軟土地基施工技術在公路橋梁工程中的應用

史鐵奎

（通遼市交通工程局第十工程處，內(nèi)蒙古 通遼 028006）

在路橋工程施工中，路基是重要基礎。路橋項目路基處理及施工水平對道路使用性能及質量產(chǎn)生直接影響。就道路橋梁路基層面而言，軟土路基屬于不良土質，也是困擾路橋施工技術人員的重要難題。軟土多集中在濕地或湖沼地區(qū)，具有大空隙比特性，含水率及壓縮性極高，抗剪強度偏低，此類路基土自身難以固結，施工后沉降問題嚴重，而且抗剪能力不佳，導致路基路面受損嚴重。為了確保路橋施工質量，施工單位在軟土路基填土過程中必須妥善處理，以高質量的路基施工為項目建設奠定基礎，這也對軟土路基施工提出嚴格要求。

1 軟土路基特點分析

1）整體穩(wěn)定性不佳 軟土路基具有較高的含水率和較低的固結系數(shù)，導致整體穩(wěn)定性不佳。如果施工期間無法滿足路基壓實度要求，受到外部填土荷載或其他荷載影響會引起路基沉降，進而影響道路使用性能和壽命。

2）軟土路基邊坡部分易受沖刷 在路橋工程施工中，邊坡路基施工極為關鍵，無論是地質質量標準部分還是軟土地質部分，施工期間都要嚴格管理，確保路基邊坡部分的穩(wěn)定性。軟土地段由于受地質因素影響較大，雨水沖刷嚴重，容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題。

3）路基強度低 相較于普通地質段，軟土地質段強度偏低，自然狀態(tài)下很難符合路基荷載要求。分析以往路橋施工經(jīng)驗，施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)不同土質，軟土地質強度很容易受外力因素干擾，如果受到外力壓迫則會出現(xiàn)沉降變形等情況，難以滿足路基施工標準。

2 路橋施工中軟土路基施工技術應用分析

2.1 換填法

在諸多軟土路基處理技術中，換填法使用效果良好。通過適當換填路基中的不良土質來增強路基物理性能，降低不良土質對路基性能的影響，提高路基抗沉降及抗破壞性能。換填法所用材料一般為碎石或煤渣等具有較高強度和硬度的材料，填充時在軟土地基最下部填入物理性能相對穩(wěn)定的材料，然后夯實處理。這一技術在縱向深度比偏大的軟土路基中應用較多。

2.2 強夯法

對于軟土路基，采用強夯法處理可提高和改善軟土路基物理性能，因此在路橋施工中得到普遍應用。強夯法的作用原理近似于動力加固處理技術，主要利用機械強夯設備完成，通過縱向沖擊動能夯實路基密實度，確保軟土路基更為堅固。強夯法又名動力固結法或動力壓實法，利用重錘產(chǎn)生的沖擊能量（一般在6×105～8×106J）提升土體強度和壓實度。強夯法施工成本低廉，簡單方便，易于操作，適用于濕陷性黃土、填土、碎石及黏土等各種不良土質，對軟土路基不均勻沉降有良好的預防作用，有利于加強路橋軟基施工質量。對于施工面積大、工期相對較短的施工項目來說，強夯法是處理軟土路基的常用技術。采用強夯法施工的軟土路基地段一般具有良好的加固效果，但在處理飽和度較高的黏性土時取得的效果較差。

