軟土地基施工技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用

閆 偉

中交三公局二公司，天津 301800

在道路橋梁施工過程中，若施工人員沒有全面測(cè)評(píng)軟土地基的質(zhì)量就直接進(jìn)行工程施工，會(huì)因地基承載力較低、滲透水能力不達(dá)標(biāo)、壓縮性較差、黏稠度過高等問題對(duì)道路橋梁的整體安全性與穩(wěn)定性造成威脅。因此，在實(shí)際施工過程中，施工人員必須依據(jù)軟土地基的實(shí)際情況，采用有針對(duì)性的方式對(duì)其進(jìn)行處理。

1 軟土地基的特點(diǎn)

在當(dāng)前道路橋梁施工過程中，軟土地基是一種較為常見的地基類型，土壤含水量高、滲透性差以及抗剪性弱等是軟土地基的基本特點(diǎn)。（1）含水量高。軟土地基最主要的問題就是其土壤含水量高，一般情況下，軟土地基中土壤含水量超過20%，并且一些地區(qū)的軟土地基含水量還有超過70%的情況。（2）滲透性差。與其他類型的土壤相比，軟土凝聚速度較慢，滲透性較差，并且大部分軟土土壤中包含了大量的有機(jī)質(zhì)，軟土地基在受到擾動(dòng)時(shí)極易產(chǎn)生氣泡，在降低地基滲透性的同時(shí)強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)降低。（3）抗剪性弱。一般情況下，黏土較其他土質(zhì)的抗剪性弱，并且存在不均勻的情況，不同部位軟土地基抗剪差異較大。

2 軟土地基在道路橋梁施工中的危害

受軟土地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為松軟、土層之間縫隙較寬、含水量較高等因素的影響，在道路橋梁的建設(shè)過程中，若施工人員未對(duì)軟土路基進(jìn)行有針對(duì)性的處理，必將對(duì)道路橋梁的質(zhì)量造成影響。

首先，受軟土地基土層中水分不斷蒸發(fā)、土壤顆粒間隙不斷加大的影響，地表沉降將會(huì)成為軟土地基質(zhì)量的主要危害。對(duì)當(dāng)前道路交通事故的發(fā)生原因進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以了解到，北京、大連、哈爾濱、深圳等地因地表沉降造成的安全事故頻繁發(fā)生，不僅對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ㄔ斐闪瞬焕绊懀瑖?yán)重的還對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成了威脅。其次，由于軟體地基本身的性質(zhì)偏軟，在施工過程中，若工作人員沒有對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的處理，那么地基的承載將不能滿足道路橋梁的施工要求，若直接在軟土地基上進(jìn)行施工，則會(huì)導(dǎo)致上層建筑長期處于失穩(wěn)狀態(tài)。再次，未經(jīng)處理的軟土地基隨著時(shí)間的推移可能會(huì)產(chǎn)生各種縫隙，受自然降水或者地下水上漲等因素的影響，軟土地基產(chǎn)生的縫隙會(huì)被水填充，進(jìn)而在自然狀態(tài)下產(chǎn)生凸起，而在車輛經(jīng)過后水分被擠出又會(huì)出現(xiàn)下陷的情況，以至于形成彈簧土基礎(chǔ)，影響道路行駛舒適性。最后，由于軟土地基抗剪能力差，地質(zhì)不均、承載能力不一致，易造成道路橋梁不同路段的不均勻沉降、裂縫等危害。我國的國土面積較為廣闊，不同地區(qū)受當(dāng)?shù)貧夂颉⑺牡葪l件的影響，其軟土狀況也有所差別，因而需要施工人員根據(jù)不同地質(zhì)情況采取有針對(duì)性的處理方式。若不能對(duì)施工地點(diǎn)的土壤情況進(jìn)行細(xì)致調(diào)查，仍沿用其他地區(qū)軟土地基的處理方式，可能會(huì)降低該地區(qū)軟土地基施工的有效性，阻礙后續(xù)施工的順利開展。

