公路橋梁施工中的軟土地基施工技術

吳 勝

（浙江名禹工程建設有限公司，浙江 溫州 325000）

國家經濟發展離不開交通運輸，交通運輸又需要有道路橋梁的支撐，因此公路橋梁基建受到了國家的高度重視，當下我國還有很多的在建公路橋梁工程。在建設的過程中，軟土地基是這類基建設施不可避免會遇見的，處理方式如何會直接影響工程的質量，關系到公路橋梁的后期使用壽命。施工人員要對軟土地基有正確的認知態度，掌握相關的先進技術，處理好軟土地基，提升路基施工的效率。

1 軟土地基施工在公路橋梁施工中的影響因素

1.1 施工環境與現場施工水平

軟土地基施工受到環境和施工技術水平的影響比較大。公路橋梁施工過程中，不同地質環境對軟土地基施工技術的要求不同。軟土地基環境有黏性地基和砂性地基，黏性地基可以使用壓實技術，砂性地基可以使用擠密技術。并且，施工水平對施工技術也會有影響，實際的應用需要根據現實情況來選擇，以保證施工的質量。

1.2 橋梁等級

國家對于橋梁有相應的標準來劃分等級，軟土地基上的施工對橋梁質量會有影響，所以，施工的時候要預評估是否會有沉降情況出現，并及時控制沉降的發生率。比如，使用排水固結技術來預防沉降。

1.3 工程設計

使用有效工程設計方案來改善軟土地基的問題，設計在一定程度上也是會對施工產生影響，特別是緩和過渡的設計，具體來說，橋梁是分段的，不同的土質其建設的路基強度是不一樣的。總體來說，為了讓不同階段可以完好的連接，需要有緩和過渡的階段。如果沉降比較大，就會導致橋梁出現裂縫，嚴重的還會引起坍塌事故，所以設計人員在進行設計的時候，應該要考慮到施工的環境問題，并對其提前預防。

2 軟土地基對公路橋梁施工的危害分析

2.1 軟土地基的相關概述

軟土地基中存在較多的有機土，質地松軟、顆粒物較多，會表現出高含水量、低承載的特點，土層容易變形，固結緩慢。目前基建設施中的公路橋梁建設對于土地的承載能力比較重視，地基位置附近存在建筑物，就會比較容易發生建筑物傾斜情況，在土坡旁進行挖掘，會容易引起滑坡事故。除此之外，還需要對軟土地基孔隙含水量進行考慮，孔隙內的水分較多，地面會隆起，所以，對軟土地基的處理是公路橋梁建設中不可以回避的問題（現場圖見圖1）。

圖1 現場圖

2.2 軟土地基對公路橋梁質量的危害

軟土地基造成的公路橋梁問題主要是沉降和壓實度兩個問題。沉降方面的問題一般都是施工過程中，附近的地面有沉降以及開裂，導致該問題的原因是地下水抽吸。軟土土層的荷載中心偏離，土層的厚度不均勻，附近的建筑物會因此受到損傷，如果荷載過大就會引發傾斜。公路橋梁設施和其他的建筑相比比較特殊，橋梁基層結構主要是地基，橋梁性能也和地基的牢固程度直接關聯，要對軟土地基的沉降問題進行妥善處理。公路橋梁的另一個問題是壓實度，如果施工時沒有做好壓實度分析，就會對地基穩定性產生影響。軟土地基受到氣候、計劃等因素的影響，如果雨季雨水較多，會對地基產生侵蝕[1]，導致地基的填土流失，路堤強度也會降低。

3 軟土路基的主要特點

3.1 自身壓縮能力較強

軟土路基液限系數上升，地基的壓縮系數也會上升，最高系數可以達到1.1MPa。因為土壤的分布不均勻，黏土固化程度存在一定的差異性，所以，如果僅以壓縮系數來斷定其壓縮能力是不準確的。施工的時候，對于土壤的固化差異性應該統一看待，防止后施工的時候會出現誤差。

3.2 滲透能力較弱

軟土路基中的粘土含有一定的沙土，粘土固化程度快于軟土，軟土路基的滲透能力不高，當外部的壓力增加，土壤的固化程度依然沒有較大的改善。在某些極端的情況下，比如軟水中的有機物較多的情況，組織間隙會被堵塞，排水情況變得比較差，其中的氣泡無法順利的排出，土壤滲透能力就會下降[2]。

3.3 抗剪能力較弱

路基建在軟土上會讓路基排水的能力降低，容易引起工程質量缺陷。所以，需要努力提升抗剪能力，避免發生危險事故。

3.4 含水量豐富

相較于普通的土壤，軟土路基的含水量高，導致了土壤的形態容易發生改變，有些突然的含水量過高會以流體的形式存在，公路橋梁建設在這類土壤中進行會有非常大的安全隱患，而且對公路的使用壽命也會產生很大的影響，很容易在日常的使用中發生各種事故，造成交通運輸安全問題[3]。

