路橋施工中軟土路基加固 施工技術

許國施

摘要：軟土主要指處于軟塑性或流朔狀態的粘性土，由于這種土壤具有著指含水量比較大、壓縮性高、承載力低、強度低等特點，因此在路橋施工中一旦出現這類土壤的路段時，就需要進行加固處理以滿足道路對路基承載力的要求。本文對軟土路基的特點、加固要求進行了介紹，并對排水固結技術、振沖置換法加固等路橋施工中軟土路基加固的施工技術進行了探究。

【關鍵詞】橋路施工、軟土路基、排水固結、振沖置換法

路基是公路中貫穿全線的線形主體，同時也是路面穩定性與承載能力的重要保障與基礎，在設計上一般有著非常高的密實度與強度要求，而軟土路基的含水量很大、承載力極低等特點往往難以滿足這些要求。因此，利用物理力學性質與深度特點對軟土路基進行加固處理是非常必要的，而對軟土路基加固施工技術的研究也具有著非常現實的意義。

1.軟土路基的特點及加固施工要求

軟土路基的特點

想要了解軟土路基的特點，需要先對軟土的構成進行明確。軟土主要是由粘粒與粉粒共同構成，主要呈絮狀結構，這些兩種物質一般存在于地下水中，并隨著地下水的流動移動，但當地下水枯竭時，地下水的水流流速就會變換甚至停止，而這時粘粒與粉粒就會留在地下并通過不斷積累而形成軟塑性狀態的軟土。對于軟土路基的特點，總體上可以從兩方面進行分析。首先，軟土結構內部的粘粒與粉粒都具有著較小的顆粒直徑，因此彼此形成的孔隙也會比較小，在孔隙一般會充滿水分，而軟土較小的縫隙則使得水分很難排除，同時還有些水分會被吸附在土粒上并形成結合水。因此，軟土地基的透水性能都非常差，天然水含量比較高。其次，軟土的滲透性較強，但水分排出卻比較慢，因此軟土地基大多具有著固結慢、強度與承載力低的特點。

軟土路基的施工要求

軟土路基在施工時有著多方面的要求。首先，施工前要充分考慮路基狀況，如軟土層較薄，則需要進行表層處理法等特殊處理。其次，要注意施工路段的周圍環境，并結合具體的施工環境采取不同的應對措施，例如施工地點周圍有居民區，則應降低總沉降量，以實現對施工噪音的有效控制[1]。最后，要考慮施工路段的地面平整度，如地面的沉降程度不均勻，路面的平整度比較差，那么就很容易在構造物連接處出現剩余沉降，因此針對這種情況需要對構造物連接處進行特殊處理。

2.路橋施工中軟土路基加固的施工技術分析

排水固結技術

排水固結技術簡單來說就是在軟土路基中設立袋裝砂井、塑料排水板等作為排水通道，并在通道上方鋪設砂墊層或是砂溝，從而建立起一個完整的排水系統，同時采用堆載預壓、真空預壓、真空堆載等方式聯合進行預壓。這樣一來，軟土就會在上方的壓力下將含有的水分快速排出并實現固結，而軟土路基的強度也會在這一過程中因密實度的提升而逐漸提升，但需要注意的是，由于這種方法所采取的預壓方式與土壤次固結沉降所產生的壓力類似，因此在面對次固結降沉的軟土路基時加固效果一般會比較差。此外為了提升加固施工的效率，在排水固結技術的基礎上還創新出了動力排水固結技術。這種技術在保留袋裝砂井、塑料排水板、砂墊層等橫向或縱向排水體系的同時，將原本的預壓方式改為了填土堆載與夯擊。這樣軟土地基所受到的壓力更大，且具有連續性，排水固結的速度也會更快，因此能夠在較短時間內使軟土地基實現大部分的固結沉降，使承載力得到大幅度的提升。

