軟土地基施工技術在公路橋梁施工中應用分析

劉敬亮

前言

隨著經濟社會的快速發展，各地之間的經濟交流會與溝通也在不斷增強，道路橋梁成為推動經濟交流、強化人口流動與文化發展的重要基礎設施，其建設范圍也在不斷擴張，基于此，就需要采取必要的技術措施保障公路橋梁施工質量。軟土地基是公路橋梁施工中的常見障礙因素，在公路橋梁施工中，對于施工質量的保障，可以從軟土地基的處理入手。

1 軟土地基對公路橋梁的影響

①影響路基壓實度。軟土地基含有大量的松軟土與松散砂，其內部具有較大的泥炭空隙，地基壓實施工難度高。公路橋梁施工中，結合軟土地基的特性，采取有效措施加以彌補，并實現對于軟土地基的壓實，以保證路橋工程的地基穩定性，保障交通設施的安全性，并延長路橋使用壽命；②影響路面質量。軟土地基會導致公路橋梁施工穩定性不足，許多情況下，即便采取后期壓實等措施，依舊無法有效提高地基的抗壓性與牢固性，因此一旦公路橋梁工程中出現軟土地基下陷或垮塌等現象，或者由于地下水沖刷導致土層空洞，給路面造成垂直方向的剪力，有可能造成路面硬化與斷裂等問題，影響道路安全；③路面下沉現象。軟土地基由于難以壓實，軟土過渡帶在地下水沖擊下，導致水土流失現象，軟土地基路面易出現下沉現象。同時由于底層強度不同，軟土層下沉程度與不同，對于路面質量的影響也不同，可能會出現路面下沉程度不一致的現象，影響公路橋梁工程的使用壽命。

2 公路工程中軟土地基施工技術的有效應用

2.1 砂墊層材料換填

軟土地基的表面較為柔軟，對于這種地質條件的處理，可以通過材料填充與水分排放等方式強化土壤強度，以便于機械施工作業的開展。當地表土質較好且含水量較高的情況下，可以進行排水處理。公路橋梁工程施工作業中，可以采用材料換填的方式避免軟土地基給公路橋梁工程帶來的質量缺陷，可以有效保證地基的壓實度，避免對于公路橋梁質量的影響。砂墊層材料換填中，首先要清除軟土地基，并填補砂墊層等強度較高、質量穩定的材料。出于進一步提高技術應用效果的考量，可以對軟土地基加以全部清除，在特施工位置使用砂墊層材料，可選擇含泥量較少的細砂，并保證細砂中的水分較少，避免細砂與其他物質的混合影響工程質量，以保證公路橋梁路基的承載能力，提高工程承載能力與穩定效果，保證公路橋梁工程的使用壽命。

2.2 深層石灰攪拌樁技術

軟土地基如果塑性指標較好，則可以采用深層攪拌樁技術，采用石灰作為固化劑，以通過石灰與軟土在攪拌中所產生的化學反應，達到更好的塑化穩定效果。石灰攪拌樁技術的應用，可以發揮較好的技術應用效果，可以有效提高地基強度，強化地基的承載能力，有效規避地基在公路橋梁工程施工中存在的下陷與垮塌現象。同時，采用深層石灰攪拌樁技術，還可以減少公路橋梁施工成本，保障工程施工的經濟性，同時發揮該技術簡單易懂且便于操作的優勢。深層石灰技術的應用，①需要配備大型施工設備，包括攪拌磚頭與空氣壓縮機；②需要對軟土地基添鋪砂石材料，路橋工程中，如果地基表殼較薄，則出于避免軟土地基質量缺陷的考兩年，在軟土地基中添加礫石等材料，保障工程強度；③合理控制摻灰量，保障石灰攪拌樁的技術應用效果，仔細收集現場土樣，對其加以有效分析以保障石灰摻入量地方合理控制[1]。

圖1 石灰攪拌樁工藝流程圖

2.3 粉噴樁加固處理技術

2.3.1 施工準備

粉噴樁加固技術多應用于橋梁工程當中，首先對橋梁工程施工環境進行全面勘測與充分了解，劃分出軟土地基區域并加以處理。在施工前期，要做好施工準備，主要清除軟土地基，并換填砂石、礫石等材料，對地基進行壓實處理。如果某區域土質較差，則需要攤鋪碎石墊層等材料。需要做好技術準備，包括地質勘測報告、粉噴樁技術應用設計圖、土工試驗報告等，合理規劃樁位放樣并明確樁位具體位置，并加以標識，保證樁位位置的精準性，最好將樁位誤差控制在4.5cm的范圍內。

