黃正斌

（北京城建道橋建設(shè)集團(tuán)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(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要命脈，如果出現(xiàn)工程質(zhì)量問題，除了影響經(jīng)濟(jì)發(fā)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(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基。在施工時，應(yīng)按軟弱地基的特點進(jìn)行設(shè)計施工。在地基的局部范圍內(nèi)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(wěn)定性差、負(fù)載力低、壓縮性強(qiáng)等缺點，如果不對其進(jìn)行處理，就沒辦法達(dá)到市政道路路橋梁地基施工的標(biāo)準(zhǔn)要求[2]。在選擇處理措施和方案時，需要在充分勘探調(diào)研的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)、合理的選擇，并對施工過程嚴(yán)格把控，保證工程質(zhì)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(dāng)受到外界較大壓力時，土壤顆粒之間的間隙就會被壓縮，導(dǎo)致土體體積減小，地基出現(xiàn)塌陷。如果在施工時沒有對其進(jìn)行加固處理，會導(dǎo)致道路和橋梁出現(xiàn)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(qiáng)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(wěn)定歷時長。地基土受壓后，孔隙水壓力逐漸消散，而有效應(yīng)力不斷增加，進(jìn)而使地基固結(jié)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(wěn)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(wěn)定。

2.3 軟弱地基給市政路橋建設(shè)帶來的危害

2.3.1 道路路面下沉

在工程施工的準(zhǔn)備階段，如果沒有針對軟弱地基進(jìn)行加固處理，當(dāng)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(fā)現(xiàn)并采取緊急處理措施，嚴(yán)重時就會導(dǎo)致地基底層土體破壞嚴(yán)重，部分或全部路面下沉，路基和路面的結(jié)構(gòu)也會受到嚴(yán)重?fù)p傷。

2.3.2 不合理的承載力設(shè)計會導(dǎo)致路面凹陷

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

2.3.3 橋面上相鄰兩節(jié)容易錯臺

在軟土地基受壓縮導(dǎo)致路面下沉的時候，與橋面地基相鄰的位置也會產(chǎn)生不同程度的下沉，致使出現(xiàn)錯臺的情況。錯臺情況嚴(yán)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(shè)計處理工作。當(dāng)土體的縱向承載力達(dá)到極限時，也會影響相鄰軟土地基的承受能力，進(jìn)而產(chǎn)生地基沉降錯臺的現(xiàn)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(zhì)壓縮效果的不同，將進(jìn)一步加劇錯臺的程度[3]。

2.3.4 整體路面遭受破壞嚴(yán)重

在進(jìn)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(yù)應(yīng)力承載力。當(dāng)承載力超過臨界值時，路面就會出現(xiàn)裂縫[4]。同時，路面地基出現(xiàn)問題會導(dǎo)致在臨界點處發(fā)生剛性接觸，使應(yīng)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(jié)合項目路面和地基特點，科學(xué)地選擇施工技術(shù)和工藝，提高施工的總體水平，盡量降低地基沉降，提高其穩(wěn)定性。堅持以預(yù)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(chǔ)。

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(zhì)松軟的問題，顯著提高施工質(zhì)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(wěn)定性能。使用人工或者機(jī)械去除原有地基中的軟弱成分，采用強(qiáng)度更高、承載力更強(qiáng)的材料進(jìn)行填充。

2）拋石填筑法

拋石填筑法在施工時會繼續(xù)使用軟弱地基中的土方材料，在這基礎(chǔ)上再使用其他的材料，以便提高地基自身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。施工時，在軟弱土上方使用推土機(jī)反復(fù)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(qiáng)度和穩(wěn)定性。拋石法主要應(yīng)用于路基經(jīng)過水坑、池塘路段，直接拋石，進(jìn)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(wěn)定，由于擠淤的關(guān)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(tǒng)的施工技術(shù)，但是也要求施工人員必須嚴(yán)格按照相應(yīng)規(guī)程展開作業(yè)。加筋法是指在道路回填階段，在填土內(nèi)鋪設(shè)如鋼帶、鋼條、條帶、纖維或網(wǎng)格等抗拉材料，使這種人工復(fù)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(xué)性能，提高土的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。將加筋技術(shù)應(yīng)用于施工建設(shè)過程中，可以借助人工復(fù)合的手段達(dá)到保護(hù)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(yù)防在施工建設(shè)過程中出現(xiàn)的沉降現(xiàn)象，還能降低地基形變的發(fā)生概率，從而起到穩(wěn)固作用。

3.3 粉噴樁復(fù)合地基法

地基整體質(zhì)量最重要的指標(biāo)就是承載能力。合理控制軟弱地基的整體質(zhì)量是市政橋梁道路施工中非常重要的一環(huán)。粉噴樁復(fù)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(jié)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(xiàn)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(dá)到其設(shè)計高程穩(wěn)定狀態(tài)后，再進(jìn)行開挖作業(yè)，保證填土速度的同時，促進(jìn)淤泥中孔隙水壓力降低，提高工程的整體施工質(zhì)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(jī)械設(shè)備，不同的軟弱地基對插入深度的要求各不相同。然后，經(jīng)過預(yù)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?jǐn)D出來。水分會順著塑料板不斷上升，最終排到砂墊層[6]。經(jīng)過一系列操作，在強(qiáng)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(jié)語

綜上所述，在市政路橋工程中務(wù)必要處理好軟弱地基問題，針對其在含水率、承載力、穩(wěn)定性、排水性方面存在的問題，選取科學(xué)、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(jié)構(gòu)穩(wěn)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(zhì)量建設(shè)奠定基礎(chǔ)。