公路橋梁施工中軟土地基處理技術

程云濤、占云峰

（江西省公路橋梁工程有限公司，江西南昌 330006）

0 引言

在公路橋梁工程施工中，針對不同的地理位置和土壤結構，需要選擇不同的施工技術。如果土體承載力偏弱，容易引起沉陷或坍落，進而影響公路橋梁工程質量。所以，要做好各項工程質量提升工作，采取成熟的處理技術，解決當前公路橋梁工程施工中面臨的各種問題并消除潛在風險。基于此，文章主要分析軟土地基對公路橋梁工程的影響，并提出相應的軟土地基處理技術，以更好地提升橋梁工程的質量、經濟效益和社會價值。

1 軟土地基對公路橋梁結構的影響

軟土地基具有高壓縮性和透水性差等特點。在施工過程中很難實現有效的壓實，使得地基的承載力無法達到相關技術要求。如果將軟土地基作為典型的天然地基進行使用，勢必會給公路橋梁質量帶來影響。

1.1 路面裂縫

由于軟土地基的強度較低、變形性較大，會影響橋梁結構的受力和變形特征。

第一，軟土地基易受荷載作用影響，發生沉陷和變形，進而導致路面龜裂，這會對路面平整度和行駛舒適性產生負面影響，可能損害路面的耐久性。

第二，此外，軟土地基的沉降和變形還可能導致橋梁結構發生變形和扭曲，在橋墩和橋梁連接處形成裂縫，這些裂縫有可能擴大并導致結構損壞或失穩，會對橋梁的結構安全性構成潛在威脅[1]。

1.2 結構整體沉降

軟土地基對公路橋梁結構的影響主要表現在結構整體沉降方面。軟土地基的特點是抗壓強度較低和變形性較大。當公路橋梁建設在軟土地基上時，由于結構自身荷載和交通荷載的作用，軟土地基會發生壓縮和沉降，從而引發結構整體沉降。這種沉降會導致公路橋梁下沉、變形，會對結構的穩定性和安全性產生嚴重威脅。因此，在設計和建設公路橋梁時，必須充分考慮軟土地基的特性，采取相應的地基加固和支護措施，以降低軟土地基對公路橋梁結構的沉降影響，確保公路橋梁的長期安全運營。

2 軟土地基特點

2.1 高含水量

軟土地基通常由黏土或粉土構成，其特點是滲水能力較弱，含水量較高，一般在30%～70%之間，整體穩定性較差，這使得它難以滿足公路橋梁施工的要求。如果不對軟土地基進行合理的處理，將會對施工作業帶來嚴重的不利影響?？紤]到公路工程施工的相對復雜性，再加上外部特殊的環境因素，軟土地基的處理變得至關重要。

在軟土地基處理過程中，必須充分考慮施工現場的實際情況，并結合合適的處理技術，制訂有效的軟土地基加固方案。這個方案應該是根據土壤的物理特性和力學性質來精心設計的，以確保地基的穩固性能夠達到公路橋梁施工的要求。

2.2 高壓縮性

軟土地基的壓縮性較高，在施工過程中容易受到外界因素的干擾，產生坍塌等問題，不僅會給施工作業帶來影響，還會給公路橋梁建設的安全造成威脅。此外，由于軟土地基的土質均勻性較差，軟土顆粒呈現分散狀，不能有效聚合，地基結構容易出現不均勻沉降問題，進而導致公路橋梁結構受損。此類問題一方面會導致工程質量很難達到相關要求；另一方面會給公路橋梁帶來風險隱患[2]。

3 軟土地基處理技術在公路橋梁施工中的應用

3.1 強夯處理技術

強夯技術是公路橋梁軟土地基處理中一種有效的方法，通過重錘夯擊來改造軟土地基（見圖1）。施工過程中，需要選擇適宜規模的重錘，并利用起重機將其抬升至指定高度，通過自由下落、反復擠壓處理軟土地基，全面提升其密實度。操作相對簡單便利，能夠滿足工程要求。

圖1 強夯處理技術施工

使用強夯法時，需要加強施工管控。施工過程中，應禁止閑雜人員進入施工現場，以避免安全事故[3]。此外，由于強夯法會產生大量噪聲污染，因此在人口密集區域應盡量避免采用該方法。如果必須采用強夯法處理軟土地基，必須做好基礎隔離工作，以免干擾周圍居民的生活。

此外，強夯法適用于處理碎石土、雜填土、素填土、砂土、粉土、低飽和度的黏性土、非自重濕陷性黃土等軟土地基，但是不適用于淤泥地基處理。

3.2 粉噴樁處理技術

粉噴樁是一種常用于處理公路橋梁軟土地基的技術，其原理是將水泥、石灰等材料噴射到樁孔內，形成堅固的柱狀樁體，以提高地基的承載力和穩定性。

粉噴樁處理軟土地基的步驟一般包括以下幾個階段：第一，進行詳盡的地質調查，了解軟土地基的特點、厚度、水分含量、地下水位等信息?；诘刭|調查結果，進行粉噴樁設計，包括樁的布置密度、直徑和深度等參數。第二，需要準備水泥、石灰等原材料。第三，根據設計要求，在軟土地基上進行樁孔開挖。通常采用機械挖掘的方式，直徑通常在30～60cm 之間，施工時需確保樁孔的位置準確、尺寸符合規定。粉噴樁鉆孔施工如圖2 所示。第四，噴射混合物。通過特殊的噴射管或噴射槍將噴射材料噴射至樁孔中，使材料與周圍土壤混合，形成堅實的樁體。第五，施工完成后，需要對粉噴樁進行質量檢測和驗收，包括檢查樁體的強度和密實程度，以確保達到設計要求。

