市政道橋工程中軟土地基施工工藝的實踐分析

周曉勇 陳麒超

杭州城投建設有限公司 浙江 杭州 310000

軟土主要是指高壓縮性、低強度、低透水性的黏土或淤泥質土，在路橋施工中遇到軟土地基的概率不低，如未做及時處理，極易因地基大面積沉降而引發路基開裂[1]。市政道橋工程需要長時間承擔較大荷載應力，在剪切力作用下，軟土地基失穩概率極高。有鑒于此，市政路橋工程施工要做好軟土地基的專項處理。

1 市政道橋工程軟土地基施工的重難點

軟土地基作為軟弱土層，在道橋工程中較易遇到，其具有較大含水量，在透水性及承載力表現上較差，外加抗剪強度低，發生變形及不均勻沉降的可能性大增。較為常見的軟土地基有有機土質、松散砂及軟弱黏土等。從市政道橋軟土地基施工難點上看，主要體現在以下幾點：

首先，軟土地基含水量高，有些軟土同時伴隨有淤泥，經實踐勘察，軟土地基土層下部會發現流動水體，其含水量可達30～70%的，在施工時經常出現淤泥，從而使地基穩定性大大受損。其次，軟土地基滲水量高，地基土滲水能力不足，外加上軟土有機質含量多，極易導致管道受阻而引起道橋排水不暢，進而增加道橋軟土面積，加快道橋下沉速率。第三，軟土地基壓縮性大，同步會增加工程坍塌概率。

2 市政道橋工程軟土地基施工影響因素

（1）自然因素。市政道橋工程確定在具有軟土地基分布的區域進行施工時，要結合自然環境及地基處理技術，對自然因素進行綜合分析[2]。主要影響地基質量的自然因素有土質因素及軟土地基構成因素。土質因素中，土質成分及結構對軟土地基硬度表現有直接決定作用。在確定市政道橋工程施工范圍后，應先對土質結構進行了解，對軟弱土加以硬化。如地基土質多黏性土，需要對地基平整，同時選用相應的設備及工藝對軟土地基壓平并夯實；如地基土質多砂石土，應選用具備較大壓力荷載的設備對地基加以夯實。在軟土地基構成因素的勘探分析上，考慮軟土地基構成的差異性，勘探要盡量采用多點同步的方式。

（2）人為因素。市政道橋工程軟土地基人為因素的影響主要體現在施工方案的選擇及優化上。根據市政道路類型等級的不同，相應的設計及施工方案也有差異。低等級道路，完成地質勘探后，應采用施工工藝進行路面的局部鋪設，待路面硬化且不沉降時，鋪設表層路面，如此可優化施工成本，同時測驗軟土地基處理效果。市政道路等級較高，軟土地基分布范圍廣的狀況下，要對道路路基選用高標準加固材料進行壓平加固，增強軟土地基穩定性及硬度。如道路多坡道及彎道，要采用多部位勘探方式，提高軟土地基硬度處理標準。

3 市政道橋工程軟土施工常見問題

（1）地質勘探工作不全面不細致。市政道橋工程在進行施工之前需要全面勘探地質狀況。某些市政道橋施工單位在工程立項后，出于成本節約等因素，對地質勘探工作不夠重視，勘探計劃粗略不全面，導致軟土地基勘探不準，如軟土面積測量不準等，由此導致后續軟土施工出現安全隱含。

（2）軟土地基處理操作不當。市政道橋工程施工地質如以軟土為主，此時需要對其及時加固。在處理操作軟土地基時，某些施工單位采用不規范的施工工藝或操作技術，從而增大了軟土地基施工風險，對道路橋梁的使用年限造成損害。例如，未根據道橋等級選用高標準的加固材料；在對軟土進行改造回填時，不按規定標準進行碾壓操作等，都會導致軟土地基因處理不當而增加道橋安全風險，如地基沉降過快等。

（3）軟土施工過程破壞硬殼層。道橋工程軟土地基施工需要對地基表面的硬殼層進行防護，硬殼層主要發揮承重力作用，同時優化軟土地基施工成本。在實際開展施工時，施工人員在選用施工設備及方法時主要考慮到施工進度及成本等要素，容易對硬殼層造成破壞，進而加劇了軟土地基沉降程度。

4 市政道橋工程軟土地基處理施工工藝

4.1 軟土土質置換施工技術

如市政道橋工程所處區域存在大量軟土，可以通過開挖換填，將軟土加以置換，達到用優質土質置換及填充土層軟土，進而增強軟土地質強度，降低軟土地質不均勻沉降的目的。在具體選擇置換土壤時，可選擇粗粒土，發揮其承載力和穩定性優勢。市政道橋工程施工中，如發現施工過程中存在暗溝及淤泥質土，為提高施工效果，在該類軟土地基處理上可首選土質置換法[3]。采用軟土土質置換施工技術，便捷性突出，操作方式簡便，可縮短軟土地基土壤改善的時間。但在具體選用時，優質土質獲取產生了不小的施工成本，在具體應用實踐中，可結合道橋建造等級及工程自身狀況，衡量工期、成本、人員等要素，確保軟土土質置換施工技術能夠發揮應有作用。

