公路橋梁施工中軟土路基施工技術(shù)

竇磊奇 徐燁

摘要：交通事業(yè)作為我國(guó)的基礎(chǔ)事業(yè)，其發(fā)展水平對(duì)于我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要性是毋庸置疑的，當(dāng)前我國(guó)很多地區(qū)的道路交通系統(tǒng)都在不斷完善，公路橋梁的數(shù)量越來(lái)越多，這給地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活都帶來(lái)了很多的便利。公路橋梁作為我國(guó)道路交通網(wǎng)絡(luò)中的基礎(chǔ)部分，其施工質(zhì)量極為重要，尤其是路基的施工質(zhì)量，很大程度上決定了工程的施工質(zhì)量和安全，但是在實(shí)際施工中可以發(fā)現(xiàn)，很多地區(qū)的土質(zhì)都存在問(wèn)題，軟土地基也時(shí)常出現(xiàn)，這時(shí)就必須要對(duì)其進(jìn)行處理，否則會(huì)影響工程的施工質(zhì)量。因此本文就對(duì)公路橋梁施工中的軟土地基問(wèn)題進(jìn)行分析，并探究軟土地的有效施工和處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：公路橋梁施工;軟土路基;施工技術(shù)

一、前言

公路橋梁是我國(guó)道路交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)構(gòu)成部分，公路橋梁與人們的正常出行息息相關(guān)，如果其出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，那么就會(huì)給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)極大的威脅，還會(huì)引發(fā)社會(huì)問(wèn)題，所以，我國(guó)一直以來(lái)都十分重視公路橋梁的施工。公路橋梁工程作為公項(xiàng)目的一種，其施工質(zhì)量很大程度上是由路基影響的，如果路基的質(zhì)量不合格，那么在路基上進(jìn)行的一切施工都沒(méi)有意義。軟土路基就是公路橋梁施工中面臨的一個(gè)重要難題，軟土路基由于其本身的特性，在其上建設(shè)的公路橋梁必然會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，也會(huì)面臨各種安全隱患。所以在現(xiàn)代公路橋梁的施工中，施工方需要加強(qiáng)對(duì)軟土路基的重視，加強(qiáng)軟土路基處理。

二、公路橋梁軟土路基的特點(diǎn)

（一）變形與沉降

軟土路基與正常的路基相比，其最大的特點(diǎn)就在于容易在外力的作用下發(fā)生變形和沉降，在公路橋梁的使用過(guò)程中，如果路基受到了一定的荷載，那么其發(fā)生沉降和變形和概率就會(huì)大大增加，而在其沉降處，公路和橋梁的表面大多會(huì)發(fā)生斷裂，這會(huì)引發(fā)比較嚴(yán)重的安全事故。所以在現(xiàn)代公路橋梁的施工中，需要加強(qiáng)對(duì)軟土路基施工和處理的重視。

（二）土壤的強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度差

軟土路基的土壤大多為軟土，軟土指的是土壤中含水量較高、流動(dòng)性較強(qiáng)、強(qiáng)度較低的土壤，這是軟土的基本性質(zhì)。軟土結(jié)構(gòu)暴露在空氣中時(shí)，原土的絮狀結(jié)構(gòu)會(huì)受到破壞，使得原土的土質(zhì)也受到破壞，強(qiáng)度降低，使其呈現(xiàn)出流動(dòng)性，可見(jiàn)軟土對(duì)于其他土壤的危害，但是隨著暴露在外界的時(shí)間的延長(zhǎng)，其強(qiáng)度又會(huì)慢慢恢復(fù)。軟土的流動(dòng)性在很大程度上是因?yàn)橥寥乐械暮勘容^高，所以，也具有壓縮性強(qiáng)和滲透性差的特點(diǎn)，對(duì)軟土施加壓力之后，明顯會(huì)有水分析出，而滲透性差又使得其難以與其他的土質(zhì)相融合。這些軟體的性質(zhì)就明確了，在對(duì)軟土路基進(jìn)行處時(shí)，可以采用強(qiáng)夯的方式排水，不能直接通過(guò)添加土壤的方式改善土質(zhì)。軟土的抗剪切能力也比較低，這不利于水分的析出，所以需要想辦法增加其抗剪強(qiáng)度[1]。

三、公路橋梁軟土路基的施工特點(diǎn)

