公路橋梁施工中的軟土地基施工技術

文/侯雙龍 山東科達基建有限公司 山東東營 257091

軟土地基是公路橋梁施工中比較常見的地基類型，如果處理不好，不僅會降低工程質量，還會影響車輛的正常通行。因此，公路橋梁工程建設中，為了提高路基的穩定性，保證路基的質量，必須采取相應的技術措施做好對軟土地基的處理工作。

1、軟土地基定義、危害

廣義的軟土地基指具有高壓縮性的土質，一般包括淤泥、部分沖填土、淤泥質土、雜填土等，而由以上軟土構成的地基就是軟土地基。軟土所具有的特殊的工程力學性質是由于其自身的特殊物理性質決定的。軟土特殊的物理及工程性質主要體現在：天然孔隙比大、抗剪強度低、天然含水量高、壓縮系數高、滲透系數小。如果這種土在受到較大的外在壓力作用時就會產生巨大的不均勻的形變，而且具有較長的變形穩定時間。如果在軟土地基上進行公路橋梁的修建，往往會發生路基的過量沉降以及路基的失穩，致使公路無法正常使用或者導致完全破壞。

2、軟土的工程特性

2.1 含水量高

天然的軟粘土的含水量高達34%～72%，可以說是流動的狀態，孔隙比在1.0～1.9之間，所以一般以淤泥土質占多數。塑性指數一般在13～30，屬于中等的塑性無機土。滲透性小軟土地基的固結率要遠比夾有薄砂層的速度要慢，這是由各自的滲透系數所決定的。一般均質粘土的滲透系數在0.00000001cm/s～0.0000001cm/s之間，這直接導致其在荷載作用下較慢的固結速率，同時也影響其強度的提升。尤其是當有機質在土中占有較大比例時，所產生的氣泡會堵塞排水道，進一步的降低滲透性。

2.2 壓縮性較大

由于軟粘土大多是在第四紀的后期形成的沉積物，屬于正常的固結土；而近期形成的沉積軟土則是一些未完全固結土。軟粘土的壓縮性系數也相應的處于05MPa～1MPa之間，并隨著液限的增加而相應的增大。粘粒的含量較高，并常帶有機質在粘粒土中富含多種的礦物成分， 主要有水母、蒙脫石以及高嶺土。并且由于粘土的顆粒較小、表面帶有負電，為此在其周邊有大量的偶極化分子。正是由此使其在沉積的過程中成絮凝狀分布，致使軟粘土的天然含水量很高。

2.3 抗剪強度較低

軟粘土在通常的快剪條件下內摩擦角度在0～5°，粘聚力在10KPa左右。而固結后的快剪粘聚力與上述粘聚力相差不大，只是內摩擦角變為15～20°。軟土的排水條件將直接影響到軟土的強度。如果土層具有較好的排水性，在固結后的軟土強度是和有效應力成正比的；反之，則強度會隨著剪切的變形加大而減小。因此，軟土在10m以內的深度范圍里，其剪切的強度通常在5～20KPa之間，隨著深度的增加，每加1m，強度隨之增加1～2KPa。

3、公路橋梁施工中軟土地基施工技術

在工程建設中，為了更好的處理軟土地基，提高公路橋梁工程質量，人們探索出了多種施工技術和施工經驗，具體來說，包括以下幾種。

3.1 表層排水法

在施工過程中， 對于表層粘性土，為了提高固結性，增強土壤的穩定性，改善地基的壓縮性能，提高地基的強度，可以為表層土中加入添加劑等物質。在軟土地基上鋪設砂墊層具有良好的效果，因為它不僅具有上部排水層的功效，也能夠發揮地下排水層的功效，為施工機械創造良好的通行條件。如果地基土層分布不均勻，發生側向或者沉降變位，就有必要采用敷墊材料來減少側向或者沉降變位。為機械通行創造良好的條件，提高地基的支撐能力。在敷墊材料的選擇上，應該根據填土荷載大小、地層表層強度來選擇。

3.2 粉噴樁加固處理法

該方法也是軟土地基處理中比較常用的一種方法，其具體操作方法如下。首先要清除路基上面的障礙，保持場地的清潔和平整，如果施工場地比較混亂，無法滿足機械的通行要求，應該鋪設碎石或者砂土墊層。對于低洼的場地，為了提高路基的穩定性，滿足公路橋梁施工的要求，有必要采用回填粘性土的方法。此外，在進行粉噴樁施工之前，還應該做好相關的準備工作。例如工程地質報告、土工試驗報告、高程測量資料和數據表、粉噴樁設計樁位圖等等，只有在對這些資料進行全面了解和掌握的基礎上，才能更好的對軟土地基進行處理，才能提高該處理方法的效果。就粉噴樁施工工藝來說，它是根據設計要求，通過進行實測和配比所得到的。通過試樁來確定各項參數，為施工做好準備。

3.3 排水固結法

軟土地基的含水量大，因此對軟土進行處理的一項重要工作就是排水，以增強地基的強度，滿足施工的要求。排水固結法所利用的是地基排水的固結特征，在施工之前，要對地基進行加荷預壓，從而加固地基的強度，滿足公路橋梁工程建設的要求。為了使地基更好的排水固結，在粘性土地基中要設計垂直的排水柱，以增強土壤的抗剪強度。在工程建設過程中，采用深層復合地基加固和深層排水固結，可以使軟土地基的承載能力顯著提高。值得注意的是，一般排水固結法不單獨使用，為了提高對軟土地基的處理效果，常常和緩速填土法或者加載法共同使用。根據實際工作經驗，在均質粘土地質中使用排水固結法的效果比較好，而在泥炭質地基中使用的效果相對要差一些。

3.4 擠密法

擠密法也是施工中運用得比較廣泛的軟土地基處理方法，它是通過利用擠密樁間土，將樁孔用灰土或者素土分層密實夯填。由于使用的土質類型不一樣，其方法略有差異，使用素土的稱為土樁擠密法，使用灰土的稱為灰土樁擠密法。該方法主要適用于厚度大的填土地基以及濕陷性黃土，使用方便，能夠就地取材，并可以進行深層擠密和原位處理。石灰樁法采用人工地基和機械地基成孔方式，并灌入一定量的火山灰、爐渣、粉煤灰等等，通過夯實和振密，從而形成樁體。砂石樁法通過利用沖擊和振動的方法，在軟土地基中成孔，并填入砂、碎石、卵石、礫石等等，該方法能夠形成大直徑密實砂石樁體，在軟土地基處理中具有良好的效果。

結語：

隨著對于軟土研究的深入以及相關研究的不斷深入，軟土地基的施工會實現經濟、可靠，投資少以及效益高的目標。