淺析道路橋梁工程中軟土地基的施工技術(shù)

呂海明

中交城市投資（寧波）有限公司，浙江寧波 315504

1 軟土地基的特點及危害性

軟土地基通常由有機質(zhì)土、松散砂、軟弱粘土等土層組成，具有含水量高、滲透能力弱、可壓縮性高、抗剪能力弱、承載力較差等特點。軟土地基的含水量極高，土質(zhì)的含水量一般在50%～75%，處于飽和狀態(tài)，導(dǎo)致軟土地基具有相對較差的滲透能力，致使地基土質(zhì)的固結(jié)時間比較長，受到外部載荷時，軟土地基孔隙內(nèi)部的水壓力還會比較高，導(dǎo)致地基容易發(fā)生不均勻沉降的問題，極大地影響了地基的強度及整體質(zhì)量，如果在這樣的軟土地基上修建道路橋梁，其承載能力將會極差，需要采用針對性的施工處理技術(shù)。

2 適用于道路橋梁工程中軟土地基的主要施工技術(shù)

在實際的路橋施工建設(shè)中，經(jīng)過施工設(shè)計人員的多年實踐以及總結(jié)，同時，引進國外的先進技術(shù)，再參考國內(nèi)外的成功經(jīng)驗，總結(jié)出一套系統(tǒng)化、實用性強的軟土地基施工處理方法。在實際的路橋施工中，要詳細分析工程的地質(zhì)情況和施工條件，靈活選用最適合的軟土地基施工處理方案。目前，在我國廣泛應(yīng)用的路橋軟地基施工處理方法有很多，以下針對其中主要的五種軟土地基施工處理方法及其優(yōu)缺點進行簡要介紹。

2.1 換填法

結(jié)合軟土地基施工經(jīng)驗可知，換填法施工技術(shù)多應(yīng)用在道路橋梁工程軟土地基深度范圍不大于3m內(nèi)的情況，適用于對軟土地基進行加固處理施工過程中。換填法施工技術(shù)，主要應(yīng)用于較淺的軟土地基區(qū)域，首先部分挖除或者全部挖除軟弱地基，然后把透水性好的土質(zhì)換填上去，再壓實。進行換填法施工時，通常以機械施工為主要方式，再以人工操作為輔助方式。一般換填為二灰土、砂礫、碎石等穩(wěn)定性較高，且不會影響周圍土質(zhì)的土質(zhì)材料。如果軟土地基的豎向荷載較大時，可以換填礦渣或者粉煤灰，能極大地提高地基的加固效果，保證地基的過渡段具備充分的承載能力。同時，在道路橋梁工程施工中，除了重視選用合適類型的填料外，還要配合適合的施工填筑技術(shù)以及壓實工藝，就能很大程度地減小橋梁工程方面容易出現(xiàn)的不均勻沉降的問題，極大地保障了過渡段的綜合施工質(zhì)量。

2.2 鋪設(shè)砂墊層

橋梁工程軟土地基的上部軟土層較薄并且含水量較大時，可在軟土地基上鋪設(shè)一層或多層砂墊層，并且砂墊層的厚度要適宜，通常控制在0.5～1.2m之間。鋪設(shè)砂墊層的主要目的是通過砂墊層的良好排水作用，首先對軟土層進行固結(jié)，并及時排出上層的滲透水，實現(xiàn)降低填土水位的目的。在進行砂墊層鋪設(shè)時，要確保施工操作的均一性，做到攤鋪勻速、厚度均勻。此外，有大型施工機械需要通過軟土地基時，還需要鋪設(shè)厚度在1.2m以上、成本較高的砂墊層，對軟土層進行排水固結(jié)，并確保軟土地基的安全。同時，在進行砂墊層的施工鋪設(shè)時，還需要重視對軟土地基承重能力進行估算和試驗，結(jié)合機械施工偏心力以及軟土地面強度等主要因素，選取厚度適宜的砂墊層。

2.3 排水固結(jié)法

當(dāng)路橋工程軟土地基具有強度低、含水量高、硬度低等主要特點時，通常采用排水固結(jié)法來提高軟土地基的穩(wěn)定性及抗剪強度，這是高效處理軟土地基的最常見方法之一。排水固結(jié)法的施工步驟是在軟土地基中鋪設(shè)橫向或豎向的排水柱，然后利用生成的壓差來提高排水速率，實現(xiàn)含水的軟土地基能夠進行迅速排水的目的。常見的主要排水固結(jié)設(shè)備有沙井排水、塑料管排水等，常用的有真空預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法、降水預(yù)壓法三種主要的加載方式。在進行排水固結(jié)法施工前，首先需要結(jié)合實際情況確定塑料管的排水容量及范圍，然后再計算土質(zhì)沉降量以及穩(wěn)定性，如果計算結(jié)果符合要求，就可以進行排水施工。如果計算結(jié)果不符合要求，就需要修正排水固結(jié)后，再次計算分析確保計算結(jié)果符合要求。