2.3 結固結處理法

1）水泥攪拌樁 相較于其他常用的軟土路基加固方法，水泥攪拌樁有其獨特的施工特點。在飽和軟土路基地段，水泥攪拌樁的應用非常普遍，水泥固化作用大大加強了軟基牢固度，從而大幅提升地基承載力。采用水泥攪拌樁技術處理軟基時，采用特定設備攪拌水泥漿，然后灌入軟土路基內(nèi)，水泥樁體凝固后在軟土路基內(nèi)形成框架并提供支撐力。這一處理技術的步驟主要如下：將水泥作為施工固化劑，利用機械設備把土體和水泥打造成混合樁體，水泥和軟土地基產(chǎn)生一系列物化反應后形成復合地基，承載力及彈性模量大幅提升。軟土路基水泥攪拌樁處理技術主要包括粉噴和漿噴，應用粉噴攪拌法施工時，將水泥粉噴入預設孔內(nèi)，然后與孔內(nèi)土體顆粒充分攪拌，在水泥的固化效應下，含水量較高的泥炭土、軟土及極軟土得到有效加固。一般情況下，軟土路基含水率不超過20%～70%的情況下，采用粉噴攪拌法可有效加固軟土路基，進而保障施工質量。水泥攪拌樁施工工藝復雜且難度較高，對施工作業(yè)人員的技術水平要求也更為嚴格。水泥攪拌樁施工如圖1所示。

2）高壓噴射注漿技術 高壓噴射注漿是在高壓下將水泥砂漿灌入預設孔內(nèi)，首先要計算軟土路基注漿作業(yè)深度，用鉆機鉆入路基內(nèi)一定深度，然后用高壓噴嘴向孔內(nèi)噴射水泥砂漿，砂漿在高強壓力推動下切割軟土，加快軟土和砂漿混合反應，砂漿與軟土路基充分混合干燥后成為牢固的整體，軟土路基硬度隨之提高。高壓噴射注漿技術可顯著增強軟基加固能力，預防軟土路基沉降，提高軟土性能。

圖1 水泥攪拌樁施工

2.4 預壓法

在軟土路基施工中，預壓法也是優(yōu)勢突出的一種技術。施工前先在軟土路基表層放置一定的靜荷載，一段時間后土體沉降，軟基內(nèi)部土質壓實，然后撤除荷載。預壓法主要包括堆載預壓和真空預壓2種模式。堆載預壓是將土、水或砂石等重物堆置在土基表面，以達到地基預壓的效果。該方法簡便易行，對施工器具要求不高，但容易受自身特性影響，僅適用于厚度較大、施工工期比較短的飽和軟土路基。而真空預壓法則有很強的適應性，其主要是在軟土路基表面預設厚度適中的砂墊層，然后設置不透氣塑料薄膜及豎向排水管道，通過真空和負壓效應排除軟土路基內(nèi)部的水分。真空預壓法綠色環(huán)保，實用性強，而且造價較低，不會產(chǎn)生淤泥，加固深度接近10m，優(yōu)勢突出。

2.5 碎石樁法

碎石樁法是軟土路基處理方法中比較傳統(tǒng)的一項技術，其處理軟土路基的效果突出，常用于公路橋梁施工中。碎石樁法主要是利用沖擊和振動的原理，在軟土路基內(nèi)部及表層制造孔徑，然后將碎石塊填入孔徑內(nèi)部，加入適量黏結劑以增強碎石黏合性，改善碎石樁整體承載性能，為軟土路基提供必要的支撐，維持路基穩(wěn)定性。這些高黏度樁體完全凝固后結構極為堅固，還可與軟土路基摻混形成復合墊層，大大提高軟土路基穩(wěn)定性。在應用該處理技術的過程中，施工方應充分考慮軟土路基性質及范圍，精確計算碎石樁密度與設定位置。碎石樁穩(wěn)定性良好，對軟土環(huán)境侵蝕效應有良好的抗性，可有效預防路基下沉，而且施工成本低，加固效果好，在我國現(xiàn)階段路橋施工中比較常見，但該技術應用范圍有限，不適用于路堤寬度較大的公路項目。

3 結語

在路橋項目施工過程中，軟土路基處理是尤為常見的問題，鑒于影響軟土路基施工處理方法的因素復雜多樣，施工方在過程中要結合實際情況合理選擇施工方法。筆者結合軟土路基特點和施工過程中的一些常見因素，對換填法、強夯法、結固結處理法、預壓法及碎石樁法等軟基處理技術進行總結分析，旨在改善軟土路基物理性能，提高路橋施工質量。