（一）滲透性不足

上文已經(jīng)提到，軟土具有滲透性低的特點(diǎn)，很難與其他的土質(zhì)融合，同時(shí)也不利于水的滲透，所以在公路橋梁的軟土路基施工中，這一特性會(huì)給施工工作和工程的質(zhì)量造成影響。因?yàn)檐浲林械某煞直容^復(fù)雜，大多是淤泥和淤泥質(zhì)土，且有機(jī)物的含量也比較高，所以很容易發(fā)生形變，其表面的物質(zhì)也難以有效滲透，這樣在下雨天，公路和橋梁表面積蓄的雨水等就會(huì)難以及時(shí)排出，這對(duì)于公路橋梁質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生不利影響[2]。

（二）抗壓性和穩(wěn)定性低

軟土路基由于軟土的特殊性，其本身的抗壓力和抗剪切力都比較低，很容易在外界壓力的作用下發(fā)生形變，所以軟土路基的施工穩(wěn)定性也比較低，很容易在施工和使用的過(guò)程中出現(xiàn)路面下沉。在對(duì)軟土路基進(jìn)行施工時(shí)就必然會(huì)面臨該問(wèn)題，而且在實(shí)際施工中，由于施工方難以對(duì)軟土路基的性質(zhì)進(jìn)行精準(zhǔn)的把握，其沉降程度也不同，這時(shí)整個(gè)公路和橋梁都會(huì)受到影響，使用壽命縮短。路基施工中存在著碾壓環(huán)節(jié)，這一環(huán)節(jié)就是對(duì)公路和橋梁進(jìn)行碾壓，增加其密度，但是軟土路基的強(qiáng)度低，抗壓性低，所以在該環(huán)節(jié)難以有效開(kāi)展，即使完成了也難以保證碾壓的質(zhì)量[3]。

（三）容易受外界環(huán)境因素影響

軟土路基的形成是多方因素共同作用的結(jié)果，比如當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)、水文和氣候條件等，而這些也很容易影響軟土路基的施工。在路基施工中，施工方需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件進(jìn)行施工，首當(dāng)其沖的就是土質(zhì)和水文條件，很多的施工方會(huì)在施工時(shí)受到當(dāng)?shù)刈匀灰蛩氐挠绊懀热缃涤晏鞖狻⒌叵滤植嫉龋沟檬┕べ|(zhì)量也受到影響，而且這些因素還可能會(huì)給混凝土等施工材料的質(zhì)量造成影響。

（四）會(huì)受到機(jī)械設(shè)備水平的限制

公路橋梁軟土路基的施工是一項(xiàng)比較復(fù)雜的工作，需要針對(duì)路基的實(shí)際情況，結(jié)合施工要求，采取最為適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，對(duì)施工設(shè)備的也有很高的要求，一旦某一設(shè)備出現(xiàn)了問(wèn)題，就會(huì)給最終的施工質(zhì)量造成影響。

四、公路橋梁軟土路基施工的原則

（一）因地制宜

軟土路基問(wèn)題本質(zhì)上是施工場(chǎng)地的施工條件問(wèn)題，是與施工場(chǎng)地的地質(zhì)和水文要素息息相關(guān)的，所以想要對(duì)其進(jìn)行處理，首要的就是遵循因地制宜的原則，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，選擇最合適的施工方法和技術(shù)，施工技術(shù)必須要具有針對(duì)性。這要求施工單位在施工之前，加強(qiáng)對(duì)施工場(chǎng)地的勘查，了解施工場(chǎng)地的軟土分布情況，對(duì)軟土路基的性質(zhì)有大致的了解，通過(guò)實(shí)驗(yàn)選擇施工技術(shù)，保證施工技術(shù)的有效性，對(duì)軟土路基進(jìn)行真正有效的處理。

（二）環(huán)境保護(hù)

自從進(jìn)入21世紀(jì)以后，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的飛速發(fā)展，污染問(wèn)題和能源問(wèn)題開(kāi)始逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，所以我國(guó)提出了可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，這給很多行業(yè)的發(fā)展都產(chǎn)生了影響，公路橋梁施工也不例外，這要求施工方必須要對(duì)施工工作進(jìn)行改進(jìn)，貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，減少工程施工對(duì)生態(tài)和環(huán)境造成的影響。因此在開(kāi)展公路橋梁軟土路基施工時(shí)，施工方需要遵循環(huán)境保護(hù)的原則，也就是在施工中盡量減少對(duì)周?chē)h(huán)境造成的污染和破壞，加強(qiáng)能源資源節(jié)約，實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能施工[4]。

