道橋施工中軟基加固技術的應用研究

（山東高速舜通路橋工程有限公司，山東 安丘 262100）

0 前言

我國地大物博、幅員遼闊，土地資源極其豐富，地質情況復雜多樣，這也為各類工程地基施工增加了難度和挑戰。尤其新時期背景下，人們日常出行日漸頻繁，地區貿易往來逐漸增多，促進交通運輸行業蓬勃發展，在一定程度上增加了道橋工程施工數量。如果工程施工過程中遇到軟土地基，將會導致施工單位面臨經濟和技術等方面的難題。具體來說，軟土地基具有易于壓縮、承載能力差等特點，無法充分滿足工程施工安全性和穩定性需求。尤其地基作為道橋工程中承受應力和在最集中的結構，其施工質量會影響工程整體性能，如果處理不當，會導致道橋工程在長時間投入運行后出現沉降不均、地面變形等危害，嚴重影響交通運輸安全性[1]。因此，在道橋施工過程中，一旦遇到軟土地基，需要施工單位從技術、經濟、安全等方面綜合分析，制定科學、可行的軟土地基加固方案，合理采用加固技術，從而為提高工程質量、延長工程使用壽命奠定基礎。

1 道橋施工中軟基加固技術的重要意義

現階段，我國經濟發展迅速，人們生活水平不斷提高，促進私家車保有量逐漸上升，在為人們日常出行提供便利的同時，也對道橋工程造成了更大沖擊力。只有提高工程載荷能力，才能充分保障交通運輸安全性和可靠性。而地基作為道橋工程中的重要施工環節，是工程承受壓力最集中的結構，所以提高其施工水平至關重要。然而，由于道橋工程路基施工具有專業性、復雜性等諸多特點，加上其施工范圍較廣，導致實際施工中不可避免會遇到軟土地基情況，如果處理不當，將會導致工程地基承載力不足，長此以往容易使道橋工程出現塌方、沉降等問題，不僅影響工程安全性和穩定，還會為社會群眾生命財產安全造成巨大威脅。而利用加固技術，對軟土地基進行科學處理，一方面可以降低質量事故、安全事故的產生，另一方面可以減少道橋工程后期維護檢修費用，有利于充分發揮道橋工程的社會效益和經濟效益，從而促進我國交通運輸行業穩定發展。

2 軟土路基的特性研究

我國土地資源豐富，軟土地基較為常見，這也是道橋工程施工一直以來存在的困擾問題，在一定程度上增加了工程地基施工難度。新時期背景下，各種軟基加固技術應運而生，有效克服了工程施工中的各種難點[2]。而加固技術的出現，基本都是建立在軟土路基基本特征基礎上研究而來的，具體分析如下：

2.1 軟土地基孔隙大含水量高

軟土地基的土壤成分為軟土，也就是由細粒土組成的土，其在道橋工程施工中屬于不良地基。具有空隙較大、含水量較高等特點，孔隙率普遍大于1，含水量接近或大于液限。這是因為軟土地基中的細粒土表面存在諸多負電荷，負電荷會長時間吸附空氣中的濕氣，導致土存在大量水蒸氣，使得土壤含水量不斷上升，嚴重破壞了土體之間的粘結性。在粘結性不斷下降的同時，土粒與土粒之間的縫隙也會不斷增加，最終使得軟土地基形成空隙大、含水量高等特點，并為道路工程施工造成巨大困難，嚴重影響地基承載性能。

