軟土地基的橋梁隧道施工技術探討

劉 德 輝

(湖南高速鐵路職業技術學院，湖南 衡陽 421001)

橋梁隧道施工容易受到外界因素影響，包括自然、地質、水文等等，施工技術直接關系到橋梁隧道施工安全、質量。我國橋梁隧道總體構造較為復雜，不可預測性高，其中軟土地基是重要影響因素之一，解決軟土地基問題對于提升橋梁隧道建設質量具有重要意義，因此，有必要探究基于軟土地基的施工技術。

1 軟土地基概述

1.1 含義

軟土地基，顧名思義，地基以軟土為主，即是說，軟土在地基構成中占比最高，軟土土質粘性高、穩定性低，體現為土質顆粒相互間間隙較大，雖然能夠負荷部分壓縮，但無法抵御外部剪切力，以軟土為主的地質地貌相對較疏松，由于河床作用土層中地下水含量高。該類型地基荷載力一般較低，通常難以滿足建筑建設要求。

1.2 特點

軟土地基土質較為疏松，表現為縫隙較大的顆粒形態，多見于含水較高的低洼處。一般而言，軟土地基土質含水量多處于臨界狀態，若對其處理不當則容易引起沉降問題。鑒于軟土地基的低負荷，在開展橋梁隧道施工時需要結合實際需求進行加固處理，同時注意慎重考量坍塌問題，不斷改良優化施工技術，避免破壞橋梁隧道結構，發生質量安全事故。除上述特點外，軟土地基靈敏性較高，若其被破壞，會產生不可逆的減弱強度的變形問題。

2 軟土地基橋梁隧道施工容易產生的病害

軟土地基橋梁隧道施工主要存在三種病害:1)侵蝕、坍塌；2)結構物開裂；3)沉降。具體而言，基于侵蝕、坍塌病害，地基基礎對建筑物穩定性、建筑物質量等具有重要影響，在施工過程中必須重視地基處理工作。軟土地基容易受到自然環境影響，如雨水侵蝕，因此在雨季應當尤為注意，經受雨水侵蝕后容易導致路面坍塌，影響施工進度，阻礙人們出行；基于結構物開裂，結構物一般位于軟土地基之上，若施工技術應用不到位，在施工期間容易由于軟土本身的特點引起路面開裂，基礎下沉等問題；基于沉降，可以說，沉降是影響軟土地基的最主要病害，施工期間引發該病害的主要原因是軟土流失，軟土流失會導致地基上部構筑物結構變化，引起不均勻沉降，出現構筑物開裂，甚至傾覆、坍塌等嚴重問題，不利于橋梁隧道的安全運行[1]。

3 基于軟土地基橋梁隧道施工技術的研究

3.1 施工準備階段

針對軟土地質進行橋梁隧道施工前應當結合施工現場實際情況采取相應的措施，可以從下述三方面入手處理：1)施工標記，即是說，運用水準儀、GPS等現代化測量設備探析構筑物實際位置并進行標注，在標注完成的前提下，針對其附近情況進行勘察，特別需要重視軟土區域的構筑物，擴大構筑物附近地區勘察范圍，便于后續軟土地基處理工作順利開展。2)選擇地基開挖方式，施工實踐證明開挖軟土地基十分不易，一則軟土本身承載力弱，一般設備難以進入施工現場；二則軟土面積通常較大，施工便道亦難以承載大型設備，同時提高了設備組合選擇難度。基于此，開挖軟土地基前務必應當通過仔細探究軟土性質、明確參數，以及承載設備的能力，選擇最適宜的開挖方式。3)檢測地基負荷能力，檢測地基負荷與建設施工整體質量、效率息息相關。當下應用最為廣泛的儀器為觸探儀，它能夠探測出各個地段地基負荷能力，探測時一旦發現承載力難以達到設計需求，應當上報有關人員，特別是設計單位，應當結合實際情況優化設計。如有必要應當進行預處理，并進行二次檢驗，實事求是記錄參數，嚴禁弄虛作假，有效防范潛在風險，保障橋梁隧道施工質量與效率。

3.2 預處理施工技術

1)預支護。預支護是指在開挖地基前的加固處理工作，在實踐中包括下述方法：第一，管棚，施工人員嚴格按照施工圖紙進行施工，把鋼管安置到指定孔眼當中，建成管棚，之后進行鋼管注漿，若需要強化加固處理，則可以在鋼管中添設鋼筋籠，有效提高鋼管剛性，打造成管棚結構，提高管棚下部圍巖支撐能力，使其在開挖期間能夠避免坍塌。第二，小導管，施工期間若發現圍巖雖軟弱但卻具備一定穩定性，若受限于管棚空間或者成本，可以采用小導管法進行加固施工，該方法較為便利、快捷，對設備要求低，常見于圍巖加固施工中。第三，錨桿，開挖橋梁隧道過程中，圍巖較弱、穩定性較高，開挖坍塌風險高的情況下，選擇應用錨桿法較為適宜。

2)預加固。預加固的主要方式是注漿，實踐中主要有下述兩種方式：第一，地表注漿，該方法適用于砂石含量較高的軟土土質，需要注意的是選擇適宜的漿液；第二，洞內鉆孔注漿，該方法主要指使用先進設備將性能良好的凝膠材料注入到洞孔內，使用漿液填充，在其凝固后就能夠提高圍巖強度。

3.3 加固處理施工技術

1)擠密壓實技術。軟土地基內含豐富水資源，石灰吸水性能較好，使用石灰進行填塞有利于降低軟土地質含水率，降低病害發生概率。另外，石灰與水反應后會膨脹，繼而產生擠壓力，能夠達到進一步壓實的效果，提高軟土負荷能力。該技術成本較低，操作簡便，較為靈活，因此應用較普遍。

2)分層填土技術。該方法又稱換填法，它是指在橋梁隧道施工期間將軟土層挖出，用能夠滿足施工要求的材料填充，繼而提高地基強度。施工現場一些軟土土質在施工環節會產生膨脹，承載力降低，難以達到地基施工質量要求，不利于保障建筑結構穩定性。因而，施工期間為了提高地基強度，防范土層沉降，施工人員可以應用強度、穩定性均能夠達到施工需求的砂石進行換填。該環節施工多會采用分層填土技術，避免換填過程中產生裂縫，以保障結構密度，提高負荷能力。

3)表層排水技術。軟土地基橋梁隧道施工過程中，為了避免土質粘性對建筑工程產生不利影響，可以添設排水物質，提高地基負荷能力。一般而言，增加的物質主要是砂礫，打造砂礫層有助于排除地表水，為施工提供有利條件。另外，提高軟土地基土層排水能力還有助于防止地基沉陷，保障施工質量。

4)強夯施工技術。借助機械設備夯實地基有助于提高地基物理強度，提高地基結構密度，進而提升結構穩定性。強夯施工技術主要以降低土層含水量，提升結構強度為主，通過有效壓縮軟土層體積，防范變形，提高負荷能力[2]。應用該技術施工時必須重視機械設備操作環節，加強對操作人員的提示與管理，避免因無效操作提升事故風險。具體施工期間，應當注重控制好夯擊沉降重力與擊數。在夯擊前進行試驗設計、控制。

4 結語

軟土地基施工技術對于橋梁隧道施工而言尤為重要，它對施工質量、效率均有影響。面對軟土地基橋梁隧道施工容易產生的諸多問題，應當加強研究力度，積極探索實踐現存施工技術的改良策略，努力克服軟土地基不利施工因素，做好準備工作，靈活應用加固處理技術，保障施工質量安全。