軟土地基施工技術在公路橋梁施工中的應用

（黃河科技學院，河南 鄭州 450063）

0 前言

公路橋梁工程項目建設有著周期長、投入大、風險高等特點，在施工建設中一定要做好質量把控工作，對塌陷、裂縫等問題密切關注，采取合理且先進的施工技術去提高工程質量。在公路橋梁施工中，軟土地基屬于常見地基類型，對于這類地基的施工處理既要總結過往經驗，也要采取針對性施工技術。基于此，文章主要結合筆者工作經驗，從多方面去探討軟土地基施工技術在公路橋梁施工中的應用，希望能為從業同行提供參考。

1 軟土地基的特點與常見危害

1.1 特點

在公路橋梁施工建設中，軟土地基屬于常見的地基類型，總結分析可知其特點有以下幾個方面：①含水量高。軟土地基最典型特點為高含水量，一般來講能夠達到20%以上，在部分軟土地基內部甚至能夠達到70%的含水量[1]。正因為較高含水量，所以土壤的流動性也非常高，基于軟土地基進行建設的工程項目有著一定的施工難度。為了保證公路橋梁工程項目整體質量，施工單位一定要做好前期現場勘查，全面掌握軟土地基的相關參數，制定針對性的地基處理方案，為工程項目施工打好基礎；②滲透性差。相較于其他類型土壤而言，軟土的固結速度非常慢，而且滲透性極差。再加上軟土地基內部基本含有大量有機質，所以會形成很多氣泡，在土壤的排水通道中充滿了氣體，導致其滲透能力較弱，與地基強度要求相去甚遠，一定要進行處理才能得到要求；③抗剪性弱。軟土地基抗剪性表現較弱，會對路基排水形成影響，而且有著不均勻性特點，極易出現不均勻沉降的情況。

1.2 常見危害

軟土地基帶來的最大危害便是地表沉降，由于軟土地基的內部土質太過松軟，而且土層與土層間的縫隙較大，含水量非常高。倘若在公路橋梁施工建設中對軟土地基未做良好處理，在后續使用中會因為軟土地基內部土層水分不斷揮發、土顆粒密度不斷變大，而出現公路橋梁沉降問題，很容易帶來安全事故。對于路橋而言，具體的沉降度很大程度上受底部樁基礎的影響，通常在公路與橋梁的銜接處最易出現沉降問題。而公路橋梁正式使用之后，上層重要不斷增大，導致地基承載力不斷變大，最后出現沉降問題。再加上軟土地基穩定性不足，施工前除了要考慮地基本身的種類變化情況，也要預測將來路面的交通壓力，而軟土地基土顆粒在不同的情況之下會出現變形，帶動土塊出現位移，形成裂縫。

2 軟土地基施工技術在公路橋梁施工中的應用現狀與意義

2.1 應用現狀

從性質層面來看，軟土地基由于本身質地偏軟，所以承載力顯然不能支撐起公路橋梁建筑，因此在施工中如果不加以處理則會導致上層建筑物始終處在失穩狀態，而且建設在軟土地基上層的建筑物很難與地基有很好的密合，所以還會在松動的過程中不斷生成各種縫隙，縫隙的出現也給了地下水上漲的空間，因此建筑物軟土地層時間一長便會有隆起情況，當車輛形式在隆起區域時又會自然下限，可見軟土地基會給公路橋梁施工帶來極大安全隱患，因此要想提高公路橋梁施工質量，則要對軟土地基結構進行改善。同時，由于我國疆域遼闊，各地區土質差異較大，所以在公路橋梁施工中也會結合土質類型去設計可行的施工方案，為了防止軟土地基對后續使用帶來不必要麻煩，通常都會對其作特殊化處理，嚴控軟土地層沉降程度，提高施工質量。

2.2 應用意義

從應用現狀便能看出，結合軟土地基的類型去做特殊化處理非常必要，對于我國路橋施工建設而言意義重大。一方面，能夠保證公路橋梁結構的穩定可靠。倘若施工單位對無法滿足施工要求的軟土地基不進行強化處理，一定會造成公路橋梁工程的結構失穩，最終出現質量事故，而采取相應的技術措施對軟土地基作特殊處理，不僅可保證施工質量，也能確保路橋結構穩定可靠，實現安全通車；另一方面，能夠延長公路橋梁使用壽命。采用技術措施對軟土地基進行處理，能夠抑制沉陷、裂縫等質量問題的出現，不僅能夠減少后續養護維修的投入，而且也能延長公路橋梁的使用壽命。

