遺漏程度導(dǎo)致軟土持續(xù)流失，而處于上部的結(jié)構(gòu)體系也會(huì)因軟土量變出現(xiàn)不同程度的沉降問題，而該種沉降是不均勻的，結(jié)構(gòu)物會(huì)基于此種作用被非常規(guī)劃拉扯，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物開裂，更為嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)坍塌問題，橋梁隧道后續(xù)運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)隨之加劇。

3 橋梁隧道施工中軟土地基處理方法

3.1 做好前期準(zhǔn)備工作

在橋梁隧道工程中處理軟土地基的首要前提就是基于工程實(shí)況及施工要求，將準(zhǔn)備工作落實(shí)到位，這就需要做到以下幾點(diǎn)：首先，應(yīng)當(dāng)對(duì)軟土地基處理位置做出明確標(biāo)記，應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)測(cè)量?jī)x器對(duì)結(jié)構(gòu)物位置進(jìn)行測(cè)定及標(biāo)示，而后進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察，明確周邊地質(zhì)情況，特別是軟土地基上部的結(jié)構(gòu)物應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注及標(biāo)示，根據(jù)實(shí)際情況盡可能的延伸勘察范疇，為軟土地基處理方式的最優(yōu)化選擇夯實(shí)基礎(chǔ)；其次，根據(jù)實(shí)際情況選擇相對(duì)合理的開挖方式。實(shí)際上軟土地基開挖階段所要考量的因素眾多，開挖同樣具有一定的難度，這是因?yàn)榛谲浲翆傩酝馏w結(jié)構(gòu)無法實(shí)現(xiàn)有效固結(jié)，這就導(dǎo)致其承載力指標(biāo)相對(duì)下降，而機(jī)械設(shè)備自重較大，土體無法承載機(jī)械設(shè)備的碾壓，部分機(jī)械設(shè)備無法入場(chǎng)，機(jī)械組合選擇受限較多，基于此，軟土趨于開挖階段應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)掌控軟土特點(diǎn)，對(duì)關(guān)聯(lián)參數(shù)進(jìn)行有效測(cè)定，衡量機(jī)械運(yùn)行及開挖要求的相符性，選擇更為有利且高效的開挖方式；最后，加強(qiáng)對(duì)地基承載力的檢測(cè)?，F(xiàn)階段應(yīng)用頻率較高的檢測(cè)儀是觸探儀，該種儀器能夠?qū)崿F(xiàn)突破地段局限精確探測(cè)地基承載力，在實(shí)際檢測(cè)階段一旦發(fā)現(xiàn)承載力與圖紙要求難以相符的情況，就應(yīng)當(dāng)將這一情況反饋給相關(guān)工作人員，由負(fù)責(zé)單位優(yōu)化設(shè)計(jì)承載力指標(biāo)，在條件允許的情況下可以采取預(yù)加固處理措施，先將局部處理好，而后進(jìn)行再次檢驗(yàn)，并及時(shí)更新記錄數(shù)據(jù)，在保證檢測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)性及有效性的基礎(chǔ)上，為工程質(zhì)量建設(shè)提供必要參考，降低返工率及安全隱患。

3.2 合理應(yīng)用加固處理措施

橋梁隧道工程施工階段保證軟土地基穩(wěn)定性，促使承載力水準(zhǔn)不斷優(yōu)化至關(guān)重要，這就需要以工程實(shí)際情況為核心，將加固處理措施落實(shí)到位，提升橋梁隧道工程質(zhì)量的優(yōu)化程度，為其后續(xù)運(yùn)營(yíng)及使用提供基礎(chǔ)保障。從當(dāng)前形勢(shì)來看，橋梁隧道軟土地基加固處理技術(shù)中超前支護(hù)及超前預(yù)支護(hù)是兩種不同的技術(shù)方式，在實(shí)際應(yīng)用階段以上兩種技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用范疇都存在顯著差異，這就需要依照具體情況選擇更為適宜的加固技術(shù)，促使其技術(shù)能效正常發(fā)揮。但是由于橋梁及隧道施工流程及結(jié)構(gòu)體系不同，相匹配的加固處理方式也不同，細(xì)化來說：

