路橋施工中軟土路基加固 施工技術(shù)

許國施

摘要：軟土主要指處于軟塑性或流朔狀態(tài)的粘性土，由于這種土壤具有著指含水量比較大、壓縮性高、承載力低、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，因此在路橋施工中一旦出現(xiàn)這類土壤的路段時(shí)，就需要進(jìn)行加固處理以滿足道路對路基承載力的要求。本文對軟土路基的特點(diǎn)、加固要求進(jìn)行了介紹，并對排水固結(jié)技術(shù)、振沖置換法加固等路橋施工中軟土路基加固的施工技術(shù)進(jìn)行了探究。

【關(guān)鍵詞】橋路施工、軟土路基、排水固結(jié)、振沖置換法

路基是公路中貫穿全線的線形主體，同時(shí)也是路面穩(wěn)定性與承載能力的重要保障與基礎(chǔ)，在設(shè)計(jì)上一般有著非常高的密實(shí)度與強(qiáng)度要求，而軟土路基的含水量很大、承載力極低等特點(diǎn)往往難以滿足這些要求。因此，利用物理力學(xué)性質(zhì)與深度特點(diǎn)對軟土路基進(jìn)行加固處理是非常必要的，而對軟土路基加固施工技術(shù)的研究也具有著非?，F(xiàn)實(shí)的意義。

1.軟土路基的特點(diǎn)及加固施工要求

軟土路基的特點(diǎn)

想要了解軟土路基的特點(diǎn)，需要先對軟土的構(gòu)成進(jìn)行明確。軟土主要是由粘粒與粉粒共同構(gòu)成，主要呈絮狀結(jié)構(gòu)，這些兩種物質(zhì)一般存在于地下水中，并隨著地下水的流動(dòng)移動(dòng)，但當(dāng)?shù)叵滤萁邥r(shí)，地下水的水流流速就會變換甚至停止，而這時(shí)粘粒與粉粒就會留在地下并通過不斷積累而形成軟塑性狀態(tài)的軟土。對于軟土路基的特點(diǎn)，總體上可以從兩方面進(jìn)行分析。首先，軟土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的粘粒與粉粒都具有著較小的顆粒直徑，因此彼此形成的孔隙也會比較小，在孔隙一般會充滿水分，而軟土較小的縫隙則使得水分很難排除，同時(shí)還有些水分會被吸附在土粒上并形成結(jié)合水。因此，軟土地基的透水性能都非常差，天然水含量比較高。其次，軟土的滲透性較強(qiáng)，但水分排出卻比較慢，因此軟土地基大多具有著固結(jié)慢、強(qiáng)度與承載力低的特點(diǎn)。

軟土路基的施工要求

軟土路基在施工時(shí)有著多方面的要求。首先，施工前要充分考慮路基狀況，如軟土層較薄，則需要進(jìn)行表層處理法等特殊處理。其次，要注意施工路段的周圍環(huán)境，并結(jié)合具體的施工環(huán)境采取不同的應(yīng)對措施，例如施工地點(diǎn)周圍有居民區(qū)，則應(yīng)降低總沉降量，以實(shí)現(xiàn)對施工噪音的有效控制[1]。最后，要考慮施工路段的地面平整度，如地面的沉降程度不均勻，路面的平整度比較差，那么就很容易在構(gòu)造物連接處出現(xiàn)剩余沉降，因此針對這種情況需要對構(gòu)造物連接處進(jìn)行特殊處理。

2.路橋施工中軟土路基加固的施工技術(shù)分析

排水固結(jié)技術(shù)

排水固結(jié)技術(shù)簡單來說就是在軟土路基中設(shè)立袋裝砂井、塑料排水板等作為排水通道，并在通道上方鋪設(shè)砂墊層或是砂溝，從而建立起一個(gè)完整的排水系統(tǒng)，同時(shí)采用堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、真空堆載等方式聯(lián)合進(jìn)行預(yù)壓。這樣一來，軟土就會在上方的壓力下將含有的水分快速排出并實(shí)現(xiàn)固結(jié)，而軟土路基的強(qiáng)度也會在這一過程中因密實(shí)度的提升而逐漸提升，但需要注意的是，由于這種方法所采取的預(yù)壓方式與土壤次固結(jié)沉降所產(chǎn)生的壓力類似，因此在面對次固結(jié)降沉的軟土路基時(shí)加固效果一般會比較差。此外為了提升加固施工的效率，在排水固結(jié)技術(shù)的基礎(chǔ)上還創(chuàng)新出了動(dòng)力排水固結(jié)技術(shù)。這種技術(shù)在保留袋裝砂井、塑料排水板、砂墊層等橫向或縱向排水體系的同時(shí)，將原本的預(yù)壓方式改為了填土堆載與夯擊。這樣軟土地基所受到的壓力更大，且具有連續(xù)性，排水固結(jié)的速度也會更快，因此能夠在較短時(shí)間內(nèi)使軟土地基實(shí)現(xiàn)大部分的固結(jié)沉降，使承載力得到大幅度的提升。

