淺析路橋施工中軟土路基的施工技術要點

魏文濤

摘要： 當前我國國民經濟發展，交通建設范圍無限擴大，施工技術也在呈現豐富化拓展大好局面。在這其中，像路橋施工中的軟土路基施工最難處理，在軟土路基上施工建設路橋很可能在長期使用后出現路基沉降，造成嚴重的跳車現象，不利于交通安全運營。所以本文就提出了路橋施工中軟土路基的沉降病害類型，并結合例證分析其施工技術相關要點，希望對軟土路基病害治理起到有效促進作用。

Abstract： At present， with China's national economic development and the indefinitely expanding scope of transportation construction， the construction technology is also presenting an enriching and expanding situation. Among these， construction of soft soil roadbeds in road and bridge construction is the most difficult to handle. Construction of road and bridges on soft soil roadbeds is likely to occur roadbed settlements， causing severe vehicle jumping and detrimental to traffic safety operations. Therefore， this paper proposes the types of settlement problems of soft soil roadbed in road and bridge construction， and analyzes the related points of construction technology in combination with examples， hoping to effectively promote the treatment of soft soil roadbed diseases.

關鍵詞： 路橋；軟土路基；病害類型；施工技術要點

Key words： road and bridge；soft soil roadbed；type of disease；construction technology

中圖分類號：U213.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）21-0149-02

0 引言

近年來，我國路橋建設要求正在逐年提高，其技術類型與技術內容也在呈現極大豐富化，它強調施工企業的施工能力與研究能力優化，希望解決路橋建設中比較常見的軟土路基問題，有效調整施工質量與施工進度速度，凸顯其中施工技術要點實施的重要性。

1 軟土路基的基本性能分析

1.1 軟土路基

首先軟土是含水量成分較高的黏性土質，它一般在沿河、沿海等水域附近存在，其中的成分主要包括了粉土、淤泥、泥炭等等土質成分，在這種地質環境中施工會為路基加固帶來極大難度。比如說由于軟土路基的結構相對松散，必須在施工前對其進行特殊處理后才能展開施工過程；而如果所采取的處理措施不當可能會造成施工難度大幅度增加，直接影響到道路路基質量，影響交通安全運行；再者就是軟土路基在滲水性能方面表現極弱，沒有良好的固結速度，所以在公路建設過程中就會直接出現裂縫或塌陷等等現象，所以說在軟土地質上建設道路路基存在一定的風險性。

1.2 路橋軟土路基

路橋是公路道路建設中的重要環節段，該段對道路路基的本體質量與施工質量要求非常之高。就路橋的整體結構與過往建設歷史來看，它遭遇軟土路基還是比較常見的，所以這就與路橋地基需要建設在質地堅硬的地基上這一原則背道而馳。一般來說，如果路橋整體結構處于軟土路基上，它所處的地質部分一定會含有較多水分，導致地質整體硬度降低，形變能力相應增加，如果出現重壓作用很可能會發生嚴重的結構變化。其具體表現就為上層建設路橋部分因為軟土路基而出現凹陷、隆起、裂縫或斷折等等問題。根據多年的路橋工程施工實踐經驗來看，軟土路基特征主要包含以下3點：

第一，路基中的土顆粒之間存在透水性能較弱的問題，它們普遍在儲存水分能力方面表現較強。如果水分進入后，可能無法實現及時下滲，水分含量會始終保持較高水平。

第二，軟土地基在土體之間存在較高的可壓縮性，它表現為土顆粒之間的孔隙較大，在重力作用下可能會出現嚴重形變。而如果土顆粒處理不能有效到位，路橋在日后的運營過程中必然會出現沉降問題，即對道路質量形成嚴重損壞影響。

第三，軟土地基本身存在觸變特性，具體來說就是軟土地基本身在沒有承擔任何其它作用時，它表現為固態結構。如果承受外界作用，它的地基土質會呈現出明顯的流動性狀態，這種流體土體結構會讓地基的承載能力大幅度下降，直接造成地基上部結構出現明顯裂縫甚至斷層。

整體來看，軟土路基存在較多基本特征，而究其根本原因是由基本結構所導致。所以在路橋施工過程中必須針對其基本特性采取相應的針對性措施，全面提高路橋路基的整體穩定性能[1]。

2 平興高速公路路橋施工中的軟土路基施工處理技術案例分析

2.1 濟南至廣州國家高速公路平遠（贛粵界）至興寧段（簡稱“平興高速公路”）路橋施工項目基本概況

平興高速公路國家規劃的“7918”高速公路網中的第四縱——濟南至廣州高速公路（編號G35）的組成部分，路線起于梅州市平遠縣（贛粵界），經平遠、梅縣、興寧、終于五華縣境內，與梅河高速公路相接；同時本項目也是廣東省高速公路網規劃的第二縱—汕尾至江西尋烏高速公路的組成部分。本標段起點樁號為K1604+550，終點樁號為K1610+700，線路全長6.150km。不良地質主要有軟土。

沿線軟土主要分布于沖積平原區、河流谷地及山間洼地第四系沼澤相淤泥質粉質粘土及淤泥（層號為2-0、2-0-1、4、4-0、4-1）組成，其中平原區及河流谷地軟土呈片狀分布，山間洼地（或魚塘塘底）軟土呈點狀或帶狀隨機分布。厚度一般為0.4-5.95m，局部達到7.2-8.1m，上層覆蓋層一般為耕植土、素填土及粉質粘土，厚度為0-9.4m，或無覆蓋層。整體看來路堤不均勻沉降現象非常普遍且嚴重，常常會引發路橋橋頭跳車現象發生，造成公路路橋安全隱患。為了有效保障行車安全，提高行車在路橋上的舒適度，專門針對路橋施工中的軟土路基處理技術進行了分析，總結得出其軟土路基病害特征，并提出合理有效的施工處理措施。

