路橋工程的軟土地基施工技術研究

桂志武

（中煤科工集團重慶設計研究院有限公司，重慶400037）

1 引言

國家在基建方面的投入不斷加大，路橋工程建設總量也在不斷上升。由于我國各地水文地質環境存在較大差異，在路橋工程建設期間不可避免地會遭遇軟土地基處理問題。因此，軟土地基施工技術在路橋工程建設中的應用較多，要想取得良好成效，必須結合土壤地質環境及工程設計建設要求，借助科學、合理的方法，引進有效的科學技術對軟土地基進行處理，確保路橋工程順利完工。

2 路橋工程軟土地基概述

2.1 主要特征

根據軟土地質勘察相關標準規范要求，孔隙比值不超過1.01，且天然水含量不超過液限，以灰色為主的細小顆粒土層即為軟土地基的類型。其主要特征有：抗剪強度低、壓縮性強、穩定性差。土層抗剪強度與排水固結條件、加荷速度等參數之間的關聯較為顯著，在排水期間，軟土地基抗剪強度與土層固結程度成正比關系，若固結程度低，抗剪程度也會降低。軟土地基壓縮性會隨天然水量、液限等參數的增加而增長，這是造成軟土地基在大荷載作用下出現形變的主要原因。在天氣較為惡劣時，軟土地基會出現自然沉降，整體穩定性下降較為明顯。在路橋工程投入使用后，所受到的各類外部載荷均勻性較差，經常造成結構出現不均勻沉降，若不能有效處理軟土地基問題，會給工程項目造成較大隱患【1】。

2.2 主要危害

受軟土地基特征影響，其存在會給路橋工程帶來較大危害。軟土地基土質松軟且強度低，其抗剪強度低于路堤、路面，容易出現局部或整體的剪切強度破壞，引發路堤塌方、沉降等問題。對于排水不暢的區域，外部水會逐漸侵入路基，受土層自重、外部載荷及環境溫度的共同作用，路基會出現較為嚴重的沉降變形，若不均勻沉降量較大，路面會出現開裂，而水會更快地進入路基當中造成更為惡劣的情況，嚴重者會造成路橋工程功能無法發揮。

2.3 技術難點

根據路橋工程中軟土地基的實際處理情況來看，對其處理的主要技術難點包括以下幾方面內容：

1）軟土地基的含水率較高，其滲水能力有限，會影響路橋工程加固周期，降低土層固結速度，影響地基穩定性。加之土層當中含有大量有機物，內部通水管道容易出現堵塞，無法及時排除土層內的各種水分，造成路橋地基出現沉降。

2）軟土地基土層很多都是淤泥，位于軟土層下面的流動層會加劇淤泥的產生，加之土層當中含水率較高，給軟土地基的處理工作增加了很大難度。

3）無法有效降低軟土地基壓縮性，增加了土層坍塌現象概率，需要及時采取有效措施予以解決，才能確保路橋工程整體質量【2】。

3 軟土地基施工技術在路橋工程中的應用

軟土地基施工技術是路橋工程建設中的難點問題之一，由于軟土地基的剛度、強度都無法滿足路橋工程建設標準要求，因而必須結合現場實際施工情況，選擇有效的技術手段進行處理，以便提升路橋工程的穩定性和承載能力，具體而言，軟土地基施工技術在路橋工程中的應用包括以下幾種類型。

3.1 排水固結法

軟土地基墊層中同樣也會含水，路橋工程建設期間可以設置一定數量的排水通道，處理軟土地基中的積水，借助排水固結方法提升軟土穩定性、固結性。所使用的添加劑要能對軟土表層中的水分進行處理，以便更好地排除墊層水分。應用墊層排水措施時，要注意為后續機械化施工提供基本條件。通過對軟土內部進行控制，增強路橋基礎穩定性、牢固性，為后續施工奠定基礎，在排水固結過程中經常使用排水系統和加壓系統。若軟土地基存在不均衡問題，一定要加以重視，避免出現地基側向變位、沉降問題。實際施工過程中需要結合地質測算結果，對軟土地基處理現場進行嚴格勘察后，運用逐步分級加載預壓和事先加載預壓的方式，固結軟土地基中的孔隙水，路基的抗壓強度會得到明顯提升，然后選擇滿足設計、施工要求的敷墊材料進行整體支撐，提升軟土地基抗拉能力、抗剪能力及填土載荷能力。