3.2.1 隧道軟土地基加固處理方式

首先，超前預(yù)支護(hù)：在隧道開挖的前期階段就采取符合工程情況的加固處理措施，在具體操作中可以借助以下方法來達(dá)到加固目標(biāo)：管棚。施工人員應(yīng)當(dāng)依照設(shè)計(jì)圖紙中的施工要求及要點(diǎn)，將鋼管正確放置在已經(jīng)完成的鉆孔眼中，促使管棚作業(yè)形態(tài)形成，而后在鋼管中注漿，提高加固處理的有效性。為了進(jìn)一步提高剛性指標(biāo)，還可以將鋼筋籠設(shè)置在鋼管中，促使管棚結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，基于此，管棚下部的軟弱圍巖頂部就能形成一定的支撐力，后續(xù)開挖作業(yè)進(jìn)行時(shí)能夠增強(qiáng)穩(wěn)定性，降低坍塌等問題的發(fā)生頻率；超前小導(dǎo)管法。如果在隧道施工階段發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象就應(yīng)當(dāng)注意，圍巖本身具有軟弱屬性但是自穩(wěn)性同樣良好，就需要重點(diǎn)考量選用何種加固措施，此種情況基于空間等條件的限制并不適宜應(yīng)用管棚法，可以應(yīng)用超前小導(dǎo)管實(shí)現(xiàn)加固處理，這不僅能夠提高加固作業(yè)的便捷性，更適宜操控機(jī)械設(shè)備，大大提高加固效率，因此，該種加固措施在軟弱圍巖環(huán)境中應(yīng)用頻率較高；超前錨桿法，同樣處于軟弱圍巖環(huán)境下，伴隨較強(qiáng)的自穩(wěn)能力，為了規(guī)避坍塌風(fēng)險(xiǎn)，就可以選擇應(yīng)用錨桿法進(jìn)行加固；其次，超前預(yù)加固，其技術(shù)原理為通過注漿實(shí)現(xiàn)對(duì)軟弱圍巖的加固，常規(guī)注漿形式有以下兩種：地表注漿：該注漿方式主要適合應(yīng)用在砂石含量相對(duì)較高的軟土層，這就需要加強(qiáng)對(duì)漿液的合理選擇；洞內(nèi)鉆孔注漿：應(yīng)用現(xiàn)代先進(jìn)設(shè)備將凝膠性能優(yōu)良的漿液注入到洞中，通過漿液填充凝固，就能相對(duì)提升洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，促使圍巖強(qiáng)度有所上升。

3.2.2 橋梁施工中軟土地基加固處理方式

①擠密壓實(shí)法：其一，石灰填塞壓實(shí)法，由于軟土層中含有大量的水，而石灰基于自身屬性特點(diǎn)吸水性能十分良好，基于此，可以將石灰直接填塞在軟土中，通過吸取水分減少軟土層中的水，降低軟土危害。與此同時(shí)，石灰在與水發(fā)生直接接觸后體積會(huì)變大，膨脹系數(shù)上升擠壓力形成，能夠?qū)浲列纬珊粚?shí)作用，進(jìn)一步提高軟土層的結(jié)構(gòu)承載水準(zhǔn)，由于該種方法操作簡(jiǎn)單，成本不高，因此被頻繁使用；②強(qiáng)夯法：應(yīng)用大型機(jī)械設(shè)備在軟土地基上進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，能夠相對(duì)提高軟土地基承載水平，促使原本軟弱的地基更加趨于穩(wěn)定，其技術(shù)原理為借助機(jī)械設(shè)備的強(qiáng)度應(yīng)力反復(fù)碾壓能夠減少地基空隙，但是在該方法應(yīng)用階段大型機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用是必不可少的，這不僅需要由專業(yè)人員進(jìn)行操作，成本也有所上升；③墊層法，橋梁施工過程中可以將砂石等隔水材料堆積在一起形成墊層結(jié)構(gòu)，便于將軟土層中的水排出，該種方法排水效率能夠保持勻速，并與周邊土層含水量保持平衡，同時(shí)還能形成阻隔作用，避免出現(xiàn)水向上滲透的問題，在提升結(jié)構(gòu)體系穩(wěn)定性及承載力的同時(shí)，減少沉降問題。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，軟土地基處理是現(xiàn)代橋梁隧道工程中的重點(diǎn)及難點(diǎn)，軟土地基作為工程持力層，該結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定直接影響工程整體質(zhì)量，因此，在橋梁隧道施工階段應(yīng)當(dāng)明確軟土地基的危害，及時(shí)采取可行性的處理方法將地基危害解決，促使工程質(zhì)量與既定目標(biāo)相一致。