3 軟土地基施工技術(shù)在道路橋梁施工中的應(yīng)用

地基作為道路橋梁的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接關(guān)系到后續(xù)施工開展的順利與否，因此，在正式開始施工之前，施工人員需要做好軟土地基的調(diào)查，并結(jié)合當(dāng)前各類軟土地基施工技術(shù)手段，解決施工現(xiàn)場(chǎng)地基中存在的一些問題，從而保障道路橋梁的質(zhì)量安全。

3.1 排水固結(jié)技術(shù)

在進(jìn)行軟土地基施工之前，施工方首先需要安排專業(yè)的土質(zhì)勘查人員對(duì)施工地點(diǎn)的土壤條件進(jìn)行實(shí)地勘察，詳細(xì)記錄施工地點(diǎn)的水文、土質(zhì)等信息，并將記錄的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行匯總，上報(bào)至道路橋梁工程設(shè)計(jì)部門，由設(shè)計(jì)部門依據(jù)數(shù)據(jù)信息制訂合理的施工方案。一般情況下，若在道路橋梁地基施工的過程中發(fā)現(xiàn)施工地點(diǎn)存在地表水，那么處理這處軟土地基的主要方式為應(yīng)用固化劑，固化劑的一些成分能夠與施工地點(diǎn)土壤中的水分發(fā)生反應(yīng)，形成固定結(jié)構(gòu)的結(jié)晶水并附著在土壤中。這種軟土地基的處理方式較為簡(jiǎn)單，并且可以有效改善土壤的結(jié)構(gòu)，為后續(xù)道路橋梁施工提供便利。

3.2 砂墊層技術(shù)

在當(dāng)前軟土地基施工的過程中，對(duì)于部分土層土壤厚度較小、排水性相對(duì)較好的地段，施工人員一般可以采用砂墊層技術(shù)對(duì)地基進(jìn)行處理。施工人員要盡量將砂墊層的厚度控制在20cm左右，在抬高排水面高度、加快地基排水速度的同時(shí)，可以為后續(xù)地基形態(tài)固定以及后續(xù)施工的開展打下良好的基礎(chǔ)。需要注意的是，在采用砂墊層技術(shù)開展軟土地基施工處理的過程中，施工人員需嚴(yán)格控制墊層材料的質(zhì)量。一般情況下，為提升砂墊層的固結(jié)效果，砂墊層中粗砂的含沙量要小于5%，以便提升后續(xù)地基施工的效果。

3.3 注漿技術(shù)

若現(xiàn)階段將地基剖面分成不同的薄層，并且每層的厚度小于0.4b（b為基礎(chǔ)寬度），計(jì)算基底凈壓力的公式為

式中：p為基礎(chǔ)總荷載；γ為基層以上土的平均重量；H為基礎(chǔ)深埋。

面對(duì)當(dāng)前部分軟土地基中存在較多縫隙的情況，根據(jù)公式（1）可知，若基底的凈壓力不夠穩(wěn)定，可能會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)道路橋梁質(zhì)量較差的情況。為解決上述問題，施工人員可以采用注漿技術(shù)，此技術(shù)的工序?yàn)殂@孔→灌入封閉泥漿→插入塑料套管→放入注漿芯管→劈出脈漿液。通過在土層的縫隙中填筑水硬性凝膠材料，確保土層黏結(jié)到一起，改善軟土地基的性質(zhì)。需要注意的是，首先，為保證地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在實(shí)際開展注漿施工之前，施工人員可以通過在軟土地基銜接處構(gòu)建隔離水質(zhì)面的方式，避免地下水對(duì)施工的影響，降低地基坍塌、沉降等問題的發(fā)生概率；其次，在進(jìn)行鉆孔工作的過程中，一般情況下鉆孔的直徑為60～95mm，而鉆孔深度主要由土層縫隙的深度決定；再次，在向鉆孔內(nèi)放置注射管的過程中，施工人員要選擇直徑小于鉆孔直徑的注射管，并用套管對(duì)孔壁與導(dǎo)管加以保護(hù)；最后，在將配置好的水泥砂漿注入縫隙的過程中，施工人員需要將水泥砂漿一次注射完成，以便令水泥砂漿可以有效地滲入土壤縫隙中，達(dá)到固定土層的目的，進(jìn)而為后續(xù)道路橋梁的施工打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 粉噴樁技術(shù)

