软基环境下道路桥梁沉降问题的施工技术改进

钟舜琪

（中国公路工程咨询集团有限公司，北京 100010）

0 引言

软基含水量大，渗透性差，且具有较高的压缩性，在此处进行道路桥梁施工时必须进行特殊处理，一旦处理不到位就会造成道路桥梁出现不均匀沉降，引发质量安全问题。为此，本文结合软基特点提出了道路桥梁沉降问题的施工改进技术。

1 工程概况

某道路桥梁建设工程经现场地质勘查后发现存在软土地基，地基土层概况见表1。

表1 软基地层特点及物理参数Tab.1 Characteristics and physical parameters of soft foundation layer

该段地基土层软、含水量高、渗透性差，地基结构承载力不稳定，抗剪强度弱，在道路桥梁施工过程中应做好软基的特殊处理，避免道路桥梁出现不均匀沉降问题。

2 软基加固施工技术改进试验

2.1 加固方案

为了确定软基环境下道路桥梁沉降问题施工改进技术的可行性，设计统一的试验条件，采用2 种软基加固施工方案并进行沉降检测，判断各方案的优劣势[1]。2 种方案均在软基底层设计填充垫砂层，厚度为0.8 m，具体方案如下。

方案1：无加筋垫砂层。

方案2：加筋土工格栅垫砂层。使用的垫砂层材料为级配碎石、砾砂土、中粗砂（含泥量不能超过3%）；土工格栅为高密度聚乙烯。

2.2 数据获取

为了确定施工后软基沉降量变化情况，选择水压检测系统方法提取数据信息，在垫砂层的底部安装沉降管，检测点数量为5个，间距为3.5 m[2]。

2.3 结果分析

在软基地质试验初始条件一致的情况下，采用不同施工方案进行软基加固处理，然后进行预压沉降测试，2种方案的沉降曲线如图1所示。

图1 不同加固方案下软基沉降量变化Fig.1 Change of soft foundation settlement with different reinforcement schemes

分析图1 可知，软基加固施工后，通过堆载预压，软基出现了不同程度的沉降。其中方案1，随预压时间增加，软基初期沉降较为明显，后期沉降趋于平缓；方案2，堆载预压初期软基沉降较为明显，60 d时达到了最大值330 mm，后期沉降趋于稳定。改进后的方案2有效控制了软基的沉降。

3 加筋土工格栅工艺流程

土工格栅工艺流程如图2所示。

图2 土工格栅工艺流程Fig.2 Geogrid process flow

4 加筋土工格栅工艺要点

4.1 铺设土工格栅

（1） 土工格栅在正式铺设前，先要观察土工格栅是否存在劣化现象，再安排专人对其性能进行检查，具体要求见表2。为了确保加筋土工格栅铺设质量，一旦发现土工格栅存在质量问题，就禁止进场使用[3]。以设计要求为依据精准进行土工格栅下料作业，通常需要做好余量处理，使之不少于3.0 m。

表2 加筋土工格栅的性能要求Tab.2 Performance requirements for reinforced earth grid

（2） 以设计要求为依据，特殊处理土工格栅连接部位，保证土工格栅连接完整度。另外，土工格栅连接时要将重叠长度控制在0.2 m 以内，并做好牢固绑扎。

（3） 在进行土工格栅作业时，要求连接点强度大于设计规定抗拉强度的80%。格栅屈服延伸率不能超过5%，抗拉强度至少为75 kN/m。

（4） 土工格栅铺设作业时注意平顺，无褶皱、扭曲等现象，整个作业流程应该保持连续，在最大程度上发挥土工格栅优势作用。土工格栅铺设后，作业人员需要人工拉紧，确保土工格栅可以达到充分受力状态[4]。同时下承层表面必须保持平整、洁净，使土工格栅和下承层之间更好地贴合。当检查确定两者完全贴合后，选择插入钢钉等方式对土工格栅进行有效固定。

（5） 当土工格栅铺设完成且检查合格后，按照要求及时进行填筑。土工格栅裸露在外时间不能大于48 h，否则在阳光暴晒下容易老化，影响使用性能。

4.2 填筑填料

（1） 为了提升填筑效果，需要由两边到中间对称填筑。填料运至工程现场后，禁止直接向土工格栅上面填料，需要先运输到指定区域进行卸料。若遇到特殊问题，要在土工格栅上进行卸料时，相关人员必须严格把控单次卸料厚度，一般不超过1.5 cm。为避免土工格栅遭到破坏，禁止一切车辆碾压土工格栅。

