道路橋梁工程軟土地基加固施工技術及其應用研究

摘要：在簡要介紹道路橋梁工程軟土地基的特點、加固的重要性和加固方法的基礎上，通過案例分析詳細闡述了道路橋梁工程在換填土層法、CFG樁法、粉噴樁法、排水加固法等方面的軟土地基加固施工技術，可供從事道路橋梁工程施工的技術人員參考。

關鍵詞：道路橋梁工程；軟土地基；加固施工；技術和應用

0 " 引言

道路橋梁工程屬于基礎設施建設項目。在城市化發(fā)展背景下，國家對道路橋梁工程的重視程度不斷提升。在道路橋梁工程施工中，對軟土地基的處理水平直接影響工程項目的質(zhì)量和使用價值。道路橋梁工程軟土地基加固施工的難度較大，其施工方法不斷更新。應當根據(jù)道路橋梁工程項目的實際情況，選擇適合的軟土地基加固技術，以提升軟土地基加固的質(zhì)量和效果。

1 " 軟土地基的特點

我國在軟土地基上修建道路橋梁工程的頻率比較高。道路橋梁工程中遇到的軟土地基，以淤泥黏土類土壤和砂化類土壤為主，還包括雜填土等壓縮性較高的土壤。上述土壤具有含水量較高、流動性較強、抗剪力較弱、承載力較差等特點。

2 " 軟土地基加固的重要性

針對軟土地基的特點，在軟土地基上進行道路橋梁工程施工時，必須運用軟土地基加固技術，對軟土地基進行加固處理，提升道路橋梁基礎的承載力，然后方可進行后續(xù)工程施工，以此保證工程項目的施工質(zhì)量和施工安全。

如果不對軟土地基實施加固處理，或者對軟土地基加固處理的施工質(zhì)量不合格，都會造成道路橋梁工程基礎的穩(wěn)定性不合格、道路橋梁工程質(zhì)量不達標，導致道路橋梁工程完工后發(fā)生病害、使用壽命縮短。實施軟土地基加固技術，對施工技術水平要求較高，必須根據(jù)工程施工的實際情況確定施工方案，明確具體施工工藝和流程，才能保證道路橋梁工程軟土地基加固的施工效果。

3 " 軟土地基加固方法

道路橋梁工程受不同地域、不同類型軟土地基的影響，其軟土地基的加固方法有所不同。軟土地基加固方法包括換填土層法、CFG樁法、粉噴樁法、排水加固法等多種施工方法。要針對道路橋梁工程勘察的地質(zhì)、水文以及施工現(xiàn)場環(huán)境等實際情況，選擇、確定效果最優(yōu)的軟土地基加固施工方法，以提升軟土地基加固施工效果，保證道路橋梁工程基礎的穩(wěn)定性，滿足工程施工質(zhì)量要求。為了保證道路工程軟土地基施工質(zhì)量和安全，提升土地承載力，改善原有土壤的物理屬性是重點目標。

4 " 軟土地基加固施工技術及其案例分析

4.1 " 換填土層法

4.1.1 nbsp; 施工特點

換填土層法主要是將原有工程地基中的軟土更換為穩(wěn)定性較強的硬土。根據(jù)道路工程地基的實際情況，選擇價格、硬度、性能等方面比較適宜的土質(zhì)進行換填，從而達到提升工程地基承載力和穩(wěn)定性的效果，滿足道路橋梁工程施工的質(zhì)量要求。

目前，換填土層法廣泛應用于我國道路橋梁工程軟土地基建工程中，并取得了良好效果。我國常見的換填土層法使用的硬土有素土、砂礫、碎石等，將此類土壤應用到道路橋梁基礎工程項目中，能夠明顯提升路基承載力。

4.1.2 " 案例分析

A道路橋梁工程項目位于我國平原地區(qū)，整體地勢較為平緩，項目工程總長度為48.2km。該項目道路工程的設計寬度為15m，雙向車道；該項目設有1座橫跨河流的高架橋。經(jīng)過地質(zhì)勘察得知，該高架橋施工路段為軟土地基。在詳細勘察該高架橋施工路段土壤后發(fā)現(xiàn)，其土壤受河流影響存在大量淤泥；土壤中的含水量較大，其數(shù)值在35%～52%之間。針對該高架橋施工路段的實際情況，為了提升A道路高架橋工程基礎的穩(wěn)定性和承載力，決定選用換填土層的施工方法，制定規(guī)范化的施工工藝。

4.1.3 " 施工工藝

首先，施工前技術人員開展路基排水施工作業(yè)，檢查該高架橋路段基坑內(nèi)部水位高度，明確具體排水參數(shù)，考量A道路橋梁工程是否需要設計圍堰，詳細勘查地質(zhì)情況，確定須挖掘出的軟土層。在完成上述工作后，設計具體施工方案，明確施工工藝流程，報A道路橋梁工程監(jiān)理單位確認簽字。

