公路橋梁工程施工中的軟土地基施工技術要點探討

戴訓平

（城步苗族自治縣公路管理局，湖南邵陽 422500）

0 引言

軟土地基問題是現(xiàn)階段對公路橋梁施工質量產(chǎn)生影響的重要因素，軟土地基當中的主要組成部分是軟土，因為長期處于靜水環(huán)境中，導致粉質的土層不斷堆積，形成穩(wěn)定性較差的軟土層。而在實際的施工過程中，軟土地基對公路橋梁工程建設會產(chǎn)生非常不利的影響，不僅容易造成路基坍塌的問題，還會威脅到現(xiàn)場工作人員的安全。因此，加強對軟土地基處理技術的探討十分具有必要性。

1 軟土地基的基本特征

1.1 含水率高

含水率高是軟土地基重要的特征之一，相較于常規(guī)的地基，軟土地基的含水量可以達到70%以上，也正是因為如此高的含水率，軟土地基內部的土層很多都呈現(xiàn)出流動狀，加大公路橋梁工程路基的壓實難度，因此相應的加固處理也在軟土地基施工過程中發(fā)揮了重要的作用。

1.2 抗剪力差

地基的抗剪力主要會影響到其排水水平，而軟土地基的抗剪能力較差，很難達到施工要求，進而使得路基的排水受到阻礙[1]。因此，在軟土路基施工的過程中應采取相應的工程技術有效提升軟土地基的抗剪力，盡可能避免因抗剪力不足導致安全事故。

1.3 水滲透性差

軟土地基的水滲透性較差主要是為其土質結構的穩(wěn)定性較差，因此及時借助外力提高軟土地基的強度，也很難加快黏土的固化速度。同時，軟土地基當中含有一定的有機物，使得地基排水受到影響，進而也會導致軟土地基的滲透能力明顯降低。

2 軟土地基對公路橋梁施工產(chǎn)生的影響

2.1 路面沉降問題

公路橋梁工程施工路面的沉降是進行軟土地基處理過程中最為常見的一種問題，在實際的施工過程中，它會受到多種因素的影響，施工過程操作出現(xiàn)失誤以及沒有嚴格按照施工方案進行都會導致路面沉降問題的出現(xiàn)。面對這樣的問題，現(xiàn)場施工人員應及時采取相應的措施，避免整個項目的施工質量受到影響。但由于施工人員的技術水平存在差異，在處理路基工程的基礎壓實問題的時候難以保證其施工質量與穩(wěn)定性，進而導致公路橋梁處理不能符合要求，造成橋梁坍塌和斷裂等問題[2]。

2.2 路面侵蝕問題

軟土地基的主要成分是軟土，因其含水量大、土層內部空隙大、有機質特性較多等特征造成軟土地基低強度、高壓縮量的特性，進而對公路橋梁工程項目產(chǎn)生嚴重的影響。現(xiàn)階段，大部分道路工程項目都會選擇鋪設混凝土混合物以及處理過后的礫石，這部分原材料在長時間承受雨水擊打過后會對鋪設完成后的道路產(chǎn)生侵蝕作用，進而對道路建設以及施工整體質量產(chǎn)生巨大的影響。

3 軟土地基施工工藝流程與技術

3.1 工藝流程

公路橋梁工程建設過程中的軟土地基施工處理工藝流程如圖1所示。

圖1 公路橋梁工程軟土地基施工處理工藝流程

3.2 工程技術

3.2.1 真空預壓

在橋梁的施工過程中如果下部軟土地基施工區(qū)域的黏性比較大，則可以采用真空預壓的工程處理技術，真空預壓的流程主要為以下幾方面：①在軟土層上設置砂墊層，將其當作水平方向上的排水體；②是將濾水管以平行排列的方式鋪設在排水墊層中部，通常使用的材料為塑料或鋼材，其直徑通常為8～10mm，而兩個濾水孔的間距則應保持在5cm左右；③鋪設密封性聚氯乙烯薄膜，以增強整體的密封性；④安裝真空管路提升管路連接的密封性；⑤通過離心泵抽氣提升內部壓力，進而加快排水固結的進程。通常情況下，抽真空作業(yè)一般會持續(xù)1—5d，密封膜內的真空度也需要保持在73kPa以上；⑥在施工的過程中應加強對離心泵、密封膜等設備的檢查，進而可以在第一時間了解真空度、孔隙比以及地表總沉降等系數(shù)的變化情況。真空預壓技術具備操作簡單、施工時間段等特征，因此可以在大面積施工的情況下使用。

3.2.2 高壓噴射注漿

在進行公路橋梁施工軟土地基處理的過程中，高壓噴射注漿法是對軟土地基進行硬化處理最為常見的方法。高壓噴射注漿施工的主要流程為先利用地質鉆機進行鉆孔工作，并對鉆孔的垂直度進行嚴密控制；其后將旋噴管插入鉆孔內，同時應將射水施工與插管同時進行，并控制射水壓力不超過1MPa，從而避免噴嘴堵塞。當旋噴管插入到達一定的深度要求之后就可以展開旋噴作業(yè)，通過高能量的漿液破壞土體的原有結構，進而重新將土體與漿液攪拌混合、重新排列，形成新的固結體。同時，在采用高壓噴射注漿法的過程中，如果土體的滲透性較強，可以在漿液中加入適量的三乙醇胺或氧化鈣加快土體凝結的速度。為避免噴嘴出現(xiàn)堵塞問題，要對旋噴施工的流程以及漿液流量加以控制，通常應先進行深層旋噴再提升旋噴管，提升到設計標高以后就可以結束旋噴作業(yè)。

