路橋施工技術(shù)對軟土地基處理方法探討

陳保方

廣州市第一市政工程有限公司 廣東 廣州 510060

與一般路橋地基相比，由軟土形成的地基自身具有一些獨特性，比如軟土地基的承載能力較弱，所以在日常施工中，非常容易出現(xiàn)路基硬化或者是路橋塌陷等特別重大的安全事故，如果是在實際施工前并未對軟土地基進行全面處理，則十分容易出現(xiàn)二次返工情況，在使資金出現(xiàn)不必要浪費的同時，還會威脅人們的人身安全?，F(xiàn)階段，雖然我國對于軟土地基處理的相關(guān)對策得到不斷優(yōu)化，但其中依舊存在一定問題，從而需要相關(guān)人員持續(xù)探索，做好有效的路橋軟土地基處理，進一步提高路橋施工的總體效益。

1 軟土地基特征及危害

針對軟土地基而言，其總體含水量相對較大，軟土間具有很多空隙，而軟土通常都是由粉塵砂和黏土所構(gòu)成，因為這種物質(zhì)中還存在著一些負電性物質(zhì)，在軟土壤當(dāng)中會因為持續(xù)吸收殘留在周圍環(huán)境中的水分子而彌散，由此使得軟土層中的孔隙比、水分濃度不斷增加，而軟土之間的互相支撐力也持續(xù)減少，從而導(dǎo)致了軟土中所可以承受的最大壓強不斷降低。同時，流體性突出一樣也是路橋工程施工中軟基礎(chǔ)的主要特點，它在遭受自身負荷和外力的影響時，各個部位的黏滯性將變得越來越弱，而變形率不斷提高，從而導(dǎo)致了軟土地基發(fā)生非常嚴重的變形現(xiàn)象[1]。假如施工單位在對路橋工程進行具體施工階段，未能合理、認真地對軟土地基進行加固處理，那么就將十分容易大幅度減少路橋工程的正常使用時間，而一旦下沉現(xiàn)象非常嚴重時，就極有可能會導(dǎo)致路橋工程發(fā)生嚴重倒塌情況，如此不但會為路橋的正常應(yīng)用帶來消極影響，而且還會使施工單位面臨巨大的經(jīng)濟損失。另外，由于軟土地基壓縮系數(shù)相對較大，抗剪強度普遍極低，軟土層抵抗剪切變形極限水平很弱，如果重力極大則會在一定程度上造成軟土地基出現(xiàn)壓縮情況，而當(dāng)軟土層在遭受壓縮之后，其承載能力則會慢慢減小，造成路橋工程的總體承載能力大大降低，進一步加大路橋坍塌事故出現(xiàn)的可能性，從而為人民群眾的安全出行帶來消極影響。

2 路橋施工技術(shù)對軟土地基處理方法

2.1 填充法

在路橋工程實際施工階段，其需將石塊、砂礫等物質(zhì)填充到軟土地基之中，以便進一步加強軟土地基的總體抗壓能力，但是受到沙礫及石塊抗壓性、伸縮性的直接影響，在具體建設(shè)時，往往需要根據(jù)實際狀況，來對片狀石塊加以篩選，以便于實現(xiàn)優(yōu)化路基承載力的平衡性。而如果石塊的體量相對較大，則需要通過合理使用大型機具，對巖石實施合理的粉碎處理作業(yè)，然后再通過分層鋪設(shè)形式的應(yīng)用，來增加對軟土地基的整體填充效果。由于填充法的應(yīng)用流程相對較為簡單，其填充原材料資金投入成本比較低廉，來源范圍也相當(dāng)廣闊，因而能夠明顯降低施工作業(yè)的復(fù)雜度，同時改善了路橋路基的均勻性，使軟土地基的承載力和抗壓力都得到了明顯提升。但是在運用此種方法進行軟土地基處理時也存在一定施工束縛性，即是對石塊的選擇與填充提出了較高要求，若施工作業(yè)人員無法對石塊進行均勻性的填充，則十分容易發(fā)生路面坑洼情況，對人們的安全行車極為不利，而且還會直接影響到路橋工程的應(yīng)用年限，可見，填充法比較適合應(yīng)用在容易積水的軟土地基施工之中。

