吳井奎

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各地區(qū)之間的聯(lián)系日益密切，經(jīng)濟(jì)一體化成為未來(lái)的大勢(shì)所趨。同時(shí)在城市化逐步成為主流的社會(huì)大背景下，道橋建設(shè)不僅起到了緩解交通壓力的作用還代表了一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。我國(guó)道路橋梁分布廣泛數(shù)量多，為兼顧社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益與公民的人身安全，工程建設(shè)部門應(yīng)針對(duì)道橋建設(shè)中常見的軟土地基不均勻沉降問題提出有效的解決措施。

關(guān)鍵詞：軟土地基;道橋工程的不均勻沉降;成因與防控

引言：道橋建設(shè)體現(xiàn)了一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度，在經(jīng)濟(jì)一體化的社會(huì)背景下，各地區(qū)之間的往來(lái)支撐著經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)。但是在道路橋梁投入使用后，常會(huì)出現(xiàn)許多問題如地面沉降和裂縫等，給政府帶來(lái)大量的后期維護(hù)費(fèi)用的同時(shí)對(duì)通行的居民的人身財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此工程建設(shè)部門根據(jù)交通載荷對(duì)公路的影響，通過開展一系列的模型試驗(yàn)研究軟土地基沉降的成因，減少危險(xiǎn)事故的發(fā)生。

1自然環(huán)境因素的影響，制定地基土的物理性能指標(biāo)

國(guó)家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展使得基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)入到建設(shè)的高潮期，交通建設(shè)作為一地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的指向標(biāo)，起到疏通兩地之間的經(jīng)濟(jì)往來(lái)，承接人口轉(zhuǎn)移的重要作用。近年來(lái)，國(guó)家對(duì)道橋工程的建設(shè)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用投資呈現(xiàn)出逐年增加的趨勢(shì)，建設(shè)力度空前前所未有?，F(xiàn)在我國(guó)的橋梁建設(shè)技術(shù)和配套設(shè)施的水準(zhǔn)已躍居世界第二。但是由于我國(guó)幅員遼闊，生態(tài)環(huán)境復(fù)雜多樣的特點(diǎn)，道橋在投入使用后受到自然環(huán)境因素的影響常出現(xiàn)軟土路基不均勻?qū)е碌某两祮栴}，致使道路的通行度下降，管理部門的后期養(yǎng)護(hù)監(jiān)管費(fèi)用大大增加。我國(guó)地質(zhì)環(huán)境多樣，大部分高道橋不可避免的要途徑軟土地區(qū)。軟土區(qū)存在著含水量和空隙大的特點(diǎn)，在受到大質(zhì)量的貨車經(jīng)過時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)路基不穩(wěn)或大幅沉降的現(xiàn)象。

例如針對(duì)由自然環(huán)境因素變化導(dǎo)致的軟土路基沉降的問題，管理部門要在規(guī)劃時(shí)對(duì)地基土的物理性能設(shè)置一定的標(biāo)準(zhǔn)，減少使用后軟土路基的沉降幅度。道路橋梁的施工對(duì)工程地質(zhì)有較高的要求，原有土地中含有軟土層或地基土的特性不同都會(huì)造成一定程度的路基沉降變形。首先在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)師應(yīng)兼顧使用效益與經(jīng)濟(jì)效益在縮減成本的同時(shí)延長(zhǎng)公路的使用壽命。設(shè)計(jì)者要在將要建設(shè)橋梁的地段，劃分區(qū)域建立檢測(cè)點(diǎn)檢查土質(zhì)情況。如在我國(guó)沿海地區(qū)建設(shè)跨海大橋，土壤長(zhǎng)期受到海水的侵蝕，地下水水位高，多陰雨天氣導(dǎo)致地基土的含水量大于國(guó)內(nèi)的其他地區(qū)。所以設(shè)計(jì)者要依據(jù)本地區(qū)的具體情況進(jìn)行規(guī)劃，延長(zhǎng)跨海大橋的使用周期。在近海地區(qū)對(duì)軟土層進(jìn)行排水和填縫，提高路基的載荷能力。其次，為方便施工單位開展工作，國(guó)家應(yīng)制定統(tǒng)一的地基土物理性能指標(biāo)給建設(shè)質(zhì)量提供一個(gè)明確的標(biāo)準(zhǔn)。管理部門派出專門的人員，在我國(guó)幾大有代表性的氣候區(qū)如南方沿海地區(qū)，西北內(nèi)陸地區(qū)，東北地區(qū)和青藏地區(qū)等開展土質(zhì)檢測(cè)工作，就地基土的含水量，縫隙大小，載荷程度等方面進(jìn)行記錄并生成全國(guó)地基土分布情況圖。根據(jù)當(dāng)?shù)鬲?dú)特的自然環(huán)境特點(diǎn)，在保障道路橋梁通行質(zhì)量的基礎(chǔ)上制定地基土物理性能指標(biāo)，施工方在建設(shè)過程中可以參考該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)土質(zhì)在擁有一定了解的基礎(chǔ)上采取科學(xué)的防沉降措施。全國(guó)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)有助于工程建設(shè)的高速度與高質(zhì)量，有效規(guī)避由地基土帶來(lái)的路面龜裂沉降問題的發(fā)生。