（三）安全施工

公路橋梁工程是我國(guó)的重要基礎(chǔ)工程項(xiàng)目，而只要是工程項(xiàng)目，在施工時(shí)都要遵循安全施工的原則，防止出現(xiàn)安全事故。由于軟土路基本身的強(qiáng)度就比較低，承載力不足，容易發(fā)生形變，這增加了施工的難度，也增加了施工風(fēng)險(xiǎn)，施工過(guò)程中很容易發(fā)生各種安全事故，危及到施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，比如滑坡和坍塌等。因此在軟土路基施工中，施工方需要加強(qiáng)對(duì)施工過(guò)程的安全管理，施工現(xiàn)場(chǎng)必須要準(zhǔn)備充足的防護(hù)用具，每個(gè)施工環(huán)節(jié)也要有相應(yīng)的防護(hù)措施對(duì)施工人員進(jìn)行保護(hù)。施工方還需要在施工前做好施工安全培訓(xùn)，提高施工人員和管理人員的安全意識(shí)[5]。圖1為某公路施工中出現(xiàn)的基坑坍塌事故，該事故的出現(xiàn)就是因?yàn)槠浠臃雷o(hù)措施不到位。

五、公路橋梁施工中軟土路基施工存在的問(wèn)題

（一）施工技術(shù)選擇不合理

軟土路基是我國(guó)公路橋梁施工中比較常見(jiàn)的問(wèn)題，所以我國(guó)一直以來(lái)都在研究軟土路基的處理方法，當(dāng)前比較常用的方法已經(jīng)比較多，但是不同的方法在使用時(shí)的效果不同，使用要求也不同，所以需要謹(jǐn)慎選擇。但是我國(guó)的大部分施工單位卻并沒(méi)有合理選擇施工方法，往往都是隨便使用，沒(méi)有考慮到施工場(chǎng)地的實(shí)際條件，這會(huì)增加施工的難度，在施工時(shí)還可能會(huì)面臨更多的問(wèn)題，導(dǎo)致施工成本增加。

（二）施工技術(shù)和設(shè)備落后

我國(guó)的對(duì)軟土路基施工的重視程度還不高，雖然已經(jīng)出現(xiàn)了很多的施工技術(shù)，但是其整體水平還比較低，而且實(shí)際施工中也會(huì)出現(xiàn)各種意外情況，這給我國(guó)的軟土路基處理技術(shù)提出了更高的要求，要求必須進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，使其滿(mǎn)足各種地質(zhì)的施工需要。除此之外，我國(guó)軟土路基施工的機(jī)械化程度也比較低，很多的機(jī)械設(shè)備并不先進(jìn)，這不利于施工的開(kāi)展[6]。

（三）質(zhì)量監(jiān)督不到位

由于公路橋梁軟土路基的施工會(huì)直接影響到工程的施工質(zhì)量，所以對(duì)軟土路基施工質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督是十分必要的，但是我國(guó)很多施工單位雖然重視了軟土路基的處理，但是其質(zhì)量監(jiān)督控制還不完善，很多施工企業(yè)缺乏質(zhì)量監(jiān)督意識(shí)，施工人員和管理人員的責(zé)任感不足，難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工中存在的問(wèn)題。

六、公路橋梁施工中軟土路基的施工技術(shù)

對(duì)公路橋梁的軟土路基施工，本質(zhì)上就是改良軟土路基的土質(zhì)，提高其強(qiáng)度和承載力，其方法主要是排水和換土，在當(dāng)前的公路橋梁軟土路基施工中，施工方常用的幾種施工技術(shù)主要包括以下幾種：