2.2 深層石灰攪拌

當(dāng)使用深石灰攪拌處理路橋工程軟土地基時，施工人員應(yīng)首先將所需厚度的沙子和礫石均勻地堆放在地基表面，然后再來進行有效地破碎處理。同時，在施工人員于其中加入了相應(yīng)配比的灰料之后，施工單位才能調(diào)整好路橋項目施工過程中所需要的軟處理物料。但經(jīng)過更深入的調(diào)查可以證實，石灰材料比混凝土或砂石更有利于加固特殊路橋施工現(xiàn)場的軟土地基。這主要是由于石灰材料有其特殊的特殊性能，因此適宜使用大型機械設(shè)備來進行相應(yīng)的破碎作業(yè)[2]。此外，石灰材料在軟土處理中的應(yīng)用也可以使軟土得到全面改善。該作業(yè)的主要目的是有效地改善和優(yōu)化軟土地基的整體性能，包括其承載力等性能。當(dāng)與石灰進行混合時，可以完全加固路橋工程施工區(qū)域的軟土地基。施工過程中的要點應(yīng)在以下幾個方面進行：在鋪設(shè)砂石時，如圖1所示，施工人員應(yīng)限制特定砂層的厚度，以便軟土地基的后期處理能夠得到有序進行。此外，如有需要，公路橋梁施工單位應(yīng)預(yù)先準(zhǔn)備大型分體發(fā)送器和壓縮機，以此來有效加固軟土地基。

2.3 排水固結(jié)處理法

就排水固結(jié)處理法而言，其是一個適合應(yīng)用在較為飽和的黏性軟土地基中的處理手段，其主要是借助設(shè)置沙井設(shè)備，把土體中的水分進行全面排除，同時還可應(yīng)用加載預(yù)壓排水方式，來排除其中存在的水分，以便達到顯著降低路橋工程沉降問題的根本目標(biāo)。其施工處理方法通常涉及下述四種類型：第一，塑料排水固結(jié)法。其是使用塑料排水設(shè)施來將土體之中留存的水分進行排除，加快路橋工程路基土層流水速度，直到軟土地基之中的水分徹底排干，以此實現(xiàn)最為理想的固結(jié)土體處理效果，此種方式在軟土地基處理中取得了大量運用；第二，電滲排水固結(jié)法。該方法主要是借助直流電裝置，把軟土地基之中的水體電流展開導(dǎo)向，并讓水流方向達成一致，可以發(fā)揮出土體固結(jié)的真正功能[3]。但在使用這一處理技術(shù)中具有一定安全隱患，所以在具體使用實踐中容易遭遇許多限制；第三，預(yù)壓固結(jié)法，主要包括了真空預(yù)壓固結(jié)、堆載預(yù)壓固結(jié)、超載預(yù)壓固結(jié)等多種方法。其中，超載預(yù)壓固結(jié)技術(shù)主要是通過對路橋橋面制造出一定承載力后，將超載物質(zhì)整體堆放于路橋之上，并利用超載物質(zhì)本身的自重和容積，對路橋施工時產(chǎn)生巨大壓力，以便排擠掉路橋施工時軟土地基中的積水。堆載預(yù)壓固結(jié)通常是使用和路橋路面承載力相持平的物體，將其堆放在路橋路面上，以此來對軟土地基進行排水加固處理。真空預(yù)壓固結(jié)法主要是使用真空泵設(shè)備，來對軟土地基展開抽水抽氣施工處理，從而達到了對軟基進行有效固結(jié)的目的；第四，沙井固結(jié)法。通過鉆機設(shè)備來對軟基進行鉆孔施工作業(yè)，在鉆機達到規(guī)定要求后，再迅速地向孔內(nèi)進行砂石的澆注，隨后再把鉆孔回填沙石，將土體中的水分加以全部排出，從而取得了固結(jié)土體的最佳效果。在使用這個方式時，通常是使用袋裝的沙井方式，作業(yè)相對簡單，建設(shè)成本投入也較少，因此可以起到改善路橋工程基礎(chǔ)總承載能力的良好效益。