圖2 粉噴樁鉆孔施工

在軟土地基處理中，合理應用粉噴樁技術可以顯著提高地基的承載力和穩定性，降低地基沉降和變形風險，確保公路橋梁等工程的使用安全性[4]。

3.3 排水固結處理技術

排水固結處理技術的原理在于通過增加排水途徑以及施加頂壓荷載，降低軟土地基的含水量，提高土壤的強度和穩定性，從而改善地基的工程性質，降低地基沉降和變形風險，確保公路橋梁結構的可靠性和安全性。該技術的施工流程主要如下：

第一，通過水文地質調查與分析，確定地下水位的深度和分布情況，以及軟土地基的含水分，以便于制訂合適的排水固結方案。第二，進行排水措施，采用插板機等機械設備垂直向下在軟土內插入塑料排水板，并利用堆載或抽氣真空加壓將軟土中的水分通過塑料排水板排出地面，加快土體固結，能夠保證地基的穩定。第三，質量檢測。對處理后的地基進行質量檢測，如承載力檢測、壓縮量檢測等，確保處理效果符合設計要求。

3.4 表層處理技術

表層處理技術的原理是通過在地基表層添加適當的材料，以提高地基的強度、穩定性和承載能力。

第一，需要對軟土地基的土壤情況進行詳細的評估，以了解其物理性質、力學特性和承載能力，這有助于確定適合的表層處理方法和材料。第二，根據土壤評估結果和工程要求，選擇合適的改良材料，通常采用礫石、碎石、瀝青混凝土、水泥混凝土等材料。第三，將地基表層一定深度范圍內的原土移除，便后續加入改良材料。第四，將選定的改良材料均勻地分布在已開挖的地基表層上，然后利用振實機、碾壓機或其他設備對材料進行壓實，以提高其密實度和承載能力。第五，對處理后的地基表層進行修整，以確保表面平整、符合設計要求，滿足公路橋梁運行要求。

施工過程中需要注意根據具體的工程要求按步驟進行處理，確保各環節規范操作，以進一步提高地基的耐久性和穩定性[5]。

3.5 深層水泥攪拌樁處理技術

深層水泥攪拌樁是一種常用的地基處理技術，可以提高軟土地基的承載力和穩定性。以水泥作為固化劑，通過深層攪拌機械將軟土和固化劑強制拌和，使軟基硬結，進而提高地基強度。

施工過程中，需要根據土質勘測結果確定深層樁體的位置和數量，根據設計要求在施工現場進行鉆孔施工，確?？讖胶蜕疃确显O計要求。借助相應的機械設備注入并攪拌水泥漿液。在此過程中，土壤顆粒和水泥會被均勻地混合在一起。深層水泥攪拌樁會在一定時間內自然固化和硬化，增強土壤的抗壓強度和抗剪強度，同時提高地基的整體穩定性。

4 施工注意事項

為了充分發揮軟土地基處理技術的應用優勢，公路橋梁施工過程中要嚴格按照各項要求進行施工：

4.1 前期調查控制

首先，進行充分的土質勘察是關鍵，涉及采集地下土壤樣本，分析土壤的物理特性、力學性質、含水量、顆粒分布等重要參數。通過深入了解地基的實際狀況，為后續的工程設計提供精確的數據，進而確定合適的處理方法、深度和區域。其次，考慮到軟土地基的多變性，還需要進行地下水位的監測，以了解地下水對地基的影響。最后，在設計環節，應根據土壤勘察結果制訂詳細的處理方案，包括地基改良方法的選擇，工程材料的選用以及工程施工參數的設定等。

4.2 材料質量控制

首先，應嚴格選用地基改良的相關材料，如水泥、石材、填料等，并對這些材料進行質量檢測和測試，包括抗壓強度、顆粒分布、含水量等指標，以驗證其質量和性能是否符合工程要求。其次，在材料運輸、儲存和處理過程中，需采取適當的措施，以防止材料受到外部污染或損壞，確保其質量保持穩定。再次，建立詳細的材料使用記錄，追蹤每批材料的來源和用途，以確保工程中所使用的材料都符合質量標準。最后，定期進行材料取樣和檢測，以監測材料性能變化，及時發現并糾正潛在問題。

4.3 施工過程監控

首先，必須持續監測和記錄施工參數，如混合物比例、攪拌深度、注漿壓力等，以確保施工操作按照設計要求進行，需要使用精確的測量和監測設備，以便及時發現并解決潛在問題。其次，對施工現場的工藝流程進行實時監督，確保施工作業符合安全規范和環保要求。最后，建立詳細的施工記錄，包括施工日期、材料批次、設備運行情況等，以便在施工后的質量評估和審查環節提供必要的數據支持。

4.4 地基沉降監測

其一，必須在施工前確定監測點位的位置和數量，需要考慮地基處理區域的特性和設計要求。

其二，選擇合適的測量儀器和方法，如全站儀、測距儀、GPS 等，用于實時監測地基沉降情況。監測數據應按照預定的時間間隔進行采集，并建立詳細的記錄，包括監測點的初始高程和后續的高程變化。通過分析監測數據，可以及時發現地基的沉降趨勢和異常情況，以便采取必要的糾正措施。

5 結語

綜上所述，在公路橋梁施工過程中，軟土地基處理技術的類型有很多，且不同的技術類型適用于不同的工況，需要結合軟土地基的實際情況合理選用處理技術，同時對施工質量進行嚴格控制，以保證軟土地基處理效果。此外，要持續加強對軟土地基技術的創新及研究，以更好地保證軟土地基處理效果，保證公路橋梁工程的穩定性。