軟土地基處理技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用

江禹龍 方峰巖

（浙江交工集團(tuán)股份有限公司，浙江 杭州 310051）

前言：

作為路橋工程建設(shè)的主要部分，路基穩(wěn)定性會對公路橋梁應(yīng)用產(chǎn)生影響，即路基質(zhì)量和路橋施工速度，竣工壽命密切相關(guān)。項目施工隊伍與負(fù)責(zé)人應(yīng)對此給予高度重視，妥善應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)解決各項問題，便于提升地基承載力。借助軟土地基處理技術(shù)科學(xué)開展管理工作，可提升路基承載力，促進(jìn)路橋施工建設(shè)朝著新的方向發(fā)展。

一、路橋工程簡述

城市化建設(shè)快速發(fā)展中，人們對居住、交通等方面需求不斷增加，建筑領(lǐng)域發(fā)展迎來新的機(jī)遇，與此同時，也面臨新的挑戰(zhàn)。市政工程包含城市橋梁、道路、給排水、隧道等，其主要是國家或地方投資進(jìn)行的。路橋工程作為市政工程中的一種，其特點(diǎn)如下：（1）工程投資數(shù)額在千萬以上，工期較長、工程量較大；（2）路橋工程產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜單一、固定、干線配合硬撐某個完善功能系統(tǒng)。

二、軟土地基處理技術(shù)

（一）軟土地基概念：路基作為路橋工程中的基礎(chǔ)，會對道路與橋梁壽命產(chǎn)生影響。軟土地基作為不良土質(zhì)，其會約束市政路橋工程發(fā)展。作為特殊土質(zhì)，軟土多在潮濕湖泊、濕地、沼澤地等土層地區(qū)當(dāng)中，具體多表現(xiàn)為抗剪強(qiáng)度低，施工難以固結(jié)，最終影響路橋工程整體進(jìn)度。再者，施工結(jié)束后還容易引發(fā)土質(zhì)沉降問題，最終導(dǎo)致地基路面受損。市政路橋施工中常見軟土包含填充用土、淤泥土、壓縮性土等。確保路橋工程施工質(zhì)量，應(yīng)使用科學(xué)軟土地基處理技術(shù)，結(jié)合不同路橋工程施工，便于促進(jìn)國內(nèi)基礎(chǔ)工程建設(shè)發(fā)展。

（二）軟土地基特點(diǎn)：軟土地基特點(diǎn)鮮明，其特點(diǎn)包含：一，軟土地基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，究其原因為，軟土地基當(dāng)中水分較大，固結(jié)需要消耗很多時間，施工難度相對較大，一旦出現(xiàn)其他荷載作用，很容易導(dǎo)致路面沉降，因此一定要使用軟土路基處理技術(shù)提高路面穩(wěn)定性；二，邊坡軟土地基被沖刷，隨著雨雪等天氣的出現(xiàn)，很容易導(dǎo)致安全事故發(fā)生，該過程對地基處理技術(shù)也提出了新要求；三，軟土地基在外力作用下，很容易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形與功能喪失情況，提升其穩(wěn)定性，積極改變內(nèi)部結(jié)構(gòu)可幫助解決該問題。

（三）軟土地基處理技術(shù)重要性：軟土地基中地質(zhì)變形破壞問題最為常見，因軟土承載力較低，抗剪強(qiáng)度很低，故而常常導(dǎo)致地基強(qiáng)度喪失。軟土具有較強(qiáng)壓縮性，沉降變形量很大，所以很容易產(chǎn)生地基下沉開裂情況，最終使建筑物坍塌受損。再者，軟土含水量較大，很多接近液限變軟，加上固結(jié)排水不順暢，地基增長速度較為緩慢，沉降延續(xù)時間很長，所以容易對項目建設(shè)質(zhì)量與工期產(chǎn)生影響。此外，軟土結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，多為不均勻垂直與平面分布，這會使得項目建設(shè)發(fā)生不均勻沉降，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生。分析軟土地基工程事故發(fā)現(xiàn)，引起事故的原因主要為基坑開挖引起的滑坡，再者建筑物復(fù)雜、地面堆載面較大、荷載差異較大等也會引起安全事故。再者，地基變形多受附加應(yīng)力面積和壓縮性因素影響。