2.4 密實法

2.4.1 強夯法軟

在路橋工程的軟土地基采用強夯法，主要目的是通過借助外界重物施加荷載于軟土地基上，在荷載作用下強迫軟土地基進行固結(jié)排水，從而提高軟土地基的承載能力，并有效提高土體顆粒的密實程度。而且，強夯法具有相對較廣泛的工程應(yīng)用范圍，而且具有較好的夯實效果，夯實的施工成本也比較低，相對來說，夯實施工的設(shè)備也比較簡單。在早期應(yīng)用階段，在壓碎大體積的礫石施工中會主要應(yīng)用到強夯法，隨著夯實工藝以及夯實設(shè)備得到逐漸改良，在后期應(yīng)用階段，才開始在軟土地基處理施工中應(yīng)用強夯法。根據(jù)工程施工經(jīng)驗，在軟土地基夯實施工中，重錘法是一種能合理改善并能有效處理軟土地基的方法，只要選擇恰當(dāng)?shù)闹劐N擊實數(shù)，就能夠?qū)浲恋鼗姆€(wěn)定性進行有效改善。此外，通過強夯法處理軟土地基時，還需要結(jié)合土質(zhì)中的含水量以及軟土地基中的顆粒狀態(tài)對夯實參數(shù)進行優(yōu)化選擇，具體參照圖1軟土地基強夯參數(shù)的排列次序進行優(yōu)化設(shè)置。土地基強夯參數(shù)見圖1。

圖1 軟土地基強夯參數(shù)

2.4.2 拋石擠淤法

在液性指數(shù)較高的軟土地基施工時，運用拋石擠淤施工方法能夠有效提高軟土地基的承載能力，通過往其中拋擲片石，再通過借助外力作用，將淤泥中的部分水分擠出，確保了地基的穩(wěn)定性。與其他治理方法不同，拋石擠淤法主要是通過采用片石對淤泥進行置換。經(jīng)過實際施工研究發(fā)現(xiàn)，該拋石擠淤施工方法的重點在于把拋石的速度控制好，拋石速度越快，軟土地基的淤泥就會越少。此外，如果在山區(qū)修建道路橋梁工程時，發(fā)現(xiàn)其中局部區(qū)段為軟土地基時，就可以運用這種方式，片石可就地取材，除了能夠極大增強地基的穩(wěn)定性，還可以減少材料的運輸成本，從而極大地保障了工程的施工進度。

2.5 復(fù)合式地基法

復(fù)合式地基施工處理方法是通過在軟土地基的土體內(nèi)增加水泥攪拌樁或者人工碎石樁來構(gòu)成穩(wěn)固的人工地基，按材料模量重新分布地基中的應(yīng)力，調(diào)整后，使樁體承擔(dān)大部分荷載，相應(yīng)減小樁間土的應(yīng)力后，讓土體與樁體一起共同承擔(dān)荷載。以下簡單分析一下兩種主要的復(fù)合式地基法，一種為水泥攪拌樁，另一種為工程CFG 樁。

（1）水泥攪拌樁。它通過均勻攪拌軟土地基土體與水泥砂漿，在水泥砂漿硬化后，與軟土地基天然的土體顆粒結(jié)合在一起，固化成一個強度較高、穩(wěn)定性較好的整體，與原來的軟土地基形成一個新的復(fù)合式地基，極大地提升了地基的承載能力。

（2）工程CFG 樁。在路橋工程的軟土地基施工中應(yīng)用CFG樁施工技術(shù)，能夠極大地提高軟土地基的承載能力。CFG工程用樁主要通過把水泥、石屑、粉煤灰、碎石等混合物攪拌均勻，讓這些材料形成一種高強度、高粘度的工程用樁，極大提升地基的承載能力。

3 結(jié)論

綜上所述，在處理路橋工程的軟土地基的具體施工中，首先應(yīng)詳細了解軟土地基的狀態(tài)，再選擇適合、科學(xué)的地基加固改良方式，最大限度提高軟土地基的承載能力以及地基的穩(wěn)定性，從而有效改善路橋工程中軟土地基的不均勻沉降問題，提高路橋工程基礎(chǔ)的耐久性以及定性。

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