簡述交通土建工程施工中軟土地基的處理方法

盧士金

（江蘇金堰交通工程有限公司，江蘇 泰州 225500）

引言

交通土建工程項目中，軟土地基是較為常見的工程問題之一。在對這種土層進行治理時，主要以提升土層承載力為施工目標，對地基強度和含水量進行優(yōu)化，確保道橋在后續(xù)使用時不會出現橋頭跳車或坍塌、開裂等問題。除此之外，軟土地基的土體黏結力較小，嚴重時會造成路基的斜截面被破壞，可能會在使用中對車輛造成剪切型的破壞，這對車輛的使用和行人的安全都有嚴重危害。現階段，建設行業(yè)內已經引進和開發(fā)出了許多成熟度較高的工藝技術，例如強夯、擠密法等，常見的技術以及換填法等。這些技術實踐程度較高，適用范圍較廣，對于節(jié)約建設資金和縮短工期都有幫助。但是實際施工中，建設團隊應當重視項目具體情況和工藝技術的匹配程度，針對項目軟土地基的類型，制定合理的施工方案，確保工程在后續(xù)投入使用時具有安全性和穩(wěn)定性。

一、定義

軟土地基，通常是指土壤中含水量較高、壓縮性也較高，但承載能力較低的土層。這類型土層中腐殖質的含量較高，通常由淤泥、泥炭等組成。下面對此類型地基的特點進行簡單介紹：

（一）含水量和孔隙率都較高

與普通土層相比，軟土地基的含水量更高，部分軟土地基含水量甚至可以達到200%。含水量與壓縮性、承載能力等參數有著緊密關系。

（二）滲透性較低

軟土地層通常也具有較低的滲透性。這一特性不利于土層排水固結，因此施工中軟土地層可能會有一段時間較長的沉降期。如果軟土地基的孔隙水壓力過高，在施工初期很容易因為地層強度過度發(fā)生工程事故。

（三）壓縮性較高

軟土地層含水量較高，因此壓縮性也較高。此特點會造成軟土地基在受到外界壓力時易產生形變，相比于其他類型的土體，軟土地基的沉降期更長，且沉降均勻度也更低。[1]

（四）抗剪強度較低

與正常土體相比較，軟土地基的抗剪能力可能需要打個“4 到8 折”。這也是軟土地基無法具備較高的承載能力的重要因素之一。

二、危害及處理的必要性

（一）路面侵蝕

公路路面多由碎石、水泥等顆粒組成，這些原材料如果被大量雨水長時間沖刷，自身的密實程度就會被嚴重破壞。因此，雨天施工時，路面侵蝕現象會十分嚴重，而鋪設完成的路面也會被雨水沖“散”。這類現象對后續(xù)施工極為不利。

（二）路面沉降

路面沉降問題是公路工程常見問題之一。該問題出現主要是因為施工團隊操作不當或材料質量有問題等。相關建設單位需要在該問題出現時對其進行第一時間的解決，防止影響道路正常使用或阻礙后續(xù)施工順利開展。部分單位可能在處理該類型問題時，無法應用先進的、正確的工藝技術，對于路基的壓實程度無法進行準確的掌握，這可能會造成路面在使用時，因為排列過渡結構段設置的不合理，出現橋頭跳車的問題，這對行車舒適程度有較大影響。此外，該類問題還會造成橋頭搭板出現坍塌和斷裂的現象，因此公路路面沉降問題必須被重視起來。