其次，根據(jù)具體施工方案中確定的軟土挖掘深度和坡度，集中挖掘和清除軟土，并將軟土運送至指定場所，運輸過程中要重視交通安全。在軟土挖掘過程中，技術人員要按照施工方案中確定的路基的挖掘坡度和挖掘深度進行測量，避免出現(xiàn)超挖現(xiàn)象。

再次，檢測挖掘后形成路基的承載力。根據(jù)檢測得到的承載力數(shù)值制定土方回填方案，選用適合的回填材料。選用回填材料時，在符合A道路橋梁工程施工質(zhì)量要求的基礎上，優(yōu)先選用施工成本較低的回填材料，例如碎石、石渣等。

最后，將回填土方分層回填、分層壓實。每層回填土的厚度控制在30cm，每層土方回填結束后，使用振動壓路機進行壓實。在壓實施工結束后，進行A道路橋梁工程軟土地基加固施工質(zhì)量驗收，土層的密實度須符合質(zhì)量要求，以保證軟土地基加固工程的施工質(zhì)量。

4.2 " CFG樁法

4.2.1 " 施工特點

CFG樁法是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱。該施工方法是將碎石、石屑、粉煤灰等組合成混合料，添加適量的水進行拌和，采用所需成樁機械形成樁體。通過調(diào)整水泥的用量及配比，可使樁體強度等級在C5至C20之間變化。其強度等級最高可達C25，相當于剛性樁。

CFG樁法是軟土地基加固方法中常見的施工技術手段。將水泥、碎石、粉煤灰等材料按照一定比例攪拌均勻后，采用灌注樁或者預制樁的方法，在軟土地基路段形成樁體，以此提升原有地表的承載力，達到提升工程項目穩(wěn)定性的目的。

灌注樁方法是通過現(xiàn)場在軟土地基上鉆孔后，將混合料注入鉆孔內(nèi)，形成樁體；預制樁分為錘擊式或靜壓式2種，預制樁方法是將混合料預制成樁體，使用樁機通過錘擊或者靜壓方法安裝在軟土地基內(nèi)。CFG樁法通常采用灌注樁方法。根據(jù)工程項目的實際情況，須控制CFG樁混合料配比，以保證樁體強度符合技術要求。

4.2.2 " 案例分析

以M道路橋梁工程項目為案例，施工前技術人員展開詳細的地質(zhì)勘查，發(fā)現(xiàn)該項目屬于典型的軟土地基。由于M道路橋梁工程附近有多處湖泊，增加了軟土地基加固的施工難度。保證M道路橋梁工程的施工質(zhì)量和安全，避免發(fā)生路基不規(guī)則沉降的風險，關鍵是選擇適合的路基加固技術。M道路橋梁工程的路段以淤泥、黏土、淤泥粉質(zhì)黏土為主，其承載力和滲透性較差。經(jīng)測量，該路段土層的承載力很小，土層中存在儲水。根據(jù)M道路橋梁工程項目地基的測量數(shù)據(jù)分析，采用CFG樁法中的灌注樁方法，能夠有效提升該工程軟土地基的承載力、降低工程病害發(fā)生概率，可取得明顯效果。

4.2.3 " 施工工藝

根據(jù)M道路橋梁工程案例分析和實際情況，決定在灌注樁混凝土中添加DGR添加劑，即添加DGR高效無收縮灌漿砂作為輔助材料，水泥與DGR添加劑的配比控制在1：0.2。在混凝土中添加DGR添加劑，可增強CFG樁在軟土地基內(nèi)的加固效果，提升M道路橋梁工程路基的穩(wěn)定性。在施工環(huán)節(jié)做好放樣工作，明確灌注樁位置，并做好標記。計算好混凝土灌注速度和注入量，確保完成攪拌的混凝土布置在距離灌注樁3m范圍以內(nèi)。攪拌后的混凝土做好后續(xù)攪拌工作，避免混凝土出現(xiàn)離析、凝結現(xiàn)象。

4.3 " 粉噴樁法

4.3.1 " 施工特點

粉噴樁法可分為粉噴樁和高壓旋噴樁等噴樁方法。不同的軟土地基要選擇不同的噴樁方法，以有效提升軟土地基加固處理質(zhì)量。例如粉噴樁更適合淤泥等含水量較大的軟土地基；高壓旋噴樁更適合含水量較低的砂性土壤。在粉噴樁正式施工前，掌握工程地質(zhì)情況，加強試樁施工質(zhì)量，做到粉噴樁參數(shù)設置的科學性，確保粉噴樁的施工質(zhì)量和安全。