3 軟土地基施工技術在公路橋梁施工中的具體應用

3.1 排水固結技術

公路橋梁工程項目施工中，要做好對地下水及地層表面水的處理工作，所以在前期需要安排專業勘測人員對公路橋梁工程施工現場進行勘測，詳細記錄地表水文等信息，之后將數據信息匯總向公路橋梁工程設計部門上報，最終根據詳細的信息數據去制定合理的地表水處理方案[2]。總結過往經驗來看，對公路橋梁施工中出現的地表水進行處理，一般會采取使用固化劑的方法，主要原因在于固化劑效果快且明顯，具體來講表現出如下兩個方面：一方面，從成分去分析，固化劑的構成材料分為各類無機材料或有機材料，而且能夠與水泥聯合使用，進而強化固化劑的表現效果。而在過去的公路橋梁工程施工中，鋪路建設材料主要由粉煤灰、礫石、石灰等，這類建材更多從自然中直接采集，時間一長便會導致礦石資源被過度開采，對生態環境有所破壞。而固化劑的應用能夠替代這類傳統筑路建材，能夠有效與軟土地基中的水分發生結合反應，形成固定結構的結晶水而附在軟土地基中，明顯改善土質結構。

3.2 注漿技術

軟土地基的內部土層質量偏低，可通過向土層空隙注入水硬性凝膠材料的做法，讓土層空隙能夠完全凝固粘結在一起，實現改善軟土地基性能的效果。具體來講，施工過程中可先在軟土地基的銜接處構建隔離水質面，避免受到地下水的侵蝕，保證地基結構穩定，降低發生坍塌、沉降事故的概率。而后施工人員需要參照設計標準進行鉆孔，孔徑一般為60～95mm，深度視情況而定[3]。向鉆孔內防止注射管，注射管直徑一定要比鉆孔直徑小，同時用套管保護孔壁與導管。最后將按比例配置完成的水泥砂漿注入射管當中，讓水泥砂漿滲入土層縫隙以達到固結效果。值得注意的是，需要一次性注射完成，不可間斷。

3.3 置換土層技術

軟土地基內部土層質量不高，所以在施工處理時可用承載力更強的土壤將其中的軟土進行置換，這也是從根本上改善軟土地基沉降問題的做法之一，同時也能提升公路橋梁整體質量。通常來講，對軟土地基的置換土層施工技術主要由挖掘、爆破等方法，雖然效果明顯，但是需要投入更多且產生更大工程量，實際采用并不多。所以在大部分施工情況下，通過前期的施工勘察，掌握環境與軟土地基表現，去設計更合理的置換土層施工方案。首先，對挖出的土壤進行填換處理，回填路基，然后填路基石，整個過程中需要關注地下水位，確保水位在基坑地面以下。而后要做好防雨、降水等工作，保證填土面四周要低于中間，方便后續排水，最后這些工序完工后便可進行碾壓，保證土壤壓實[4]。

3.4 粉噴樁技術

粉噴樁技術在公路橋梁施工中的軟土地基處理中屬于較常見技術之一，能夠明顯提升軟土地基的承載能力。具體施工處理過程中，首先要對施工現場實際情況進行勘察，保證現場平整且無雜物，備好施工需要用到的材料，展開試樁工作。需要嚴格把控施工現場的材料，特別是水泥，在試樁進行中要對施工參數進行多輪測試，確定好每一項數值的合理性，保證水泥攪拌與固化劑添加的均勻度。同時，要對機械設備做好檢查與運維，保證施工中能夠安全運行。所有施工人員對粉噴樁技術要提前熟悉，一切準備工作做好后便要開始施工。總結大量粉噴樁技術經驗來看，粉噴樁穿過軟土地基深入到內部土層中，逐漸成為支撐結構而不斷提高地基承載能力，這一過程中最為關鍵的是粉噴樁需要深入土層，不能是懸浮狀態，因此施工過程中需要打穿軟土層，倘若沒有打穿到位，需要重新施工。