2路基側(cè)向移位的影響，合理布置路基沉降點(diǎn)

由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化進(jìn)程的需要，道橋工程建設(shè)已經(jīng)成為國(guó)家當(dāng)前的重點(diǎn)工作之一。道路橋梁的通行質(zhì)量反映了一個(gè)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度，經(jīng)濟(jì)繁榮地區(qū)的城市化水平高，經(jīng)濟(jì)貿(mào)易交往是其主要的經(jīng)濟(jì)支柱，人口流動(dòng)較為普遍所以對(duì)橋梁，公路交通的需要比其他地區(qū)更大。除了地基土的次固結(jié)沉降，還有固結(jié)沉降和側(cè)向位移引起的沉降兩種。固結(jié)沉降通常可以在設(shè)計(jì)階段依據(jù)國(guó)家制定的地基土物理性質(zhì)指標(biāo)，進(jìn)行合理規(guī)劃規(guī)避固結(jié)沉降風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。而在側(cè)向變形與路面載荷的共同作用下土質(zhì)的剪應(yīng)力和固有的抗剪強(qiáng)度引發(fā)路基沉降一般是瞬時(shí)性的，所以在路面的外載荷增長(zhǎng)速度過快時(shí)側(cè)向變形的問題就會(huì)加深。同時(shí)側(cè)向變形還與施工速率有關(guān)，過快的速度會(huì)使填土載荷超過自身的承受能力。

例如針對(duì)路基側(cè)向位移的問題，管理部門要合理布置路基沉降點(diǎn)控制施工速率使其在地基土的承受范圍之內(nèi)。首先，工程建設(shè)部門要控制施工速度使其處于一個(gè)合理的范圍內(nèi)，通過減少路面的外載荷增長(zhǎng)變化速率降低瞬時(shí)變形發(fā)生的可能性。施工人員憑借以往的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)與地基土物理性質(zhì)指標(biāo)對(duì)本地區(qū)軟土路基的基本情況進(jìn)行一定的掌握。施工人員采取構(gòu)建道路模型的方式在施工前開展速率模擬實(shí)驗(yàn)。技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)設(shè)定出一套程序，只需將軟土地基土的厚度，含水量等數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中，就可以得出最佳的施工速率和最大外載荷強(qiáng)度，只要在這個(gè)限額內(nèi)施工就可以實(shí)現(xiàn)兼顧成本與質(zhì)量的目的。需要注意的是沉降點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)具有廣泛代表性，盡可能的覆蓋整個(gè)軟土路基保障測(cè)定結(jié)論的準(zhǔn)確度。除此之外，還要控制填土速率與排水速率，在二者之間利用測(cè)定系統(tǒng)尋求一個(gè)平衡點(diǎn)，基本做到填土與排水同時(shí)進(jìn)行處于動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。