3.2.3 強夯法

在處理軟土地基的過程中，強夯法屬于工程技術較為簡單的一種，即通過8～30t的重錘砸實地面，以實現(xiàn)壓實地基的目的。在使用強夯法處理軟土地基的同時，現(xiàn)場施工人員應采取相應的技術降低土壤的含水率，從而避免土壤因水的浸漬作用性能發(fā)生改變，以至于強夯法無法發(fā)揮其應有的成效。通常情況下，人工填土以及黏性黃土淤泥質土體等更加適用于強夯法，同時應先進行砂石換填以提高強夯的質量。另外，在強夯法的基礎上還可以延伸出強夯置換法，即先利用直徑在1.0～1.6m的重錘把軟土排開，再向內回填碎石等粗顆粒材料，進而形成更穩(wěn)定的復合地基，使得土層的緊實程度可以公路橋梁的施工要求，大大降低發(fā)生安全事故的概率[3]。

3.2.4 排水固結技術

軟土地基的含水量較高，因此需要借助排水固結法以改善軟土地基不穩(wěn)的情況。排水固結技術主要是通過在軟土地基附近建造豎向排水井，進而通過加壓、抽氣抽水等工作有效穩(wěn)定地基的結構。排水固結技術的使用可以大大增強地基土抗剪強度以及地基的承載力，進而為提高地基的固結速度提供保障。現(xiàn)階段，沙井堆載預壓法與降水預壓法是排水固結技術中最常見的兩種，其中沙井堆載預壓法主要適用于透水性較小的飽和黏性軟土地基；而降水預壓法則是通過抽取地下水來達到地基預壓效果。但由于這種方法不適用于對地基處理要求較高的情況，所以應用得并不廣泛。

3.2.5 加筋地基法

加筋地基處理方法也是處理軟土地基的有效方法之一，該方法的主要原理是把地基下面的軟土層挖空，在其中鋪設加筋墊層，進而使得加筋墊層可以充分發(fā)揮其抗壓性能強的作用，提升地基的承載力。通常情況下，加筋墊層的原材料為土工合成材料、粗砂以及石子等，首先先進行30cm厚的砂礫墊層鋪設；其次在上面鋪筑經(jīng)緯雙向同強有紡工布；再次鋪設厚度控制在25cm以上的砂礫墊層；最后在砂礫墊層上鋪筑鋼塑格柵，并依據(jù)填土的高度鋪筑進行鋪設。加筋地基法的使用不僅可以顯著提升軟土地基的穩(wěn)定程度，還以延長公路橋梁施工的壽命，減少不穩(wěn)定因素對工程項目產(chǎn)生的不利影響。

4 軟土地基施工技術的實際案例分析

4.1 工程概況分析

某公路全長約24.581km，在建設大壩河中橋的過程中發(fā)現(xiàn)橋梁施工存在軟土地基問題，為進一步提高橋梁建設的安全質量以及軟土地基的處理水平，施工技術人員需要在充分結合施工現(xiàn)場實際地質構造特點的基礎上選擇最為科學的軟土地基處理技術，最大限度避免安全事故的發(fā)生。

4.2 表層排水與鋪設砂墊層

軟土地基的含水量較高，因此應采取有效的排水措施以提高橋梁工程的整體質量。一方面應完成排水溝的開挖施工，并控制其斷面在0.5m左右、深度在0.5～1m之間。另一方面要考慮排水溝的設置位置，從而與施工現(xiàn)場的實際情況相符合。另外，在軟土地基鋪設砂墊層可以有效提升其穩(wěn)定性，通常情況下砂層的厚度在0.6～1m，同時應嚴格控制砂墊層材料的含泥量使其保持在3%～5%的范圍內。

4.3 預壓負荷試驗

預壓負荷試驗是是提升軟土地基穩(wěn)定性與安全性的重要措施，通過實際的動態(tài)監(jiān)測，該軟土地基施工工程在24h之內的平均沉降值控制在1%以內，72h之內的沉降值控制在5mm以內，因此該路基結構強度滿足相應的規(guī)定和標準。

5 總結

綜上所述，要想提高公路橋梁施工建設的安全質量，就要進一步加強對軟土地基問題處理技術的探討。在實際的施工過程中，應準確意識到軟土地基會給公路橋梁項目施工帶來的沉降與損壞的問題，進而及時提出合理的工程建設方案，加強對相關工藝流程以及真空預壓、高壓噴射注漿、排水固結技術以及加筋地基法等軟土地基處理技術的探討，從而通過實踐和總結有效減少軟土地基對路橋工程產(chǎn)生的病害。