（三）必要性

交通事業(yè)和房屋建筑工程的發(fā)展是推動社會進步的重要因素。而人們生活水平的上升，也使得城市居民對交通出行提出了更高的要求，因此，提高交通道路建設水平和房建工程的整體質量，就成為了社會發(fā)展的必然趨勢。在這個背景下，相關建設單位應當加快解決軟土地基等施工問題，不斷提高工程質量，為社會發(fā)展提供良好環(huán)境。[2]施工單位不僅應當重視地基的勘察、測量工作，并且應當不斷提高和創(chuàng)新工藝技術，為創(chuàng)造更為穩(wěn)定、安全的地基做好準備。如今社會經濟快速發(fā)展，人地沖突問題和矛盾不斷被激化，如何充分利用有限的土地資源去創(chuàng)造無限的社會效益和經濟價值，就成為了建設行業(yè)共同思考的問題。解決軟土地基等特殊情況，也有利于提高土地資源的配置效率，為促進交通事業(yè)發(fā)展不斷助力。

三、常見處理方法

（一）換填法

1.技術原理：將軟土地基中的土體用性能更為良好的土體進行替換。

2.施工方法：多采用挖掘的形式實施換填法。首先，對施工區(qū)域內的軟土全部進行挖掘，緊接著開始挖掘強度和硬度都更高的沙土。[3]

3.技術實施常見問題：該方法對施工區(qū)域內的軟土層厚度有限制，土層超過3m可能需要選用其他方法。該方法需要充分結合開挖換填兩個步驟。

4.實施步驟：將表層軟土挖出，確保工作面潔凈后，使用物理性能更好的土體進行回填，需要對工程要求進行進一步的確認。此外，利用路基受到填土的重力使得軟土“被迫”從路基兩側、前方擠壓出來，也是換填法的一種，被稱為強制性換填法。與此同時，還可以利用炸藥，將地基下的軟土層“逼出來”。與普通換填法相比，強制換填法更為快捷便利，但因為爆破工程等因素，可能會影響施工場地的周邊環(huán)境。

（二）分段法

1.技術原理：分段法，也被稱為分階段施工法。軟土地基的承載力較弱，交通土建施工中，容易造成沉降、下陷等問題。為了避免出現這類型問題，需要利用分階段法提升軟土地基的承載能力，即提高路基填埋的高度，確保其安全性符合施工要求。

2.施工步驟：第一階段填埋完成后，需要檢測其穩(wěn)定性，符合要求后可以開始第二階段的填埋。該方法就是不斷重復上述步驟，直到最后處理完成的軟土地基的承載力達到工程需求的標準。此方法可以提高地基的安全系數，為后續(xù)施工打下牢固基礎。[4]

（三）排水法

1.技術原理：軟土地基通常含水量較高，因此常需要借助外力排除其中的水分，在軟土地基表面設置方位合理的排水管道，幫助軟土層利用內外兩個方向產生的荷載將水分排出，促成土形成固結。常見的排水措施有：砂墊層、排水井等。

2.施工步驟：在交通土建工程中，需要對軟土地基表層的土壤進行勘察和測量。針對土質無特殊情況的工程類型，主要對土壤含水量和表層土壤性質進行分析。在開始工作前，需要盡可能降低土層的含水量，緊接著使用砂礫、碎石塊等硬物填入其中，提高土壤表層承載能力。

（四）復合法

復合法，即復合地基法。該方法被分為粉噴樁和碎石樁兩種類型。前者通過深層攪拌機，將水泥作為固化劑加工成漿液或粉狀，以攪拌的形式將其注入軟土地層，直到注入的材料形成樁體。此舉可以改善軟土地基的性質，提升其承載能力、抗剪力和壓模量。[5]現階段，該工程的應用較為廣泛，主要是因為其快速便捷，可以被應用于各類深度較大的工程中。此外，該方法對施工場所周邊無較大污染，技術效果良好。粉噴樁法常見于路堤上地基等部位的施工中；后者也是利用機械設備，通過振沖器產生的高壓水流形成的動力，在軟土中打出“孔”，并借機在孔中打入碎石，此為碎石樁法。該方法與擠密地基可以組成復合地基。碎石樁法常見于公路路基施工中，技術效果良好，但與粉噴樁法相比，應用范圍沒有那么廣泛。