2.2 平興高速公路路橋路基軟土工程的基本特征

從整體來看，平興高速公路路橋路基的軟土土質呈主要存在淤泥質粘土與淤泥質粉質黏土兩種類型，它們在物理性質指標和力學性質指標上表現偏弱，例如其固結快剪指標分別只有7.6和8.2，而在整體滲透系數方面也表現較差，大約只能達到5.13Kvcm/s（10-7）和4.31Kvcm/s（10-7），容易形成土層貯水情況。從軟土工程特性來看，該工程中的路橋軟土路基特性主要呈現出以下5個基本特點。

首先，它的含水率偏高，無論是淤泥質粘土亦或是淤泥質粉粘土，它們的液性指數均為IL>1，而部分淤泥質分層粘土的液性指數則為IL≈2。

其次，它的孔隙比偏大，且具有較高的壓縮性。例如淤泥質粘土與淤泥質粉質粘土的孔隙比都大于1，且它們的壓縮系數與壓縮模量也相對較高，因此它們都屬于高壓鎖性土質。

第三，它的滲透性較差，滲透系數偏小，在垂直滲透系數Kv的表現方面整體均值小于豎向滲透系數KH，所以整體看來滲透性偏差。

第四，它的抗剪強度偏低，表現出了偏小的粘聚力。在施工過程中由于發現其內摩擦角相對偏小，所以它的抗剪強度也表現出較低水準。

最后，它的靈敏度偏高，該工程中施工現場軟土地質的靈敏度大約在3～6左右，可定性為中等靈敏度土。考慮到它的靈敏度偏大且圖結構性對比強度強，所以二者相互影響后擾動土體的強度也會迅速大幅度下降[2]。

2.3 平興高速公路路橋路基軟土工程的技術要點

為了解決上述問題，優化該工程路橋施工中的軟土路基問題，提高路橋交通安全運行效率，下文專門提出了該路橋工程所采用的軟土路基施工處理技術方法。

DGR（Deep Grouting Reinforcement，深層注漿加固抬升技術）是該工程所采用的新路橋軟土路基施工技術，它專門用于治理公路橋梁軟土路基不穩以及其所引發的各種橋頭跳車問題。它基于地基軟弱所引發的陸地不均勻沉降病害展開分析，開發新材料與新技術，實現深層注漿以提高路基的復合承載力。同時，該技術也可幫助路橋形成路堤下隔層，減小路橋路基必然會出現的不均勻沉降問題，盡量縮小路橋之間的沉降差問題。它的主要技術流程就是通過漿液填充、滲透與壓密結合土體路基變化形成漿脈，并將特制漿液注入到軟土層中，當土體被注入到漿液填充后就會迅速初凝，漿液管道被完全堵住并形成劈裂面，此時劈裂面土體會被初凝漿液擠壓，這會對受漿軟土實現土性改良，進而實現對路橋軟土路基的有效加固。在該工程中，采用DGR技術的水泥用料主要選擇了硅酸鹽水泥，化學漿部分則采用了速凝劑、早強劑等高效附加劑，它的水泥與DGR化學漿配比大約為1：0.2～0.35，而注漿壓力則控制在0.1～0.5MPa左右，下文給出DGR施工的具體工藝流程。

2.3.1 放樣

首先要布置加固灌漿空位，并對孔位標記編號，土體空隙如果越大，漿液的地下擴散半徑也就越大，所以結合一般施工經驗來展開施工，將漿液控制在1.5～3.0m半徑范圍，保證注漿孔與實際車道道寬、數量及間距保持一致，滿足注漿加固條件。一般來說，灌漿孔距與排距應該控制在2.0～4.0m左右為最佳，同時做好地下調查，保證管線與搭板之間埋設物完好無損。

2.3.2 制漿

在施工中保持水泥漿液的水灰比在0.75左右，該工程中采用了高速剪切專用制漿設備，結合用漿量來計算水泥與水的準確用量，畢竟保證均勻攪拌，在水泥漿攪拌初凝后保養以避免離析現象發生。再者，水泥與DGR化學漿的材料配比比例大約控制在3：1左右，同時結合施工點路堤基本特征、軟土情況與氣溫因素做出適當調整，保證做到最佳加固效果[3]。

2.3.3 灌漿

最后在灌漿過程中主要將水泥漿化學漿液灌漿壓力控制在0.1～1.0MPa左右，同時在灌漿施工中控制漿液擴散半徑在1.5～3.0m左右。該工程根據施工現場的具體軟土地基深淺及沉降情況確定了初灌、復灌一、二階段，主要實施群樁交叉灌注技術，其注漿步驟如圖1。

3 總結

針對軟土地質，路橋施工項目必須做好路基固化處理，結合多種技術分析其軟土地質表層含水量、滲水影響以及軟土抗壓強度，綜合提出路橋軟土路基加固解決辦法，提高整體施工水平。

參考文獻：

[1]侯建偉.對路橋施工中軟土路基的施工技術要點分析[J].工程建設與設計，2018（2）：59-60.

[2]王賓.分析道路橋梁施工中軟土路基施工[J].城市建設理論研究（電子版），2016（8）：1834.

[3]于龍平.公路橋梁軟基路基路面施工[J].交通世界（建養.機械），2013（5）：284-285.