2.4 置換軟土地基

當(dāng)采用置換軟土地基的方法時，主要是為把軟弱土壤合理改為硬度相對較大的良好土壤。在此情況下，將可以完全達到較為基本的土壤穩(wěn)定性，從而大大減少路橋工程的綜合承重。根據(jù)目前我國路橋建設(shè)施工情況分析，人工開挖方式、爆破方法在軟土地基置換中取得了大量應(yīng)用。由此可見，置換軟基這一方法在路橋建設(shè)中的運用，不僅能夠大幅節(jié)約建設(shè)費用，而且還可有效縮短施工工期。在有效的時間段之內(nèi)，則可確保軟基全面滿足最為基本的加固強度。與其他施工措施相比較來講，軟土地基置換措施可以方便施工作業(yè)人員的快速掌握，所以在目前軟基處理中已經(jīng)受到了有關(guān)工程技術(shù)人員的高度重視[4]。更具體來說，在選擇可以進行替換的施工原料階段，就必須最大限度保證此類原料本身就具備的較強防水特性，而即便遭遇了較大強度外在降雨的直接影響，在替換完成以后的軟基也并難以表現(xiàn)出顯著的下沉現(xiàn)象和腐蝕跡象。

2.5 真空堆載預(yù)壓

針對真空堆載預(yù)壓法而言，其主要是指通過堆載預(yù)壓的直接作用力，來對土體內(nèi)部中所存在的孔隙水進行打破，保證其可以獲取到極高有效應(yīng)力，以此方法來更高效地進行后續(xù)加固處理。而真空堆載預(yù)壓法的使用，更有益于充分滿足對于極高土體的指標(biāo)，對側(cè)向壓縮變形也能進行有效抵消。而施工人員在具體實施堆載預(yù)壓力操作過程中，對于軟弱土壤的內(nèi)部則會直接產(chǎn)生某種固結(jié)效應(yīng)，進而引發(fā)出相對較大的固結(jié)應(yīng)力。而當(dāng)受到了土壤壓縮變形所產(chǎn)生的直接影響之后，土壤內(nèi)部所能夠受到的水平應(yīng)力將會大大小于豎直方向產(chǎn)生的水平應(yīng)力，進而產(chǎn)生對特定土壤加固處理的效應(yīng)。除上述路橋施工軟土地基處理方法之外，在對軟基土壤進行處理時，還可以采用真空堆載預(yù)壓的操作方法。通過技術(shù)層面來看，真空堆載預(yù)壓可以說是構(gòu)成排水固結(jié)的一個關(guān)鍵手段，在其中，還能夠?qū)⑵鋭澐殖烧婵疹A(yù)壓、堆載預(yù)壓這兩類施工形式。截至目前，以上軟土地基處理手段仍然還需進行一定完善與優(yōu)化，究其根源，主要是因為現(xiàn)階段很多施工方并未設(shè)計出一個適宜的加壓系統(tǒng)，而且對塑料排水板也缺少合理布置，再加上軟基處理常常涉及諸多施工要點，所以施工作業(yè)人員在具體施工階段，應(yīng)當(dāng)對各項流程展開全面考量，確保軟基處理效果可以達到預(yù)期設(shè)想效果。

2.6 加筋土處理法

在對巖石容易坍塌及位于懸崖處的路橋工程進行實際施工過程中，施工作業(yè)人員可以合理運用加筋處理這一方式，來對軟土地基進行有效處理，其中，把部分剛性相對極強的拉筋物質(zhì)與材料科學(xué)填充到軟土地基中，并沿著水平方向進行合理設(shè)計，通過筋體拉力，來進一步提高路橋工程軟土地基的總體強度[5]。具體而言，施工作業(yè)人員在具體施工階段，可運用直徑相對較小的灌注樁方法，來有效加強軟土地基的總體強度；也可使用土木格柵裝置，來顯著提高軟土地基的整體韌度；另外，也可以通過一定數(shù)量的瞄桿設(shè)置，來加強路橋工程軟土地基的總體強度。

3 有效改進軟土地基的路橋工程施工技術(shù)