3道橋軟土厚度對(duì)沉降的影響，應(yīng)用軟土路基沉降的一般規(guī)律

我國(guó)幅員遼闊，橫向由沿海到內(nèi)陸跨越多個(gè)干濕地帶，縱向上由南到北歷經(jīng)多個(gè)溫度帶，自然環(huán)境復(fù)雜多樣對(duì)道橋建設(shè)提出了更高的要求。道橋的通行量直觀的反映出一地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度，所以為保障經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)與公民的人身財(cái)產(chǎn)安全，工程建設(shè)部門應(yīng)在對(duì)軟土路基的全面掌握后，減少軟土路基的沉降幅度。路面載荷是影響軟土路基變化的關(guān)鍵因素，當(dāng)軟土厚度越大，在遇到大質(zhì)量的貨車經(jīng)過時(shí)，就可以阻擋部分壓力的向下傳導(dǎo)，地基土內(nèi)的水分不會(huì)因此被排出，空隙保持相對(duì)穩(wěn)定此時(shí)沉降變化幅度較小。

例如針對(duì)道橋軟土層厚度不同的問題，工程建設(shè)部門要依據(jù)軟土路基沉降的一般規(guī)律提高排水性能。首先，當(dāng)遇到軟土層較薄壓強(qiáng)傳導(dǎo)性能強(qiáng)的情況時(shí)，施工人員可以選擇采用，換土墊層的方式增加軟土層的厚度，為排水留下充足的時(shí)間。常見的有機(jī)械換土法，砂墊層法，爆破擠淤法等。都是通過改變地基土的物理性質(zhì)后加厚地基土層的方式，保持含水量的相對(duì)穩(wěn)定使空隙中的水分充足，載荷強(qiáng)度更大。除此之外，施工人員還可以選擇使用綜合治理方法，如砂墊層與固節(jié)水法有機(jī)結(jié)合在加厚軟土層的同時(shí)，將其中的液態(tài)水通過改變其特性的化學(xué)方法固化提高其載荷的強(qiáng)度減少側(cè)向變形的發(fā)生;填土預(yù)壓法是要求施工人員在進(jìn)行填土工作室，改變以往的流程，把填土環(huán)節(jié)拆分為多個(gè)填壓環(huán)節(jié)輪流開展。具體操作為利用大質(zhì)量的滾輪模式大體積的貨車等在軟土層的表面來(lái)回滾動(dòng)，加速軟土層中水分的下滲。之后再覆蓋上一層砂土并用大體積滾輪進(jìn)行新一輪的排水壓實(shí)，反復(fù)此項(xiàng)工作直至填滿整個(gè)開挖路段。用這種方式鋪設(shè)的道橋，軟土層自身的含水量少，受到多次擠壓空隙小，缺少了側(cè)向變形的必備條件。

總結(jié)：本文針對(duì)道橋在長(zhǎng)期使用后常出現(xiàn)的軟土路基沉降的問題從其主要影響因素自然環(huán)境，路基側(cè)向移位和路堤填筑三個(gè)方面入手開展有針對(duì)性的沉降試驗(yàn)分析，得出路基沉降的一般規(guī)律并就結(jié)論進(jìn)行整改，對(duì)我國(guó)道橋工程建設(shè)具有一定的指導(dǎo)作用。保障道橋的通暢度有助于經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步增長(zhǎng)，減少危險(xiǎn)事故的發(fā)生率和管理部門后期的維護(hù)費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]閆培龍. 軟土地基中路橋工程的不均勻沉降成因與防控措施[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2018， 000（007）：P.125-125.

[2]陳大豹. 軟土地基上道路橋梁施工不均勻沉降防治措施研究[J]. 西部交通科技， 2018， 133（08）：80-81+184.

[3]吳沛霖. 淺談道路橋梁施工在軟土地基上不均勻沉降的防治對(duì)策[J]. 城市建設(shè)理論研究（電子版）， 2018， 000（010）：P.113-113.