3.5 砂墊層技術

軟土地基施工中可在施工要求不高的地方適當應用砂墊層技術，特別是土壤土層厚度小、排水好、沙碩性佳的環境中，非常適用應用砂墊層技術。具體公路橋梁施工過程中，砂墊層厚度需控制在20cm 左右，如此可抬高排水面高度，而且能夠為后續軟土地基的快速排水、固定形態等打好基礎，更有利于公路橋梁工程的施工建設[5]。同時，施工人員要對砂墊層材料的質量嚴格控制，除了要確保符合國家建設規定以外，還要確保粗砂含沙量不超過5%。雖然砂墊層在施工中能表現出不錯的固結效果，但施工以后依舊要展開灑水、壓實等操作，并對砂墊層壓實情況做好監督，在充分濕潤的基礎上施工能夠提升施工效果。

3.6 垂直排水柱

如果軟土地基的土壤黏度較大，在施工中則采取垂直排水柱法，具體來講要求施工人員向軟土地基中設置一定數量的垂直排水柱，縮減排水時間，提高軟土地基的排水效率。在建設垂直排水柱的過程中，主要用到砂井、紙板等材料，要求施工人員根據現場情況去確定最合理的排水方式幼兒技術。同時，施工過程中要根據砂井直徑數值對軟土地基沉降進行計算分析，倘若估算結果與施工現場需求不相符，則要重新改變相應數值與施工方法，確保垂直排水柱能夠有序完工。

3.7 加載法

加載法在提高軟土地基強度方面表現良好，同時能夠降低路面沉降，保證公路橋梁結構的穩定性，提升其有效承受荷載。現階段的公路橋梁軟土地基施工處理中，應用的加載法主要分為預壓加載與填土加載兩種方法，前者適用范圍偏小，基本上用于深度小于0.5m 的軟土地基，而后者適用范圍更廣，采取填土操作去強化軟土地基承載力，能明顯降低地基沉降發生概率，保證地基穩定可靠。值得注意的是，在應用加載法處理軟土地基的過程中，需要做好沉降觀察工作，保證沉降量不得超過合理范圍，確保地基處理效果。

3.8 表面排水處理技術

采用表面排水處理技術對軟土地基進行處理的施工過程中，一定要向表層的黏性土壤中加入適量的添加劑，以此提高地基穩固性，加快填土固結的速度。該施工技術能夠優化地基壓縮性能表現，從而提高軟土地基的強度，所以在軟土地基處理中的而應用十分廣泛。從具體的施工操作來看，首先要在軟土地基的表面鋪上砂墊層，主要作為排水層進行排水，保證水位逐漸降低，能夠抑制路基下沉的問題，為路橋施工改善條件。一般來講，軟土地層的分布較為分散無規律，并且還會出現地基不穩與不規則沉降情況，這種情況可利用鋪墊材料處理，加強地基的抗剪性與抗拉性，從而抑制路基沉降而強化路基承載力。

3.9 擠密法

該方法同樣是路橋施工中軟土地基的常用處理方法，主要是充分利用樁孔成形過程中的側向擠壓樁間土去做好地基處理，夯實樁孔用灰土或素填土，從而提高地基密實度與增強承載能力。這一技術方法也可稱作灰土樁擠密法，從技術特點來看，一般用在大面積的軟土地基或是濕陷性黃土地基的處理上。該技術的應用過程中，需要在軟土地基中成孔，一般采用人工或是機械的方式，之后將煤渣、石灰塊等填入且夯實，形成樁體則達到加固軟土地基的效果。擠密法的優勢在于能就地取材、工藝簡單、投入成本低，但施工中不可忽視質量控制，要嚴格把控每一個技術要點，才能發揮擠密法的最大效用。

4 結束語

總而言之，在公路橋梁工程項目施工過程中，軟土地基是不可避免的施工難點，軟土地基的施工技術水平會直接影響到公路橋梁整體工程的使用壽命，所以施工單位一定要重點關注這方面問題。為了改善軟土地基的土質結構狀況，文章提出了排水固結、注漿、置換土層、粉噴樁等軟土地基施工技術方法，希望相關施工單位能夠結合實際情況去靈活采用，確保軟土地基的穩定性，保證公路橋梁工程整體施工質量。