水泥攪拌樁加固

水泥攪拌樁加固是一種以水泥為固化劑的深層機(jī)械加固手段。主要是利用深層攪拌機(jī)械在地基深處添加水泥，并對水泥與軟土進(jìn)行攪拌，使二者拌和成為復(fù)合地基，而由于水泥在凝固后具有非常堅(jiān)硬的特性，地基的承載力與強(qiáng)度也就能夠提升到路橋地基的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)水泥固化劑添加形式的不同，水泥攪拌樁加固具體還可以分為漿噴法和粉噴法，主要是為了針對不同的軟土情況。當(dāng)軟土地基內(nèi)部的天然含水量大于30%時(shí)、土壤的塑性指數(shù)會比較大，因此適合采用粉噴法直接添加水泥灰并進(jìn)行攪拌，這樣不僅攪拌起來比較容易，同時(shí)由于水泥灰的吸水性能，加固后的軟土路基也會具有更高的強(qiáng)度以及更低的強(qiáng)度離散性。而當(dāng)軟土路基內(nèi)部的天然含水量小于30%時(shí)，土壤的塑性指數(shù)比較低，水泥灰不容易實(shí)現(xiàn)有效攪拌，因此需要添加水泥漿作為固化劑，這樣的優(yōu)點(diǎn)是施工工序較為簡單，造價(jià)較低，施工質(zhì)量也更容易控制。

土木合成材料加固

土木合成材料加固與水泥攪拌樁加固比較相似，主要是利用土木合成材料作為固化劑在軟土地基深層進(jìn)行攪拌，制造強(qiáng)度與承載力更高的復(fù)合地基。在施工之前，由于軟土地基的土質(zhì)情況比較復(fù)雜，具有著較高的不確定性，因此需要安排技術(shù)人員利用專業(yè)儀器進(jìn)行實(shí)地勘測，了解路基具體的土體特征，并在此基礎(chǔ)上分析出土壤密實(shí)度等具體數(shù)據(jù)，從而制定具體的加固計(jì)劃。而在加固過程中，則是通過振動(dòng)設(shè)備帶動(dòng)地基深處的土木材料與土壤共同振動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)充分融合。這種技術(shù)的加固效果較好，同時(shí)在周密的施工計(jì)劃下施工質(zhì)量也比較好控制。但由于在施工前必須要進(jìn)行詳細(xì)的實(shí)地勘測，而實(shí)地勘測的工作量又比較大，因此在大規(guī)?；蜍浲谅坊娣e較大的橋路施工中會比較耗時(shí)耗力，通常僅在小規(guī)模的軟土路基加固施工中進(jìn)行應(yīng)用。

振沖置換法加固

在振沖置換法中，施工人員需要利用振沖器或沉樁機(jī)在軟土地基中下沉成孔，之后在孔中分批次逐步填入碎石、鵝卵石等砂石材料并進(jìn)行振實(shí)，以制作成碎石樁。在成樁的過程中，樁體會與砂性軟土產(chǎn)生擠密作用或振密作用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)土體結(jié)構(gòu)密度的提升，這樣樁體與軟土地基中原本粘性土同樣可以構(gòu)成強(qiáng)度與承載力較高的復(fù)合地基，達(dá)到防止沉降的加固效果。同時(shí)，由于振沖器與沉樁機(jī)利用了不同原理，因此在施工標(biāo)準(zhǔn)上也是不同的，其中振沖器是利用高壓水振動(dòng)成孔，因此地基的十字板抗剪強(qiáng)度應(yīng)大于15KPa，而沉樁機(jī)是利用固體樁沖擊成孔，因此地基的十字板抗剪強(qiáng)度只需在10KPa以上即可。此外，由于振沖置換法加固比較依賴碎石樁周圍軟土對碎石樁的約束力，因此應(yīng)用時(shí)對于軟土的要求比較高，如果軟土地基的土質(zhì)不符合要求，加固效果就會大大下降。

混凝土管樁加固

相比于其他軟土地基加固技術(shù)，混凝土管樁加固的施工工序十分簡單，只需在地基中直接澆筑混凝土即可，同時(shí)由于其具有著較高的普適性，在絕大多數(shù)的土質(zhì)下都具有良好的加固效果，因此也是當(dāng)前路橋施工中應(yīng)用最為廣泛的軟土路基加固技術(shù)。同時(shí)，混凝土管樁加固還具有著抗震性能好、工期短、施工成本低、質(zhì)量穩(wěn)定性高等一系列的特點(diǎn)，是一項(xiàng)非常實(shí)用的施工技術(shù)。當(dāng)然，混凝土管樁在施工過程中并非完全沒有要求，對于管樁的硬度與高度的控制也是非常關(guān)鍵的，在一般的軟土地基施工中，混凝土管樁的直徑應(yīng)控制在1.5米左右，而土層內(nèi)部的長度則應(yīng)在25米左右為宜。

結(jié)語

總而言之，軟土路基是路橋施工中的一種常見路基情況，施工單位必須要依照軟土路基的特點(diǎn)與加固施工要求，對各種施工技術(shù)進(jìn)行靈活應(yīng)用，以保證路橋工程的質(zhì)量與整體穩(wěn)定性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]黃春雷.關(guān)于路橋施工中軟土路基施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的研究[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2016（15）：199-200.

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[3]林雄.淺談路橋施工中軟土路基的施工技術(shù)應(yīng)用思路[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2015（24）：132.