4 公路橋梁施工中軟土地基施工技術

4.1 高壓噴射注漿法

使用高壓噴射機器噴注漿，可以將一些固結性和強度都比較優秀的材料注入到深層的軟地基中，通過該種處理讓地基的強度得到提升。高壓旋噴柱的噴流能夠破壞土體，壓實壓密土壤，和漿液混合，讓漿液能夠和土粒完全混合，對土壤進行加固。目前的高壓噴射注漿技術的壓力可以達到40MPa，施工方式有高壓和超高壓兩種，最大的施工深度可以達到40m，最大加固的范圍可以達到直徑2m，穩定性也比較高。旋噴方式能夠對范圍進行鞏固，讓涉及的范圍都連接起來，形成穩固的一片，所以可以用于制作間隔的樁柱體，適當使用硬化劑，能夠確保范圍內的土壤強度符合要求[4]。

現在使用高壓旋噴處理能夠對大范圍和深層的土壤進行處理，在淤泥、黏土、粉土等等水分含量比較高的地基土壤類型中穩固土壤有較好的效果。

4.2 粉噴樁加固法

根據公路橋梁施工情況，使用噴粉樁加固技術來處理軟土。該種技術的優點是施工產生的噪音小并且能夠承載較重的重量，在準備的時候，將地基內的淤泥和軟土清理干凈，使用砂礫來替代淤泥和軟土，對土壤進行壓實操作，確保土壤密度達標。在機械運行的時候，使用碎石作為緩沖層來改善部分土壤土質較差的情況，讓工程的進程更加的順利，施工前更換材料。前期對水泥、材料等進行管理，確保材料符合標準，做好地質報告，并使用符合標準的施工機械[5]。

4.3 擠密樁法

軟土地基使用擠密樁法進行施工，能夠對黃土地區的土壤進行改善。將石灰土、砂礫、素土填充后，進行分層實夯填充。素土擠密針對濕陷黃土的效果較好，能夠原位處理，就地獲取施工需要的材料。石灰土樁法將石灰、粉煤、火山灰、礦渣進行混合，將混合后的材料回填。一般來說，石灰和外加劑混合能夠產生石灰，膨脹后能夠對地基進行壓實。礫石樁法是將卵石、碎石進行填充，讓地基的承載能力得到提升，避免振動液化，讓黏土的穩定性得到提升。

4.4 豎向排水同結法

將排水柱放置在粘性地基里，可以縮短排水距離，提升抗剪強度。該種排水柱使用的材料用到了紙板排水以及砂井排水，施工的手法有打入法、振動法等，一般不會單純的使用一種方法，可以多種方法聯合使用，軟土地基比較后，黏土地質情況較好的情況下使用該種方式比較合適[6]。

4.5 水泥土攪拌法

水泥攪拌法是把水泥作為固化劑，水泥和軟土能夠產生化學反應，讓軟土變硬，達到施工需要的強度，提高土壤的穩定性。水泥攪拌法應用到了化學變化和物理變化，通過兩種方式來讓土壤的微觀結構發生改變，和原本的土質形成了明顯的差異性，改變了土壤的強度。微觀上，水泥能夠加固土壤，水泥攪拌法對黏土、淤泥等等土質較差的土壤具有很好的改善效果，能提升土壤的穩定性，提高地基強度讓地基承載的能力提高。

4.6 表層排水處理

使用添加劑讓表層黏土固結，可以提升土壤的強度，滿足地基壓縮性和強度的需要。軟土地基敷設砂層，具有較高的含水量，砂墊層自身排水好，所以能夠具有較好的排水性，通過控制填土內部水位來給施工提供前提條件。當軟土層的分布不均勻時，可能會有部分區域出現沉降情況，土壤的穩定性較低，當穩定性不足時，就會發生沉降，因此要選擇合適的敷設材料，使土壤的抗拉力提高，保障地基支撐力提升，確保機械能夠通過。

4.7 置換土質

公路橋梁的軟土本質讓其承載能力差，抵抗性差，還有土層沉降的存在，為了保證土壤的承載能力提升，提高穩定性，常用的方式是對土壤進行置換，挖出不符合標準的土壤，填入承載能力強的土壤，該種操作方式是比較簡單的，可使用機械或人工挖除，但是這些操作如果應用于大范圍的土壤更換，就會需要較長的時間，導致工期被延長，施工的成本增加，通常都不會選擇該種方式來解決土壤問題。

4.8 通過加載方式的應用來強化地基強度

第一，軟土沉降可以通過增加公路路基強度的方式，以加載為主，減少填土時對沉降的破壞。增加路基壓力，減小間隙，讓地基強度得到提升。第二，降低地下水含量，對施工區域進行保護。第三，監控軟土地基情況，及時發現沉降問題，并分析問題原因，積極地處理該情況，防止沉降發生。

5 結語

綜上所述，軟土路基是公路橋梁施工過程中難免會遇見的土壤類型，因為該種土壤類型不適合施工建設，對施工的要求無法滿足，因此要盡量避開這種土壤類型的施工，或是對其進行處理，讓土質得到改善，提高土壤的穩定性和承載力。我國地域廣博，不同地域的地質條件有很大的差異性，有很多地區均存在軟土路基，因此需要因地制宜，使用現代技術來提高性能，滿足基建的需要。