市政路橋工程施工中軟土地基處理技術特征探討

張小勇

誠邦生態環境股份有限公司

1 路橋施工中軟土路基的施工質量控制方案

市政路橋路基寬29m，單車道寬3.8m，中位數寬3.5m，中位數寬2m，路橋兩側邊緣地帶寬0.75m。通過分析實際的道路和橋梁建設，施工企業制定了相應的質量控制計劃，如下。

1.1 基礎設計方案

在路橋路基處理過程中，施工企業可采用開挖段填土法。常見的路基填筑材料包括殘余斜坡地基土、高山礫石開放，等等。根據路基設計規范、中、細粒度的土壤可以有效地用于路基填料、分層充填和重型機械軋制控制可以使用。由于特殊路基在道路和橋梁建設，如濕陷性黃土路基，施工人員需要執行在3 m沖擊壓實，并執行強夯以上地區濕陷性黃土的厚度。此外，施工人員需要執行動態壓實控制橋上的標題部分減少黃土的濕陷，有效控制橋頭截面的不均勻沉降，并減少頭部擴張的橋梁。

1.2 道路橋梁路基路面施工優化方案

（1）橫截面方向路基沉降處理。建筑公司需要分析CFG 樁規劃和設計方案。為提高道路、橋梁施工的安全性和可靠性，施工人員需采用有限元數值計算方法，有效測試分析3、5、8m處路基各高度沉降規律，并對路基各部位進行集中沉降試驗。此外，在實際的設計過程中，相關人員可以使用有限元數值模型來模擬整個路基結構。路基邊坡是1：1.5和粘性土路基。

（2）安排的水泥和粉煤灰碎石樁。根據項目的實際情況，建設企業應當采用相應的治療控制方案設計合理，優化混凝土結構，有效地處理橋頭堡過渡段根據原來的布局。樁直徑擴大到1.0m，使用三角結構，樁間距為2.5m。此外，在實際的治療計劃，水泥粉煤灰碎石樁的替換率區域需要控制長度根據布局。更換區域和道路結構的斜率也應該注意。

（3）CFG 樁長度的優化。以滿足工程的實際需要，建筑企業需要不斷調整CFG樁和實施相應的強化處理系統來提高整體質量管理水平。根據樁長穩定性校核計算和變形計算，施工公司需要對軟土層上的土層進行優化，達到高承載力，從而提高樁身整體質量。同時，施工人員也應該處理軟弱層有效地根據CFG樁，并加強結算的有效控制。在這個項目的施工過程中，施工企業需要管理的所有參數軟地基處理過程作為一個整體。計算和測量后，發現建筑企業需要合理縮短樁長，確保路基沉降滿足施工要求。因此，在調整施工方案的過程中，施工企業需要合理優化樁底的面積與深層滲透到軟土地層，減少實際的CFG 樁的樁長，并實現經濟的設計方案。

2 軟弱土層的特點及其危害

2.1 軟弱土層的基本特性

和一般土層相比，軟弱土層的差異性明顯，從土層本身的密度，再到含水量和承壓力等，根據相應的檢測報告顯示，軟土層的特征主要體現在以下幾個方面：首先，軟弱土層的土質的壓縮性高，軟弱土層土質間隙大，結構密度小，含水量充分，由于土質疏松空隙大導致壓縮性很高。其整體上的抗剪切能力低，而造成這一現象的原因，主要還是由于土層本身的間隙較大，沒有辦法形成一個良好的穩定性。其次，軟土的豎向滲流能力差，和軟土的豎向滲流能力很差，這并不有利于水的排放。最后，弱土層連續抗壓能力差，土層的也是最根本的原因是治療。因為土層不能總是保持一個穩定的狀態，當有外力，土層會產生變形，變形幅度與外力的時間將會增加。不僅如此，由于土層本身的巨大的差距，將會有大量的雜質滲透到差距，導致壓力的差異在軟土地層的每個部分。

2.2 軟弱土層的危害

軟弱土層由于上述特點決定了它在土木建筑工程中會產生一定的危害與風險，在政府設施建設工程項目中，如果項目設計與建設階段對土層的處理不當會產生很大影響：一方面，沒有對軟土進行必要處理，容易導致路橋穩固性差，由于軟土層的應力存在差異，而整體的應力水平又較差，所以會導致路橋路面受力不均勻；另外一個方面，軟土地基處理不當，易造成路面隆起，危及道路交通建設。當車輛在橋面行駛的過程中穩定性會受到影響，增高了交通安全事故發生的概率。不僅如此，在路橋長期應力的作用下，會導致路面發生沉降現象，導致橋臺下沉，最終可能會導致路橋垮塌事故的發生。