2.3.2 技術應用

處理軟土地基的過程中，需要選擇質量合格的施工材料，包括水泥材料、生石灰材料與粉煤灰材料等，并保證材料的潔凈度。材料與設備在使用之前都需要進行檢查，明確其質量是否符合工程質量控制的具體要求，幫嚴格遵循工程施工技術應用規范。實際施工中，粉噴轉技術要以技術應用規程為基礎，調整好鉆機平臺，按照逐漸加快的鉆機啟動速度，合理使用鉆機設備。一旦發現鉆機使用深度超過設計樁底標高，則立即終止設備運行。

表1 鉆機設備使用參數

2.4 排水技術的應用

2.4.1 表層排水

如果軟土地基土質較好去，且土壤中水含量較多，則填充土壤之前，首先需要挖掘地基溝槽，以便于排出地表水，盡力降低土壤會含量，以提供更好地施工環境與施工條件。在這個過程中，對于所開挖的溝槽采用具備較好透水性的砂石或者礫石進行回填，可以起到盲溝的效果。布置排水溝槽的時候，可以充分考量地形因素，以地理環境的自然坡度為排水條件，時刻關注是否存在坡度變化，避免四周挖力部分出現水體滲透。同時要保證溝槽間隔的緊密度，以強化排水效果，避免某條溝槽被截斷而導致的對于排水效果的影響。采用表層排水法時，溝槽開挖的深度要控制在50～100cm左右，寬度要控制早50cm左右，回填砂礫之后，形成盲溝，再進行土方回填。設置縱向盲溝時，需要沿著中央縱向或者道路縱向下挖；橫向盲溝的設置，要控制好盲溝間距，盡量限制在10～15m的范圍內。如果溝槽中沒有采用多孔排水管，則可以采用反濾層來加以保護[2]。

2.4.2 排水固結

公路橋梁工程的實際施工作業之前，可以采用排水固結法來強化工程地基荷載能力，有效提高地基強度。該地基處理方法的使用，要求將垂直排水柱設置在黏土地基當中，以推動地基排水固結的速度與效果，強化地基抗剪強度。采用深層負荷地基處理，或者深層排水固結等方式，實現對于軟土地基的處理，是保障地基承載效果的重要措施。但通常來說，這種方式都會與緩速填土法及加載法共同使用，尤其適用于黏土地基。

2.4.3 袋裝砂井技術的應用

近年來，豎向排水井工藝的發展與創新，推動了袋裝砂井技術的應用，該技術是延續砂井排水法的技術應用方法，要求首先在化纖紡織物袋子中置入軟土，以形成豎向排水體，盡量縮小其直徑，可以限定在7～12cm的范圍內，同時采用合理的技術應用原則，縮小其砂井間距，并縮短排水固結時間，以實現便捷有效的軟基處理。憑借這一優勢，袋裝砂井技術近年來得以在公路工程、機場工程、堤防工程、跌路工程等得以廣泛有效應用。同時，化纖紡織物做成的砂袋具備較好的拉伸效果，將豎向砂袋放置于土體滑動帶的關鍵位置，可以強化工程的防滑效果，有效提高工程豎向加筋作用，便于穩定土體。除此之外，還有諸如塑料板排水法等軟土地基處理技術，可以通過塑料板來去取代砂袋，在實際的使用時，將砂袋直徑替換成塑料板斷面，以進一步提高工程排水效率，提高軟土地基強度。

圖2 袋裝砂井技術的應用流程圖

2.5 加載技術的應用

軟土地基下陷之前，可以采用加載技術，提升地基強隊與承載能力，可以有效避免路面沉降等現象的發生。一般來說，應對地基固結沉降的方式包括增加地基總壓、減少地基間隙水壓等方式。其中，前者是通過對總壓法加以提升，采用大氣壓力進行加載，基于這一方式以實現地基固結。如果軟土地基中存在砂層，且砂層在地基的中上部，則可以采用地下水排除法，以避免對于周圍環境造成的影響。填土加載法的應用受到荷載重量及沉降時間的影響，完成路面鋪裝之后，這一方式的應用可以有效減少路面沉降現象的出現。出于更好地保障地基載重量及穩定性的考量，可以融合使用填土加載法與緩速加載法。公路橋梁工程的施工作業，為了更好地對路面沉降機時間因素之間的關系加以明確，需要實現對于工程施工現狀的動態化與全方位地觀察與監督，以合理確定地基預載之后的剩余沉降量，以避免地基被破壞等現象的出現[3]。

3 結語

公路橋梁施工作業中，軟底地基的存在嚴重影響工程質量與行車安全，有可能導致路面硬化、斷裂、沉降、裂縫等問題，導致公路橋梁施工質量與使用效果，為此要首先明確公路橋梁施工中，軟土地基的存在可能造成的影響，軟土地基對于公路橋梁工程質量的影響因素，才能夠采取有效措施加以避免。