4.2 軟土地基強夯法及強夯置換法

市政道橋建設施工中，在軟土地基土質進行置換的基礎上，可以進一步采用強夯法進行施工。這一方法不涉及復雜的施工設備及技術要求，但在軟土地基處理效果上較理想。強夯法及強夯置換法經濟性表現較好，同時在處理軟土地基環節效率高。強夯法采用100～400kN重錘，在6～40m落距下對軟土地基進行夯實沖擊，降低軟土壓縮性，對軟土振動液化條件加以改善。相比強夯法，強夯置換法在加固機理上及應用范圍上較前者有所差異，一般而言，強夯置換法更多地適用于黏性高，土層較為軟弱的道橋施工區域。

4.3 軟土表層處理施工技術

軟土表層處理施工技術在處理及改善軟土地基時所起的效果也較好，在抑制地基變形及提高地基地表硬度方面優勢明顯。軟土表層處理技術在具體應用中，根據實際情況可采用砂墊層敷設及排水法等，實現土質處理目的。該技術可配套機械化施工，以起到填土荷載均衡分布的效果。具體而言，可根據以下情況選擇處理方法，如軟土地質面積大，含水量高，首選排水法，技術操作上，一是在軟土地表部位開挖溝槽，排出地表水，降低軟土地基表層含水量；二是選用具備良好透水性的施工材料，如碎石及沙粒，回填并壓實土層。如軟土地基土層分布不均勻，則可考慮使用敷設材料法，尤其是在沉降病害及強度變形概率高的軟土地基處理上，此法較適用。在敷設材料的選擇上，可選用土工布、玻璃纖維格柵、化纖無紡布，將其在軟土地基土質表面敷設，發揮材料抗剪強度及抗拉強度強的特點，增加土層穩定性，降低局部沉降概率。具體的材料選擇因地制宜，但要確保敷設材料的高強度。

4.4 軟土地基粉噴樁加固處理施工技術

市政道橋軟土地基粉噴樁加固處理施工技術適應范圍廣泛，效果表現好，但相比其他施工技術工藝，該施工技術在施工工序及施工操作上具備較嚴格的要求。一是要在施工之前做好施工材料及施工技術的準備，比如對市政道橋工程施工現場進行土質取樣及地質檢驗，一方面了解技術應用區域，另一方面為添加劑配比提供參數依據。二是明確軟土地基粉噴樁加固處理施工標準，形成施工設計文件。三是清理道橋施工現場中的不規范區域，如低洼帶要進行回填，對軟土地基地表進行強化。四是確保加固處理施工技術所用的施工設備性能正常，檢驗各項材料質量表現。

4.5 軟土地基高壓旋噴樁施工技術

市政道橋高壓旋噴樁施工技術借助鉆機設備直入軟土土壤，然后借助高壓噴射，將水泥漿液噴射到軟土土壤內部，起到強化強度表現的作用[4]。高壓旋噴樁施工技術可以在改良土壤中注入噴射流，沖擊破碎軟弱土層，然后在預定位置通過高強度混凝土等進行置換補強，在軟土地基土壤內形成強度高的樁體，從而提高軟土地基部位的承載應力。通過該技術形成的樁體變形量不大，在市政公路路基施工中常見。但該技術形式需要配套高性能的機械設備裝置，基于其軟土處理的高效，在實際應用中可結合道橋工程實際情況選用。

4.6 軟土地基深層攪拌樁施工技術

市政道橋工程深層攪拌樁施工技術通過將水泥等填充料及一定比例固結劑加入軟土地基，然后采用攪拌樁對軟土土質進行攪拌，待固結劑及水泥凝固后，形成穩定性高的地基土體。應用軟土地基深層攪拌樁技術，要提高土壤透水性，應選用相應的固結劑類型。通過深層攪拌，在軟土地基周邊會形成固形土體，在兩者融合下能夠產生帶有極高強度的復合型地基，從而大幅改善軟土土壤荷載應力。軟土地基深層攪拌樁施工技術簡便高效，成本優勢明顯，在市政道橋軟土地基施工實踐中較為常用。

5 結束語

市政道橋工程作為城市基建工程項目，在當前城市化建設中不可或缺。在道橋施工面臨軟土地基狀況時，應結合道橋建造等級標準及技術規范要求，對軟土地基進行相應處理，可綜合采用多種施工工藝，以提高軟土地基的強度及承載力，確保道橋工程使用周期壽命。