2.2 軟土地基土質觸變性與流變性高

上文提到，軟土地基粘結性較低，如果長時間受重力沖擊，會導致其產生流變或觸變問題。所謂觸變性，就是在軟土沒有遭到破壞的情況下，會呈現固態特征，但是一旦遭到破壞，則會導致其形成流動狀態。而流變性，則是軟土在一定剪力作用下，會產生長期、緩慢變形性質。在道橋工程實際施工中，如果施工單位沒有采用加固技術處理軟土地基，即便施工人員嚴格按照施工規范和工藝標準對地基進行施工，也會導致工程投入運行后，隨著時間不斷推移、壓力不斷增加，使得地基出現變形、流動等一系列問題，而這一問題對于工程整體結構而言會產生巨大負面影響。因此，在工程實際施工中，施工單位需要結合工程投入后實用性和安全性進行綜合分析，采用針對性加固措施對軟土地基進行處理，盡可能避免軟土地基對工程造成的不良影響，從根源上減少工程塌陷、沉降等不良問題。

2.3 軟土地基壓縮性較高

軟土地基壓縮性較高，壓縮系數＞0.5 m2/mm。而產生這一特點的主要因素是：軟土中含有大量水蒸氣，導致土粒與土粒之間的縫隙較大，這也使得其結構在外界壓力作用下會產生一定壓縮性，如果承受壓力過大，容易產生受剪破壞現象。所以說，在道橋工程施工過程中，如果施工單位沒有針對性采取加固技術處理軟土地基，容易導致工程投入運行后受壓力作用影響，產生坍塌、沉降等一系列質量事故，不利于保證交通運輸安全性和可靠性。

3 道橋施工中軟基加固技術的實際應用

3.1 土工合成材料的加固技術

新時期背景下，高分子化學工業發展速度越來越快，促進多種類型合成纖維應運而生，包括：抓乙烯纖維、聚酞胺纖維等。將這些纖維相對于人造纖維而言，具有無可比擬的優越性和實用性，并且逐漸被各種工程單位所接受，結合其應用效果來看，是一種較為理想的工程材料。作為新興土工合成材料，其雖然發展進程較短，但發展速度較快。至今已經有多種系列產品出現在市場中，其作用機理如下：在軟土地基中鋪設一定強度的土工合成材料制作而成的復合體，其力學性能一方面取決于土工合成材料界面特征，另一方面取決于材料性質與土體性質[3]。另外，土工合成材料對軟土地基有側限作用，也就是軟土和土工合成材料在應力傳遞過程中，能夠提高土體承受拉伸變形的能力。土工合成材料的實際應用可以體現在以下幾個方面：

第一，將土工合成材料作為軟土地基的排水墊層。由于土工合成材料滲透性較強，所以在道橋工程施工過程中，可以將作為軟土地基的排水墊層，使其形成排水面。隨著填土荷載不斷增加壓力，軟土中的水分也會逐漸順著排水面流出，從而實現軟土地基加固目標，有效提高道橋工程地基承載力。

第二，利用土工合成材料約束地基位移。道橋工程在軟土地基上施工過程中，隨著路堤填高，地基也會在作用力下產生側向位移和壓縮沉降問題。如果利用土工合成材料進行處理，會使地基與材料之間產生摩擦力，從而約束地基位移，有效提高工程穩定性和可靠性。

第三，通過土工合成材料降低工程不均勻沉降。在道橋工程施工中利用土工合成材料處理軟土地基，會使道橋工程整體結構對土工合成材料形成豎向荷載，使材料拉伸變形，從而保證基底應力均勻分布。簡單來說，就是通過降低道橋工程中心軸豎向應力，增加工程兩側豎向應力，從而減小中心軸最大沉降量，避免工程出現不均勻沉降等問題。

第四，將工程結構拉力破壞區和地基剪切破壞區隔離開來。利用強度較高的土工合成材料，將道橋工程結構與軟土地基分離開來，不僅能夠降低工程往向外側變形這一問題，減小工程因拉力過大產生破壞的現象，還能夠縮小軟土地基的塑性區范圍，從而全面提高工程整體穩定性和安全性。

3.2 水泥攪拌固化的加固技術

水泥攪拌樁是道橋工程軟土地基加固處理中的常見技術，具有施工便捷、成本較低、處理效果好等諸多優勢。在實際應用過程中，想要充分發揮水泥攪拌樁作用和功能，需要從以下幾個方面入手：