（一）排水固結(jié)法

排水固結(jié)法的本質(zhì)就是通過(guò)排出軟土路基中的水分，使其固結(jié)，以提高路基的強(qiáng)度和承載力，是當(dāng)前軟土路基施工中比較常用的方法。改方法是由排水系統(tǒng)和壓力系統(tǒng)構(gòu)成的，施工方可以在施工時(shí)，在軟土路基上安裝排水設(shè)施，比如排水管和排水泵等，使水分能夠通過(guò)設(shè)施流出，而壓力設(shè)備的主要作用是向路基施加壓力，因?yàn)檐浲谅坊械暮勘容^高，孔隙比比較大，使用壓力設(shè)備加壓，能夠使軟土中的水分緩慢析出，以降低孔隙比，壓力設(shè)備和排水設(shè)備的配合，可以有效降低軟土路基的含水量，降低孔隙比，這樣最終的路基就會(huì)固結(jié)，最終的質(zhì)量會(huì)提高[7]。該方法在使用時(shí)，施工方需要了解地基土的強(qiáng)度，然后設(shè)置壓力設(shè)備的參數(shù)，在加壓時(shí)，盡量避免作用于較厚的泥漿池層，在粘土層較薄的位置單獨(dú)安裝，排水系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單的利用砂井和塑料排放板構(gòu)成，與打樁機(jī)配合，在路基中鉆孔，然后向其中灌粗砂，形成砂柱，最終這個(gè)砂柱就可以作為軟土路基的排水通道。如圖2為排水固結(jié)法的原理圖，從圖中可以看出，在軟土地基內(nèi)設(shè)置好排水通道，同時(shí)用壓力設(shè)備從上部施加壓力，就可以使水分快速析出。

（二）換填處理法

換填處理，顧名思義，就是將原本的軟土換掉，填入其他的土，這也是一種十分有效的軟土路基施工方法。公路橋梁的軟土路基處理，最終的目的是要提高路基的強(qiáng)度和承載力，其本質(zhì)上是受到軟土性質(zhì)的影響，所以在對(duì)軟土路基施工時(shí)，可以直接將軟土換成其他土質(zhì)合格的土壤。施工方可以先對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行勘查，了解軟土的范圍和深度，然后結(jié)合工程的需要，對(duì)軟土地基進(jìn)行挖掘，挖掘到一定的深度之后，將用于填充的其他土壤和材料放入其中，比如大的砂石、煤灰和碎石等，將其作為堅(jiān)固材料，這樣打下的路基，其強(qiáng)度能夠得到有效的保障[8]。這種施工方法雖然看起來(lái)簡(jiǎn)單，但是只能應(yīng)用于某一路段的路基處理上，不能大范圍應(yīng)用。

（三）碎石樁處理法

碎石樁處理法是我國(guó)的軟土路基處理的另一有效方法，該方法主要是利用碎石代替軟土路基中的部分軟土，然后通過(guò)成樁操作，達(dá)到提高路基強(qiáng)度的目的。施工方需要先在需要處理的路基位置進(jìn)行鉆孔，在孔洞內(nèi)放置碎石等材料進(jìn)行填充，使其成樁，這樣的碎石樁能夠?qū)υ镜穆坊鸬搅己玫闹涡Ч岣呗坊恼w承載力。這種方法的優(yōu)勢(shì)是成本比較低，應(yīng)用效果顯著[9]。

（四）強(qiáng)夯法

該方法就是通過(guò)對(duì)軟土路基的直接夯擊，使軟土的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，降低孔隙比，提高軟土的密度和強(qiáng)度。施工方只需要對(duì)軟土路基進(jìn)行反復(fù)的夯實(shí)，利用重力勢(shì)能帶來(lái)的沖擊給軟土路基加壓，也能起到一定的效果[10]。圖3所示為強(qiáng)夯法的現(xiàn)場(chǎng)演示圖。

七、結(jié)論

綜合上文的內(nèi)容可以得知，在我國(guó)的公路橋梁施工中，路基處理是其中最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，路基的質(zhì)量在很大程度上決定了工程的施工質(zhì)量和安全，對(duì)于人們的生命財(cái)產(chǎn)安全也也產(chǎn)生威脅，其中的軟吐路基就是公路橋梁施工中面臨的重要問(wèn)題。軟土路基與正常的路基相比，其強(qiáng)度和抗剪切力都比較低，含水量講較高，將其應(yīng)用于公路橋梁施工中會(huì)引發(fā)路基沉降等問(wèn)題，所以施工方需要在施工之前，對(duì)軟土路基進(jìn)行處理，開(kāi)展軟土路基施工，遵循因地制宜、保護(hù)環(huán)境和安全施工的原則，采用排水固結(jié)法、換填處理法、碎石樁處理法和強(qiáng)夯法等，對(duì)軟土路基進(jìn)行加固，提高路基的承載力。

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