（2） 因为含水量对砂砾土的影响比较小，所以通过科学调整砂砾土级配，可以有效提升填筑质量。基于此，填料主要选择砂砾土、级配碎石以及中粗砂，其中砂砾土直径≤15 cm，级配碎石粒径尽可能保持均匀，中粗砂中的含泥量不大于3%。

（3） 在进行填料时，基槽与运料车间距应控制在适当范围内，一般距离不小于1.5 m。若是土工格栅表面并未填筑填料，则禁止运料车直接在上面行驶，确保土工格栅不被破坏。为提升填筑效率，应用“机械摊铺+人工辅助摊铺”作业模式，使填料填筑厚度与平整度符合相关要求。

（4） 在应用推土机进行填料作业时，需要先将土工格栅上面填筑一层厚度不小于20 cm的填料，且推土机行驶速度不超过5 km/h。为防止出现筋带错开问题，无特殊情况不可刹车。结合填料类型及特性，选用适宜的填筑设备并经科学计算得出每层填筑厚度，一般不超过30 cm。

4.3 土工格栅翻卷

首层填料碾压密实后，将土工格栅进行翻卷回包处理，同时将其与上一层的土工格栅一起绑扎，以人工方式修整边角和锚固。土工格栅翻卷端的外侧，需要进行培土处理，厚度控制在1.0 m 左右[5]。另外，当所有土工格栅铺设完成与翻卷处理后，就可以进行上部填筑作业。

4.4 碾压施工

应用振动压路机进行填料碾压，详细操作技术要点如下。

（1） 填料的首次碾压，为了不出现过度碾压和筋带错位问题，要结合实际情况对压路机行驶速度进行控制。第1 遍碾压完成后，随着填料密实度的增加，可适当增加碾压力度。对填料进行1 遍横向碾压后，如果检测发现填料压实度符合规定要求，就无需再进行碾压作业。没有进行碾压的填料，压路机不可随意急刹、停车。

（2） 当每层加筋体碾压结束后，安排专业质检人员对加筋体实际压实度进行检测，确定其是否能够达到相关规定要求。对加筋体压实度检测时，根据实际情况随机设置5个检测点，各检测点的压实度均超过95%，则表明压实度合格；反之，则不合格。施工单位要调查其中原因，有针对性地解决问题，然后重新进行碾压，必须确保加筋体压实度符合规定。

4.5 注意事项

（1） 针对土工格栅铺设作业，首先要将底层表面整平。为了使土工格栅铺设后更具完整性，应首先将所有碎石、硬物等清理干净，然后平整、拉紧铺设土工格栅，最后填筑填料。

（2） 技术人员在土工格栅铺设时必须规范操作，将其拉直、拉紧，防止土工格栅铺设后发生褶皱和弯曲等问题。为了进一步提升土工格栅铺设质量，应在适当的距离布设木桩，通过木桩来固定、拉直、拉紧土工格栅。

（3） 当土工格栅铺设完成后，禁止所有设备在其上面行驶，以免对土工格栅的使用性能造成负面影响。

（4） 对于外缘边坡表面位置，最小间距不能小于1.0 m，确保土工格栅不会外露。

（5） 在土工格栅运输与储存环节，应做好遮盖保护处理，以免土工格栅出现劣化，影响其使用性能。

（6） 若是施工中遇到雨季，应提前做好天气预报工作，尤其是雨天，必须停止作业，且要提前制定科学、合理的防水处理措施。为了防止雨水浸泡土工格栅，将施工区域封闭前，选择防雨布或者毛毡布等材料覆盖土工格栅。

（7） 加筋土工格栅施工阶段，为了防止土工格栅出现浪费问题，应严格根据设计要求精准下料，尽可能减少缝合与切割材料次数。

（8） 若是工程现场地势较低，且不具备排水条件，则要结合实际情况科学开挖排水沟等，做好地表水的拦截与排出，避免现场出现大面积积水而影响软基加固处理效果。

5 结语

道路桥梁建设中经常会遇到软基环境，需要及时予以处理，并提出加固措施，以免引发道路桥梁出现不均匀沉降问题。文中案例工程在进行软基加固处理时，设计了2 种加固方案。经过验证认为，与无加筋垫砂层施工方案相比，加筋土工格栅（材料为密度聚乙烯）砂层方案有效控制了沉降变形，达到了加固施工技术标准和相关要求。为进一步增强加固效果，应结合实际情况，重点关注施工注意事项。