道路橋梁施工中軟土地基處理技術應用實踐

陳斌

【摘? 要】論文基于軟土地基的施工問題和現(xiàn)實影響，探討相應的處理對策，介紹了表層處理技術、安裝樁基技術、加載法和擠密樁法等多種軟土地基處理技術的有效應用，以期提高路橋工程的穩(wěn)定性與安全性，推動我國道路橋梁建設行業(yè)以及交通運輸行業(yè)的發(fā)展。

【Abstract】Based on the construction problems and practical influence of soft soil foundation， this paper discusses the corresponding treatment countermeasures， introduces the effective application of surface treatment technology， pile foundation installation technology， load method， compaction pile method and other soft soil foundation treatment technologies， so as to improve the stability and safety of road and bridge engineering， and promote the development of road and bridge construction industry and transportation industry in China.

【關鍵詞】道路橋梁;施工管理;軟土地基;關鍵技術;應用實踐

【Keywords】road and bridge; construction management; soft soil foundation; key technologies; application practice

【中圖分類號】U416.1;U445.55? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2020）12-0189-02

1 軟土地基的特征概述

軟土地基是以強度低、壓縮量高、含有有機物質為特征，大范圍分布的土層，主要指由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構成的地基，由于其土質結構不穩(wěn)定，具有高壓縮性、抗剪強度低、透水性低，除此之外，還包括流變性、觸變性和不均勻性。因此，如果前期缺少相應的勘察設計和應對方案，地下水位升高、持續(xù)性降雨以及地震等外部因素會致使地基出現(xiàn)質量問題，造成路堤失穩(wěn)，危及周圍環(huán)境和建筑。軟土土層在我國南方沿海等城市分布廣泛，數(shù)量龐大，對于軟土地基的處理必須完善細節(jié)，統(tǒng)籌規(guī)劃，加強質量控制，基于根本原因和施工問題，進行計算探討，從多個方面解決問題，加強關鍵技術的應用實踐。

2 道路橋梁工程中軟土地基的常見施工問題

第一，承載力問題是基于觸變性、流變性和抗剪強度低的特性，軟土由于土質松軟、松散，導致承載力不高，如果經(jīng)受長期高強度壓力而不采取措施，地基土層內(nèi)部結構就會崩塌，土層間互相擠壓破壞，而道路橋梁工程投入使用必然會造成這種影響，因此，如果不對關鍵路段進行防護和治理，不僅后期施工方案會被迫更改調整，還會導致拆除重建、增加橋長的情況，而且會引起錐坡不均勻下沉。

第二，從壓縮性問題來看，由于壓縮性高，孔隙比大于1，導致土地出現(xiàn)路面沉降的概率高，路基不穩(wěn)定的情況十分常見，存在大量的開裂、變形問題。

第三，含水量問題則是由于軟土地基的透水性能較低，垂直層面幾乎是不透水的，對排水固結不利，反映在建筑物沉降延續(xù)時間長。同時，在加荷初期，常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，影響地基的強度。軟土的滲透系數(shù)低使得土地沉降發(fā)生過程的時間較長，考慮到沉降速度與工程變形的聯(lián)系性，如果沉降速度衰竭到一定程度后，差異沉降并不會再增加，所以對于減少工程項目的不均勻沉降，要加強軟土的滲透和排水處理[1]。軟土地基的處理問題要考慮到一些局限性和現(xiàn)實條件，在選擇相應的處理技術時，要考慮到軟土的物理特性以及軟土分布的高度，對于地基下的軟土層來說，沉降幅度與軟土層深度是正比例對應的，軟土層越淺，沉降幅度越小，所以破壞程度和危險性也較低，在處理時可以選用較為簡單、成本較低的處理方法。

3 道路橋梁工程中軟土地基的現(xiàn)實影響

我國公路行業(yè)對軟土地基的定義區(qū)別于國外，并沒有詳細分類，日本高等級公路設計規(guī)范將其定義為：主要由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成，提出了類型概略判斷標準[2]。在給出軟土地基定義時指出：軟土地基不能簡單地只按地基條件確定，因填方形狀及施工狀況而異，有必要在充分研究填方及構造物的種類、形式、規(guī)模、地基特性的基礎上，判斷是否應按軟土地基處理。因此，很多施工單位在面對軟土地基時要么矯枉過正，要么疏于防范。例如，一些地質環(huán)境導致軟土地基的組成情況較為復雜，橫向面積覆蓋程度均勻不一，縱向土層也存在上下分布差異。軟土薄厚不均要采取相對應的施工處理方式，而缺少準確真實的勘察資料，使得很多施工單位采用統(tǒng)一的施工處理方案，對一些常規(guī)土層結構也造成破壞，為后續(xù)路橋工程中的隱蔽性工程和支護工程的安全性和穩(wěn)定性埋下隱患。軟土土層松散、內(nèi)部間隙大、砂粒混合等特點形成的壓縮量大、承載力弱的特征，在施工過程中一旦遇到強降雨、降雪、大風等惡劣天氣，會降低工程質量[3]。