水泥攪拌樁加固

水泥攪拌樁加固是一種以水泥為固化劑的深層機械加固手段。主要是利用深層攪拌機械在地基深處添加水泥，并對水泥與軟土進行攪拌，使二者拌和成為復合地基，而由于水泥在凝固后具有非常堅硬的特性，地基的承載力與強度也就能夠提升到路橋地基的標準。根據水泥固化劑添加形式的不同，水泥攪拌樁加固具體還可以分為漿噴法和粉噴法，主要是為了針對不同的軟土情況。當軟土地基內部的天然含水量大于30%時、土壤的塑性指數會比較大，因此適合采用粉噴法直接添加水泥灰并進行攪拌，這樣不僅攪拌起來比較容易，同時由于水泥灰的吸水性能，加固后的軟土路基也會具有更高的強度以及更低的強度離散性。而當軟土路基內部的天然含水量小于30%時，土壤的塑性指數比較低，水泥灰不容易實現有效攪拌，因此需要添加水泥漿作為固化劑，這樣的優點是施工工序較為簡單，造價較低，施工質量也更容易控制。

土木合成材料加固

土木合成材料加固與水泥攪拌樁加固比較相似，主要是利用土木合成材料作為固化劑在軟土地基深層進行攪拌，制造強度與承載力更高的復合地基。在施工之前，由于軟土地基的土質情況比較復雜，具有著較高的不確定性，因此需要安排技術人員利用專業儀器進行實地勘測，了解路基具體的土體特征，并在此基礎上分析出土壤密實度等具體數據，從而制定具體的加固計劃。而在加固過程中，則是通過振動設備帶動地基深處的土木材料與土壤共同振動，進而實現充分融合。這種技術的加固效果較好，同時在周密的施工計劃下施工質量也比較好控制。但由于在施工前必須要進行詳細的實地勘測，而實地勘測的工作量又比較大，因此在大規模或軟土路基面積較大的橋路施工中會比較耗時耗力，通常僅在小規模的軟土路基加固施工中進行應用。

振沖置換法加固

在振沖置換法中，施工人員需要利用振沖器或沉樁機在軟土地基中下沉成孔，之后在孔中分批次逐步填入碎石、鵝卵石等砂石材料并進行振實，以制作成碎石樁。在成樁的過程中，樁體會與砂性軟土產生擠密作用或振密作用，進而實現土體結構密度的提升，這樣樁體與軟土地基中原本粘性土同樣可以構成強度與承載力較高的復合地基，達到防止沉降的加固效果。同時，由于振沖器與沉樁機利用了不同原理，因此在施工標準上也是不同的，其中振沖器是利用高壓水振動成孔，因此地基的十字板抗剪強度應大于15KPa，而沉樁機是利用固體樁沖擊成孔，因此地基的十字板抗剪強度只需在10KPa以上即可。此外，由于振沖置換法加固比較依賴碎石樁周圍軟土對碎石樁的約束力，因此應用時對于軟土的要求比較高，如果軟土地基的土質不符合要求，加固效果就會大大下降。

混凝土管樁加固

相比于其他軟土地基加固技術，混凝土管樁加固的施工工序十分簡單，只需在地基中直接澆筑混凝土即可，同時由于其具有著較高的普適性，在絕大多數的土質下都具有良好的加固效果，因此也是當前路橋施工中應用最為廣泛的軟土路基加固技術。同時，混凝土管樁加固還具有著抗震性能好、工期短、施工成本低、質量穩定性高等一系列的特點，是一項非常實用的施工技術。當然，混凝土管樁在施工過程中并非完全沒有要求，對于管樁的硬度與高度的控制也是非常關鍵的，在一般的軟土地基施工中，混凝土管樁的直徑應控制在1.5米左右，而土層內部的長度則應在25米左右為宜。

結語

總而言之，軟土路基是路橋施工中的一種常見路基情況，施工單位必須要依照軟土路基的特點與加固施工要求，對各種施工技術進行靈活應用，以保證路橋工程的質量與整體穩定性。

【參考文獻】

[1]黃春雷.關于路橋施工中軟土路基施工技術標準的研究[J].中國標準化，2016（15）：199-200.

[2]于飛.對路橋施工中軟土路基的施工技術要點分析[J].民營科技，2016（01）：160.

[3]林雄.淺談路橋施工中軟土路基的施工技術應用思路[J].中國新技術新產品，2015（24）：132.