3 解決方案淺析

政府建設項目的設施、沉降過程應基于以下原則：第一，穩定基礎，防止項目的后期的崩潰；降低土壤流動性，增加土壤抗剪強度；第三，軟土的沉積時間延遲，提高土壤的穩定性。其主要處理方法如圖1。

圖1 軟土處理技術示意圖

3.1 預壓沉降法

預壓沉降法，是軟土地基處理技術之一，主要目的是為了降低地基后期沉降發生的概率。具體施工的過程中，先要預估路橋承重，對每個區域的應力進行分析，在得出結果之后，預先使用大于路橋承重的負載壓實地基，從而確保地基的軟土層的穩定性可以得到保障。在撤除預壓負載之后，軟土層在應力的作用下，土層中的間隙會減少，密度會增高，可以達到路橋工程施工的需求。該技術的施工難度較低，較容易實現，施工人員只需要確保負載下放到位即可。但是，就實際應用而言，該技術同樣存在弊端，主要體現在兩個方面，其一是效率上，預壓沉降法主要依靠的是負載自身的重力實現壓實目標，由于沒有外力干預，所以耗時較長，整體效率過低會直接導致市政路橋工程無法如期交付。其二，沉降法針對小面積軟土地基處理優勢明顯，對于大面積軟土而言無法短時間內配置相應的負載，而且大面積軟土處理的質量不好把控。

3.2 利用真空提前預壓法

真空預壓法，作為現階段主流的技術手段之一，整體上較為成熟，作業周期較短，壓實效果較好。首先，施工人員需要操作設備，將軟土層中的空氣抽出，此時土層的外部和內部之間會產生一定壓差，進而實現壓實軟土層的目標。然后，施工人員要對軟土層進行二次處理，主要目的是為了鞏固一次處理效果，確保土層質密穩定。制約該種技術手段最大的因素是，當環境較為惡略的施工現場來說，如何保障設備運行的穩定性，而對于一些含水量較大的軟土層而言，如何避免將土層中的水抽入到設備當中。

3.3 膠體與軟弱土層攪拌法

膠體與軟土層混合的方法是利用攪拌設備將原料與軟土層混合，使膠體與土壤充分混合，發生一些物質變化，改變軟土層的強度，提高軟土層的抗壓能力，減少軟土層和弱土層的沉降。這個方法形成一個混合土層，其處理深度和速度都是優勢。當然，持續深化的研究膠體材料在中國，壓實效果也會提高。

3.4 沖擊加壓法

影響壓力的方法是使用機械設備與某些外力影響軟土地層，以增加軟土地層的密度和壓實。過程中壓力和影響，土壤開裂發生在同一時間，這有利于軟土地層的水和氣體出口，以大大加強土層的荷載和密度。作為主要壓實技術之一，沖擊加壓的壓實效果良好，可以促使軟土層達到相應的承重需求。在施工期間，為了進一步提升軟土層的壓實效果，一方面需要提高前期地質勘測工作的質量，確保對軟土層的特征有一個全面的掌握，進而可以制定出具有較強針對性的壓實方案。而在選定加壓設備的時候，要根據勘測的結果確定設備型號和對應功率；另外一個方面，需要切實做好相關檢測工作，在壓實作業結束之后，需要進行嚴密的檢測，并對壓實效果不理想的區域進行二次加壓處理。作為主要的軟土處理技術之一，沖擊加壓得到了廣泛的使用，但是對于密度較小的泥沙質軟土中，整體效果并不理想，加壓設備接觸到地面的同時，由于泥沙的特質而使作用力分散，進而導致加壓效果無法達到預期。在沖擊加壓法實施的同時，需要借助其他技術手段，綜合把控，才能夠準確把控軟土處理作業的質量。

4 結束語

軟土層處理是市政路橋工程施工需要關注的重點問題，一旦處理措施不當，或者前期勘測工作質量未達標，會對路橋工程整體質量造成極大的影響。而在具體處理軟弱土層的過程中，一方面需要從技術手段入手，不斷深入研究，并對以往的施工案例進行回顧，總結施工經驗；另外一個方面，則是要凸顯出處理措施的針對性，全面分析施工路段的實際情況，并根據結果指定處理方案。當然，在處理軟土層期間需要有效利用現代化設備完成施工。對于施工人員來說，在軟土處理完畢之后，要做好相應的檢測工作，確保處理結果達到工程的要求，而在加固作業結束之后，也要開展必要的檢測工作。