如果軟土地基處理不到位，勢必會引起路基不均勻沉降，最終導(dǎo)致交通事故產(chǎn)生。結(jié)合當(dāng)前情況分析，軟土地基在道路橋梁中的危害主要包含三點(diǎn)：1.路面沉降，施工期間，應(yīng)提升路基壓實(shí)度，確保路橋地基穩(wěn)定，多雨區(qū)域應(yīng)積極開展填土操作，減少路面沉降產(chǎn)生。2.路面侵蝕，當(dāng)前國內(nèi)路面施工常用材料為水泥與砂石等，這些材料可幫助提升路基抗壓性，但是如果經(jīng)常受到雨水沖刷，很容易導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)裂開，進(jìn)而對墻面緊實(shí)度產(chǎn)生影響。所以，施工期間，施工單位應(yīng)妥善采取措施防止這一問題產(chǎn)生。3.路面硬化。軟土地基穩(wěn)定性很差，國內(nèi)路橋路面多將混凝土和瀝青混合料當(dāng)做道路鋪設(shè)主要材料，如果二者配比不協(xié)調(diào)，勢必會導(dǎo)致路橋面硬化，最終引起路面沉降與膨脹問題。

三、路橋施工現(xiàn)狀

（一）淤泥量增加

軟土地基成分為粉土、黏土與淤積泥炭。施工期間，軟土地基有一定蠕動性，但穩(wěn)定性很差，所以施工期間應(yīng)特殊處理軟土地基，防止對路橋施工埋下一定安全隱患，最終引發(fā)路橋沉降問題。施工期間，軟土地基含水量很高，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，軟土地基中最高含水量達(dá)70%，最低含水量達(dá)35%。因此，工程開始前，應(yīng)努力減少軟土地基含水量，便于提升軟土地基穩(wěn)定性，確保工程建設(shè)有序開展，便于達(dá)到最佳目標(biāo)。

（二）地基滲水性差

路橋施工中，因自身含水量較高，因此會在某一程度影響公路滲水性，進(jìn)而使得混凝土加固工序當(dāng)中的混凝土固結(jié)速度減慢，最終使得地基穩(wěn)定不斷下降。

（三）容易導(dǎo)致地基塌陷

路橋施工中，施工位置有軟土地基，應(yīng)以此為基礎(chǔ)，升級改造軟土地基技術(shù)，便于提升工程質(zhì)量。由于軟土地基壓縮性很高，施工期間由于現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境存在較大差異，為了防止工程塌陷，有必要提高施工技術(shù)水平。

四、路橋施工中軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用

（一）軟土地基表層處理技術(shù)

1.添加劑法，若軟土地基表層是粘性土，可使用添加劑法處理，然后在粘性土內(nèi)添上添加單，便于提升軟土地基壓縮性與強(qiáng)度，確保后續(xù)機(jī)械施工有序進(jìn)行，添加劑法還能提升填土穩(wěn)定性與結(jié)固效果，一般添加材料多為生石灰、水泥等，通過攪拌石灰材料，可全面降低土壤內(nèi)含水量，提升土體穩(wěn)定性。

2.敷墊材料法，軟土地基土層分布不均，常常使得地基局部有側(cè)向變位情況出現(xiàn)，應(yīng)用敷墊材料法處理軟土地基，可充分提升軟土地基抗拉力與抗剪力，提升地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，方便施工機(jī)械有序通過，敷墊材料一般多為化纖無紡布、土工布等。