3.1 運用領(lǐng)先的路橋施工技術(shù)改善軟弱缺陷

在對軟土地基進行實際處理過程中，可以通過優(yōu)質(zhì)土壤層來對軟土地基展開全面置換，雖然此方式的運用思路相對較為簡單，但卻能夠收獲最為理想的效果?，F(xiàn)階段，在我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展環(huán)境下，眾多全新的施工材料在建筑市場中應(yīng)運而生，因此，施工作業(yè)人員在對軟土地基進行處理時，可以依據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，來合理使用抗腐蝕性能比較優(yōu)異的泥土材料，借此最大限度防止水流侵蝕。其中，置換方法會運用到填土、挖掘、人工爆破等技術(shù)，在具體應(yīng)用環(huán)節(jié)施工作業(yè)人員需注意，所選用的材料需盡可能保證其具有較輕的自重，如此一來，則可大大減少低級自然承重，進一步提升路橋工程的應(yīng)用年限。另外，因為軟土地基顆粒相對較小，一旦遇水后其黏性則會持續(xù)增加，此種性質(zhì)會在一定程度上嚴重阻礙路橋地基排水效果，所以可以通過人力操作的方式來對軟土層展開墊層處理。例如，于軟土結(jié)構(gòu)之中增加一些碎石、砂石等眾多顆粒相對較大，遇水很難黏結(jié)的施工材料，最常運用的為砂土、工業(yè)廢料，通過此種方式的運用，能夠在增加排水性能的同時，顯著提升路基的總體承重能力，最大限度避免凍裂、脹裂等情況。由于各個地區(qū)間的軟土土質(zhì)存在一定差異，土質(zhì)的不同構(gòu)成成分會在某些方面顯著加大工作開展難度，且黏土土質(zhì)最為容易導(dǎo)致地基出現(xiàn)變形情況。而縮減土壤間隙最為有效的一個方式，則是于土壤之中添加一定的外加劑，借助外加劑所具有的催化作用，來使土壤加速凝結(jié)，減少軟土地基間的空隙，增加地基的實際承重能力[6]。

3.2 施工前展開全面的實地考察

由于軟土地基屬于一類較為特別的路橋工程施工條件，在正式展開路橋工程實際施工之前，應(yīng)當(dāng)著重對軟土地基自身所具有的特性展開全面、嚴格的考察工作，務(wù)必做好充分的前期準(zhǔn)備工作。在此情況下，相關(guān)工作人員則應(yīng)當(dāng)借助全面了解土壤層的物理及成分特性，來得出最為精確的資料信息數(shù)據(jù)，并將最詳盡的情況全面反映于施工設(shè)計方案之中，從而制定出一套完善、全面的抗風(fēng)險計劃，進一步提高路橋工程施工的整體質(zhì)量，為人民群眾的安全出行，創(chuàng)造一個良好條件。

3.3 展開有效實驗確保工程施工質(zhì)量

現(xiàn)階段，通過大量調(diào)查與研究不難發(fā)現(xiàn)，各種擠壓與高壓灌漿技術(shù)在路橋工程軟土地基處理方法中取得了廣泛應(yīng)用。由于這部分技術(shù)手段的應(yīng)用方法與適宜條件存在明顯差異，在土質(zhì)類型層面使用灰土的合理增加，來進行地基成孔。將石灰等眾多材料使用人工機械進行攪拌，之后形成一個固定形態(tài)的樁體。另外，大顆粒碎石則需施工作業(yè)人員結(jié)合工程實際情況，應(yīng)用震碎這一方式展開有效填充，如此一來，當(dāng)樁體完成后則可形成良好的密實效果[7]。

4 結(jié)束語

綜上所述，現(xiàn)階段，我國社會經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，需要有良好的交通基礎(chǔ)設(shè)施為其提供有力支持，可見，路橋工程與經(jīng)濟發(fā)展空間具有息息相關(guān)的聯(lián)系，但經(jīng)濟的迅猛發(fā)展會在一定程度上加大建設(shè)壓力。通過目前我國路橋工程施工現(xiàn)狀來看，軟土地基可以說是為路橋工程施工帶來極大困擾的難題，因此，在路橋?qū)嶋H施工階段，相關(guān)人員應(yīng)依據(jù)路橋施工實際情況，來對軟土地基進行有效處理，進一步提高路橋工程施工質(zhì)量，為人民群眾打造一個良好的交通出行環(huán)境。