第一，結合實際情況確定施工配合比各項參數。這就需要施工單位做好現場勘察工作，對軟土地基土質情況進行具體分析，并對土質進行試驗，從而確定施工各項參數。

第二，做好測量放線工作。施工單位需要結合施工圖紙中的坐標，對施工現場進行測量、放線，從而確定施工區域，而后訂好邊樁，進而結合施工區域地勢條件以及標高，對施工場地進行平整，保證場地標高高于設計，同時中間需要高于兩邊。在此基礎上，還要在兩側設置排水溝，避免雨天施工施工區域大量積水[4]。

第三，做好材料質量把關工作。施工單位需要對進場所有原材料進行科學檢驗，在實際檢驗過程中，需要結合同廠家、同批號、同生產日期、同等級強度等樣品進行批次檢驗，并嚴格按照檢驗需求和標準規范，對水泥等材料細度、強度、凝結時間等進行試驗，保證原材料符合標準后即可使用。另外，原材料進場后需要做好儲存管理工作，避免材料受外界因素影響產生質量問題，同時需要在材料儲存區域周圍設立標識牌，詳細標注批號、級別、噸數等相關信息。

第四，布置現場樁位。通常情況下，水泥攪拌樁施工基本按照梅花形布置，為保證施工順利實施，施工人員需要利用經緯儀和鋼尺進行放樁，并且在施工過程中需要做好區域邊樁保護工作。

第五，試驗樁施工。在采用水泥土攪拌樁施工前，施工單位需要做好試驗樁施工工作，并結合試驗結果，確定漿液配置的各項指標。包括稠度、比重等，保證在實際施工中嚴格按照此參數配置漿液，從而提高施工質量和施工效率。

第六，檢測試驗樁。在試驗樁施工完畢后的3 天內，施工人員需要利用專業設備對樁身均勻性進行檢測。在施工完畢7 天后，對水泥樁外觀和整體性進行再次檢測，同時測量樁體直徑。在施工完畢28 天后，對水泥單樁的承載力和復合地基承載力進行檢測，從而確定施工工藝參數。

3.3 粉煤灰碎石樁的加固技術

目前，我國道橋工程在施工過程中遇到軟土地基，所應用的最常見加固技術即粉煤灰碎石樁加固技術，并且隨著科學技術不斷進步，該技術也得到了一定優化和完善，現階段已經基本趨于成熟，其施工步驟如下：第一，配置與拌和骨料。該技術在處理軟土地基時，所需要的原材料有隨時、粉煤灰、水泥、石屑以及水資源等，只有保證所有原材料配比科學，攪拌均勻，才能夠為后續施工奠定良好基礎。第二，將攪拌均勻后的原材料制作成高強度狀體結構，而后采用機械設備，將樁體與軟土進行混合，使其在軟土地基中形成一層復合墊層，有效提高軟土地基承載力。由此可見，采用粉煤灰碎石樁技術加固軟土地基，能夠充分滿足道橋工程施工需求，同時可以為施工單位創造最大化經濟效益。其原因在于兩個方面：一方面是粉煤灰碎石樁制作簡單，成本較低。另一方面在于其原材料污染性較小，可以順應可持續發展需求，并且施工流程簡便，有利于提高施工效率，縮短施工工期。但凡事有利必有弊，該技術在實際應用中也存在一定弊端[5]。具體來說，如果骨料配比不科學，容易導致其與軟土地基混合并將加固過程中堵塞泵管，導致泵管爆裂，從而破壞土體強度，嚴重影響后續施工順利展開。所以，施工單位在選擇該加固技術時，需要可續配置骨料，避免質量問題和安全問題產生。

4 結束語

綜上所述，現階段，針對道橋工程中遇到的軟土地基，已經出現了多種類型的加固技術，每種加固技術都存在自身的優勢和特點，需要施工單位結合實際情況，針對性選擇加固技術處理軟土地基，從而提高工程施工質量，充分發揮其社會效益和經濟效益。