3.砂墊層法，因軟土地基含水量很高，土層相對很薄，應(yīng)用砂墊層法處置，具體操作為：在軟土地基中敷上砂墊層，厚度控制在 0.5m－1.2m，確保其發(fā)揮砂墊層排水作用，充分固結(jié)軟土層，這種軟土地基處理技術(shù)可全面降低排水層水位，方便施工進(jìn)行，確保施工技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性。

4.表層排水法：處理軟土地基期間，應(yīng)遵循因地制宜的原則，若土層質(zhì)量好，含水量很大，一般使用表層排水法處理，實(shí)際操作為：填土施工前，進(jìn)行地表溝槽開挖施工，便于及時排除地表水，再者還能全面降低表層含水量，確保機(jī)械施工有序進(jìn)行。再者，回填施工期間，應(yīng)借助碎石開展混合回填操作。

（二）換填土處理技術(shù)

這種方法操作原理為：借助優(yōu)質(zhì)土替代軟弱土，便于降低軟土地基沉降量，確保填土穩(wěn)定性。這種處理技術(shù)應(yīng)用填料多為透水性土壤，處在日常水位下端填土難以使用非透水性土壤，填土操作應(yīng)按照由中心朝著兩端方向逐層填筑，確保各層厚度大小15cm。換填土處理技術(shù)有三種，其優(yōu)勢為施工操作簡單，可使用優(yōu)質(zhì)土替換軟弱土，確保軟土地基整體穩(wěn)定性。

（三）剛性樁復(fù)合地基

剛性樁地基應(yīng)用提前制成的調(diào)控灌溉物CFG 樁與管狀樁燈，和樁周遭土層一同承擔(dān)荷載。在建筑行業(yè)快速發(fā)展中，很多新技術(shù)融入其中，復(fù)合地基技術(shù)得到新的發(fā)展。實(shí)際施工期間，應(yīng)全面考量水文與土質(zhì)情況，評審?fù)晔姓窐蚴┕し桨负螅瑢⑵鋺?yīng)用在路橋施工環(huán)境當(dāng)中。剛性樁復(fù)合地基參與技術(shù)要求為：應(yīng)用截面邊長在250mm 以下，長細(xì)比例在80:1 的預(yù)制樁，控制兩樁間距超過5 自身截面直徑5 倍。剛性樁復(fù)合軟土處理技術(shù)應(yīng)用效果顯著，其不僅可以確保路橋地基質(zhì)量，還不會對工程進(jìn)度產(chǎn)生影響。

（四）強(qiáng)夯置換地基

強(qiáng)夯置換地基處理技術(shù)原理為，借助重錘高落差下的夯擊能量，通過點(diǎn)夯方式將地表碎石打到地基內(nèi)，然后多次將碎石填入，一直到其穿越軟土層到達(dá)下端持力層，該過程可充分減少路基沉降。軟土地基處理方式很多，實(shí)際應(yīng)用期間應(yīng)經(jīng)過實(shí)地勘察后，再選用最佳技術(shù)方案。因強(qiáng)夯置換地基施工操作簡單、對環(huán)境影響很小、機(jī)械設(shè)備較少等優(yōu)勢明顯，故而在工程建設(shè)中被廣泛應(yīng)用，其可幫助解決地基不良等難點(diǎn)，確保工程建設(shè)質(zhì)量。強(qiáng)夯置換地基施工技術(shù)操作容易掌握，施工速度很快，不會受到軟土土層限制，故而在路橋施工當(dāng)中，若地表軟土層深度很淺，可應(yīng)用該方法處理。

具體施工過程如下：1.施工準(zhǔn)備期間，應(yīng)全面調(diào)查軟土地基路面地質(zhì)情況，合理選定強(qiáng)夯施工位點(diǎn)，認(rèn)真調(diào)節(jié)施工參數(shù)，合理布置操作通道；2.布料前應(yīng)合理設(shè)置施工場地，然后將路基表層土壤處理干凈，對工程場地路面進(jìn)行認(rèn)真平整，便于為后續(xù)施工開展奠定基礎(chǔ)。再者，還應(yīng)選用級配最佳的石塊與硬質(zhì)巖石當(dāng)做填充物；3.夯機(jī)應(yīng)放在最佳施工位置，夯錘應(yīng)與準(zhǔn)夯點(diǎn)位置對應(yīng)，確保每一次夯擊都能達(dá)標(biāo)，且遵循由內(nèi)之外的順序操作，一直到與施工要求相符即可。