（五）擠密壓實法

1.填入石灰并壓實：該方法利用石灰吸水后產生膨脹的特性對軟土地基進行加固。實際施工中，需要先調查土質情況，根據工程需要在其中加入相應比例的石灰，以提高軟土地基的強度。石灰可以吸入大量的水分，為提高施工地區(qū)地基的強度提供幫助，也因此常被用于素填方等工程中。該方法對于縮短工期有著顯著效果。

2.強夯加固法：該方法較為“簡單粗暴”。在施工中，如果發(fā)現了軟土地基，可以使用機械設備強行、多次地壓實軟土，將軟土地層中的孔隙擠壓密實，并排出一定的水分。此方法也可在一定程度上提升軟土地基的強度和穩(wěn)定性。

（六）機械設備及技術應用

1.高壓注漿機：雖然高壓注漿機的使用成本較低，操作便捷，且對于提升軟土地基穩(wěn)定性有一定的幫助，但這種機械設備只能被用于常見的幾種軟土地基的施工中。如果遇上情況比較特殊的軟土地基，則該機械設備的使用效果會大打折扣。首先，建設團隊需要對當地土質進行全面的勘察和測量，判斷高壓注漿機是否能被用于該地區(qū)施工。其次，當確定可以使用高壓注漿機后，則需要利用鉆機將地基深處的水分排出，此處借助管道將水排出。反復進行上述操作，可以通過降低土層含水量、提高土層密實程度等對軟土地基進行加固處理。最后，要注意高壓注漿機的鉆頭與含水量較高的軟土地層適配性更高，在含水量較低的土層中效果不明顯（鉆機無法進入深層地基，噴漿作業(yè)較為困難）。[6]

2.真空預制：真空預制技術適合于軟土地層下部土質黏性較大的特殊情況。施工步驟如下：在地層上鋪設砂墊層，保證墊層可以排水，且排水方向為水平方向——排列濾水管，排列需要講究方向和順序，確保水管平直，且位置處于排水墊的中部。濾水管多采用塑料管材，孔徑應當在8mm到10mm 范圍內。排列間隔為5cm——大面積鋪設PVC 密封膜——在連接處安裝真空管道——啟動離心泵，向內加壓，提高土層排水固結速度。觀察密封膜的真空度是否符合施工要求。該方法在操作時，需要根據土體實際情況（真空度、地面沉降度等）進行機械設備的靈活調用。在正確使用的情況下，負壓預壓法不僅可以縮短過期，且施工流程較為便利，對操作人員技術要求不高，適合面積范圍較大的工程項目。

3.碎石樁加固法：針對軟土地基的加固工作，還可以利用管樁等方式提高工程穩(wěn)定性。該方法是通過打孔機，在地基上構造密度、穩(wěn)定性都更高的樁體，這些樁體由沙土填塞而成，不僅對地基起到支撐作用，還可以在一定程度上預防軟土地基變形。除此之外，還可以使用水泥土樁法。這種方法是等待水泥凝結后對土層進行補強，此方法對于提升軟土地基承載力有較好的效果，且該方法技術難度較低、施工成本較低，也在一定程度上可以縮短工期。水泥土樁法在管樁加固領域內還屬于較為創(chuàng)新的技術之一，實踐程度其實不高，但其優(yōu)越性使得這種方法在行業(yè)內逐漸被推廣?，F階段，這種方法在交通土建工程中也受到許多關注。

四、結束語

在工程中，妥善處理軟土地基不僅可以穩(wěn)定結構，使其發(fā)揮自身效力，還可以在一定程度上保證施工人員的安全性。如今，社會經濟的發(fā)展帶動了行業(yè)技術的創(chuàng)新和進步，針對軟土地基，還有許多其他的處理方式，如：灰樁、排水固結法等。由于本文篇幅有限，此處不展開說明。實際施工中，技術團隊應當重視勘察測量環(huán)節(jié)，充分了解工程所處地區(qū)的土層特性后再進行方法的正確選擇，通過提高工程與工藝技術的匹配程度，為提高工程整體質量打下良好基礎。