路面硬化問題一方面軟土地基在施工過程中與施工材料混合導致土地結構不穩(wěn)定，降低使用效果形成的現(xiàn)實問題，另一方面是壓實程度不足，再加上內(nèi)部含水量高，透水性差的因素，整體工程路面質量降低。路面硬化問題在某種意義上是不能在施工中完全避免的，只能通過優(yōu)化設計和技術應用來降低損失，杜絕質量問題，最大限度提升使用壽命。

路面沉降問題是軟土地基最常見的現(xiàn)實問題，而軟土地基由于土地特性，引起路面沉降的影響因素廣泛且復雜，通常是一些連帶反應造成路面沉降或塌陷問題。錐坡不均勻下沉、路堤滑坡、高填土的推力作用、排水固結成效有限等，都會對周邊或其他強度低、靈敏性高的軟土地基產(chǎn)生負面影響。探討軟土地基對路橋工程施工中的地基沉降問題的影響，要考慮到沉降規(guī)律、速度及時長，根據(jù)實際狀況進行綜合考量，優(yōu)化處理技術。

4 道路橋梁施工中軟土地基處理技術的應用實踐

4.1 表層處理技術

軟土地基的表層處理技術是增強土體強度、強化內(nèi)部結構穩(wěn)定性的重要方式，主要分為四類：一是砂粒墊層技術，通過鋪設厚度為0.5～1.2m的砂粒墊層，提高軟土地基的透水性，優(yōu)化排水固結效果。同時，墊層還能對于一些機械設備和裝配式構件的承載起到防護作用，防止出現(xiàn)大面積的土質結構性破壞。二是表層排水施工技術，其原理簡單概述為軟土地基在額外載荷的功效下，慢慢排出孔隙水，使孔隙比降低，造成固結變形。在這個過程中，伴隨著土體超靜孔隙水壓力的慢慢消退，土層有效應力提升，地基抗剪強度相對提升，并使沉降提前完成或提升沉降速率，使得土地強度變化趨于穩(wěn)定，土質結構成型。三是排水固結法，其主要由排水和加壓兩方面構成。排水能夠運用天然土層自身的透水性，設置砂井、袋裝砂井和塑料排水板這類的豎向排水體，提高透水性。四是加壓法，其主要方法包括地面堆載法、真空預壓法和井點降水法，為加固軟弱的粘土，在一定的條件下，可采用電滲排水井點。

4.2 安裝樁基技術

安裝樁基技術是針對一些淤泥或淤泥土層的軟土地基，由于施工過程中的灌注和材料制備等環(huán)節(jié)導致的泥漿污染現(xiàn)場，樁基底部的沉渣較多，使得樁基強度有限。因此，安裝樁基技術的應用就必須克服現(xiàn)實困難，將樁基插入硬土層中，保持穩(wěn)定性。就樁加固處理方式而言，首先，確保施工場地的平整性，將各種雜物進行清除，對于低洼施工場地，可以應用回填黏性土的方式處理;其次，要選取相應的技術。以強夯處理技術提升土地承載力，由重力機械設備從高空自由落體來打擊軟土地基的結構，讓其破損的內(nèi)部土層互相擠壓，實現(xiàn)快速凝結，互相供力，提升有效承載力，便于樁基安裝。強夯技術可以在低成本的條件下提高軟土地基的性能，可以廣泛應用于道路橋梁施工中。但這種方法在某種意義上有一定的局限性，并且限制條件較多，而且還要考慮相應的安全防護措施。

4.3 加載法

加載法是通過降低軟土地基的壓縮量，解決軟土地質問題，通過運用重型壓路機實施反復壓實軟土，以把軟土中的空隙與水分排除，改變土層上層結構，將軟土地基表面的質量提升至施工標準。在實際操作時，要確保在壓實土壤的過程中，在每一部分施工作業(yè)中進行土質檢驗，確保壓實工作到位的同時，保障施工質量和安全。

4.4 擠密樁法

擠密樁法是利用沖擊或者振搗的方法，將圓柱形鋼制樁打入原地基，拔出后將石灰土、水泥、灰土等材料混入樁孔。將密樁與原地基復合成新的地基。擠密樁法是通過穩(wěn)固軟土地基，提升上層荷載來達到強化地基強度的目的。擠密樁法的施工工作量較小，操作簡單，工程造價較低。

5 結語

道路橋梁施工中的軟土地基處理技術應用實踐是根據(jù)施工現(xiàn)實情況因地處理的，地基穩(wěn)定性和安全性決定了整個道路橋梁工程項目的質量，這類大型規(guī)模的基建工程，投入高、工期長，對質量要求高，整體工程的使用壽命和安全性務必作為施工的前提。

【參考文獻】

【1】張辰.道路橋梁施工中軟土地基處理技術應用實踐[J].建筑工程技術與設計，2020（24）：654.

【2】武江博.道路與橋梁施工中軟土地基施工技術應用[J].建筑工程技術與設計，2020（24）：4056.

【3】范紅正.道路橋梁工程中軟土地基施工處理措施[J].建筑工程技術與設計，2020（23）：1663.