（五）粉噴樁施工

軟土地基處理期間粉噴樁加固處理技術(shù)應(yīng)用難度很大，施工操作期間，應(yīng)對鉆機(jī)入土深度進(jìn)行合理控制，遵照最佳?；颐?，便于其與噴粉高度要求相符，保證噴粉樁高與長，如此方能防止噴粉量太多，影響最終施工效果，施工人員還應(yīng)提升責(zé)任意識，定期檢查噴粉機(jī)械工作狀態(tài)。

粉噴樁施工操作工藝為：1.對施工場地進(jìn)行整理，做好材料、電力與機(jī)械等方面準(zhǔn)備；2.鉆機(jī)放置期間，應(yīng)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)試，特別應(yīng)確保鉆機(jī)入土與噴粉工作一致；3.噴粉期間，應(yīng)使用鉆機(jī)攪拌，待二次攪拌結(jié)束后，從孔里拿出鉆桿。施工期間，應(yīng)合理測量鉆機(jī)桿長度，合理判定鉆桿深度，確保復(fù)攪深度與樁長。此外，施工人員應(yīng)結(jié)合實(shí)驗參數(shù)，認(rèn)真記錄同時對壓力值、鉆進(jìn)與提桿速度進(jìn)行分析，合理計算粉噴量與停粉標(biāo)高，確保軟土地基處理持續(xù)，防止有較大工作失誤產(chǎn)生，最終影響施工正常開展。

（六）軟土地基處理注意事項

軟土地基處理期間，應(yīng)關(guān)注地基復(fù)雜性，施工人員應(yīng)結(jié)合項目區(qū)域地質(zhì)情況，合理開展施工，當(dāng)項目地基有施工質(zhì)量問題產(chǎn)生，情況不嚴(yán)重的會引起建筑下沉，情況嚴(yán)重的很容易引起建筑倒塌。地基工程多處在地下，施工結(jié)束后難以直接檢測項目施工質(zhì)量，更別提對施工質(zhì)量進(jìn)行合理控制。所以，軟土地基處理期間，應(yīng)嚴(yán)格評估軟土圖紙，合理選用軟土地基處理技術(shù)，比如承載力低于淤泥含量大的，很容易導(dǎo)致路基失穩(wěn)。砂質(zhì)黏土很硬，通常多由巖石風(fēng)化引起。粉質(zhì)黏土具有較強(qiáng)可塑性，經(jīng)常變化，因此可對其開展硬塑性操作。軟土主要為少量腐殖質(zhì)與淤泥沉積物，內(nèi)部含水很少，強(qiáng)度很低，具有較高壓縮性。此外，地質(zhì)勘察期間，若孔位深度不達(dá)標(biāo)，地質(zhì)勘察報告不完善，設(shè)計期間計算不準(zhǔn)確，應(yīng)力分析出現(xiàn)誤差，都會對軟土地基處理質(zhì)量產(chǎn)生影響。

五、結(jié)語

綜上所述，路橋施工操作期間，軟土地基會對工程質(zhì)量和行車安全產(chǎn)生影響，有時還會導(dǎo)致路面沉降、硬化等，最終影響路橋施工應(yīng)用效果和整體質(zhì)量，因此應(yīng)先確定路橋施工期間，軟土地基可能產(chǎn)生的影響。再者，還應(yīng)全面提升軟土地基處理技術(shù)，結(jié)合工程實(shí)際，合理選用軟土地基處理技術(shù)，確保路橋施工整體質(zhì)量。