粉噴樁技術(shù)因其具備提升土壤承載力的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為當(dāng)前軟土地基施工技術(shù)中較為常見的一種技術(shù)。首先，在應(yīng)用粉噴樁技術(shù)之前，施工人員需要仔細(xì)勘察施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確保施工現(xiàn)場(chǎng)平整且表面不存在雜物；其次，準(zhǔn)備噴樁施工所需要的各種材料，開展試樁工作，在此過程中，施工人員要嚴(yán)格把控各種原材料的比例，并通過對(duì)施工參數(shù)進(jìn)行多輪測(cè)定的方式提高數(shù)據(jù)測(cè)量的合理性；再次，檢查施工所應(yīng)用的各項(xiàng)機(jī)械設(shè)備，維護(hù)或更換存在問題的設(shè)備，確保后續(xù)施工的有效開展；最后，打穿土層，保證噴粉樁深入土層，使其逐漸成為土層的支撐結(jié)構(gòu)，進(jìn)而達(dá)到提升軟土地基承載力的目的。

3.5 垂直排水柱技術(shù)

對(duì)于黏性較大的黏土地基，施工人員可以在施工過程中采用垂直排水柱技術(shù)，在軟土地基中設(shè)置一定數(shù)量的垂直排水柱，以加快地基排水的速度，從而提高軟土地基的質(zhì)量。具體而言，在利用垂直排水柱法提高地基排水效率的過程中，施工人員首先需要依據(jù)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況準(zhǔn)備砂井、紙板等材料，之后在施工過程中依據(jù)沙井的直徑計(jì)算軟土地基沉降數(shù)，如果施工人員計(jì)算出的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)施工的需要之間存在差別，則施工人員需要及時(shí)改變施工方式，以便使垂直排水柱法的質(zhì)量滿足施工需要。

3.6 加載技術(shù)

加載技術(shù)因其具備有效提高地基強(qiáng)度、降低地基沉降系數(shù)、提高地基荷載、保證道路橋梁穩(wěn)定性等方面的優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前軟土地基施工過程中被廣泛應(yīng)用。現(xiàn)階段，在道路橋梁軟土地基施工過程中，預(yù)壓加載與填土加載作為加載技術(shù)的兩種應(yīng)用方式適用于不同的軟土地基施工情況。具體來說，相較于填土加載適用范圍相對(duì)較廣的情況，預(yù)壓加載主要被應(yīng)用于深度小于0.5m的軟土地基施工中。需要注意的是，受不同地區(qū)軟土地基土質(zhì)不同的影響，在開展預(yù)壓加載工作的過程中所需要的預(yù)壓時(shí)間也存在差別。為進(jìn)一步提高地基的質(zhì)量，相關(guān)工作人員需要依照施工地點(diǎn)的實(shí)際情況嚴(yán)格控制預(yù)壓時(shí)間。

3.7 擠壓技術(shù)

擠壓技術(shù)同樣是當(dāng)前軟土地基施工中較為常見的一種施工處理方法，其原理主要是利用樁孔形成過程中對(duì)樁間土壤產(chǎn)生的側(cè)向擠壓，提高地基的密實(shí)程度與承載能力。在采用擠壓法施工的過程中，夯實(shí)樁孔主要用的材料是灰土或素填土，因此擠壓法又被稱作灰土樁擠密法，這種施工方法工藝簡(jiǎn)單，能夠就地取材，實(shí)際施工成本比較低，因此在大面積的軟土地基施工中得到普遍應(yīng)用。

4 結(jié)束語

軟土地基是指由淤泥、軟土或者濕度較大的黏性黃土構(gòu)成的地基，在道路橋梁的施工過程中，若工程的地基是軟土地基，那么工程的質(zhì)量將得不到有效的保證，因此在當(dāng)前工程施工之前，施工人員必須對(duì)地基的土質(zhì)進(jìn)行全方位的測(cè)評(píng)，在保證軟土地基質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行后續(xù)的施工。