3.2 深層攪拌樁法

若路橋工程中軟土地基的塑性指標較高，需要選擇深層攪拌樁法處理軟土地基。在實際應用過程中可以選擇水泥、石灰作為攪拌樁固化劑【3】。

選擇水泥作為固化劑進行軟土地基處理，可以有效發揮樁身強度優勢，減少軟土地基對工程建設質量的影響，其施工成本較低。而且對于淤泥質土、黏性土、粉土處理過程中的應用較為廣泛。通過計算確定攪拌機的進入深度，然后在地基當中加入水泥固化劑，并使其與軟土能夠充分、均勻地混合，在二者的化學作用下可以固結軟土地基，達到攪拌處理的目標。

選擇石灰作為固化劑進行軟土地基處理，這種方法所花費的成本不高，且技術比較簡單容易掌握。在石灰與軟土地基進行攪拌的過程中二者即可發生反應，對軟土地基的穩固作用要高于水泥。而且，使用深層石灰攪拌樁處理軟土地基能夠增加地基強度，提升軟土地基承載能力，避免路橋面層因地基不穩出現開裂。

3.3 材料換填法

表面處理技術能夠改善軟土地基結構性質，但其耐久性較差，材料換填法可以解決此類問題。在路橋工程建設期間，使用優質土或水穩定性好、強度高的材料將軟土替換掉，可以有效改善路橋基礎土質狀況。實際施工前，要先將軟土地基清理干凈，檢查基礎坡度，確保滿足換填施工要求，然后選擇滿足要求的材料進行分層鋪筑，現場要注意控制每層填料路堤的基礎寬度，在填筑高度滿足標準后及時進行翻松、碾壓。對于橋頭路段、半填挖路段、山邊坡腳處多采用砂墊層材料進行換填，提升地基穩定性，避免路橋面層出現坍塌、開裂問題。對于透水性較差的土層，要集中進行水量控制，使用壓實裝備去除有害材料，保證墊層顆粒的均勻性，碾壓過程中壓實度要滿足設計、施工標準【4】。

3.4 粉噴樁加固法

在橋梁工程建設期間經常采用粉噴樁加固法處理軟土地基。在實際施工前必須安排專業技術人員進行現場勘查，明確軟土地基的具體范圍。

施工準備階段將施工區域進行清理，為現場施工提供便利，對于存在嚴重的凹凸區域可以使用砂石或砂土填平，并碾壓密實確保施工區域平整性能夠滿足設備運行、作業要求。根據技術標準要求確定樁位的具體位置，確保樁位準確，在試樁時，可以將樁體加固與實際施工需求進行結合，確保滿足路橋工程建設要求。所選擇的材料質量必須保證合格，并按照施工工藝要求進行操作。若所使用的材料存在差異，需要根據施工要求進行固化前配制，然后使用粉體固化劑強制攪拌軟土地基，促使土層形成飽和性軟黏土，最終形成加固樁體，促使軟土固結，從而達到改善路橋工程地基的目標。

4 結語

路橋工程建設期間，軟土地基處理技術是非常重要的施工技術之一。在對軟土地基進行處理過程中，需要結合路橋設計、施工要求，掌握軟土地基水文、地質條件，選擇科學的施工方法，做好地基穩定性、形變方面的控制，改善路橋地基性能，減少施工后的沉陷問題，提升路橋工程綜合性能，延長其使用壽命，發揮其作用，為人們提供更加安全的出行條件。