4.3.2 " 案例分析

以B道路橋梁工程為例，在路基的下填方和挖方施工中，其K2+300～K2+690路段的土壤出現(xiàn)異常。通過地質(zhì)勘察、檢驗后，發(fā)現(xiàn)該路段為軟土地基，整體土質(zhì)松軟，地表承載力較差，軟土覆蓋范圍較大、埋藏較深。根據(jù)B道路橋梁工程地形陡峭、施工工期僅為30d的實際情況，經(jīng)過分析研究，決定采用粉噴樁法開展軟土地基加固施工作業(yè)，在降低施工污染的同時提升施工效率，縮短施工工期，保證加固質(zhì)量。

4.3.3 " 施工工藝

B道路橋梁工程項目軟土地基加固處理的總長度為800m。要求在軟土地基加固施工后，其地基承載力達到設計值。粉噴樁施工程序是：樁位放樣→鉆機就位→鉆進到設計深度→打開噴粉孔噴粉→反轉提鉆噴水泥并攪拌→鉆頭提出前停止噴粉。如此反復噴射攪拌直到成樁。

為了保證粉噴樁施工效果，施工前對現(xiàn)場進行清潔，消除地面不平整現(xiàn)象。對局部軟土地基采用換土填筑法進行適當調(diào)整，保證軟土地基加固施工路段的路面在同一水平面上。樁位在地表上呈三角形分布。提升放樣精準性，將樁位誤差控制在50mm以內(nèi)。

4.3.4 " 施工效果

在施工結束一周后，技術人員檢查粉噴樁施工的加固效果良好。在粉噴樁成樁28d后，檢查樁體的光滑度達標，測試抗壓強度達標，粉噴樁質(zhì)量符合技術要求，B道路橋梁工程軟土地基使用粉噴樁法的加固效果符合設計要求。粉噴樁靜載試驗檢測結果如表1所示。

4.4 " 排水加固法

4.4.1 " 施工特點

地表水和地下水對工程項目地基的影響較大，地基的土質(zhì)長期受到水的侵蝕，就會出現(xiàn)承載力等性能下降的情況，導致在軟土地基上進行道路橋梁工程施工的效果變差。采用排水加固法是提升此種軟土地基加固效果的關鍵手段。

4.4.2 " 案例分析

以D道路橋梁工程為例，該工程項目全長52.6km，路面和橋梁設計寬度為15m，雙向車道，在K364+120～

K364+480路段修建高架橋。該工程項目所處地勢平緩，但土質(zhì)以淤泥、黏土為主，含水量在25%～35%之間，地基承載力不能滿足工程施工質(zhì)量要求，需要采用軟土地基加固施工技術，提升其地基的承載力，保證橋梁工程施工質(zhì)量。

4.4.3 " 施工工藝

技術人員對D道路橋梁工程施工區(qū)域的軟土地基進行詳細地質(zhì)勘查，得出勘察數(shù)據(jù)。經(jīng)過對勘察數(shù)據(jù)的分析，確定將該工程軟土地基采用排水加固法，有針對性地制定加固施工要求、施工工藝和地基承載力指標。D道路橋梁工程軟土地基承載力勘察數(shù)據(jù)如表2所示。

本工程項目施工采用的排水加固法，即在軟土地基上設置若干豎向排水通道，使用真空抽水設備將軟土地基內(nèi)的水分不斷排除到施工區(qū)域之外，達到加固軟土地基的目的。在實際施工之前，需要清理施工現(xiàn)場雜物，保證施工現(xiàn)場環(huán)境整潔。真空抽水設備要符合工程路基內(nèi)部水量排放要求。開展持續(xù)性排水作業(yè)，以提升排水加固施工效果。

5 "結語

現(xiàn)階段我國對軟土地基加固施工技術的重視程度逐漸提升，軟土地基加固技術種類呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢，能夠滿足不同道路橋梁工程在軟土地基上施工的技術要求，充分體現(xiàn)出軟土地基加固技術與工程項目的適配性。從道路橋梁工程項目軟土地基的實際情況出發(fā)，掌握工程地質(zhì)參數(shù)，采用適宜的軟土地基加固技術，方可提升道路橋梁工程施工質(zhì)量，促進軟土地基加固施工技術的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1] 高博，陳可可.軟土地基加固施工技術在市政道路施工中的應

用[J].建筑與預算，2021（11）：101-103.

[2] 魏盼業(yè).道路施工技術中軟土地基施工加固技術的應用策略思

考[J].建材發(fā)展導向，2021，19（16）：237-238.

[3] 王勝鈞.軟土地基加固施工技術在市政道路施工中的應用分析

[J].綠色環(huán)保建材，2021（7）：139-140.

[4] 管誠，岳艷軍，宋立新，等.軟土地基加固技術在市政道路施工

中的應用[J].建筑技術開發(fā)，2021，48（11）：161-163.

[5] 范帥.淺談市政道路施工過程中軟土地基加固技術的應用[J].

城市建設理論研究（電子版），2017（28）：141.

[6] 俞文凱.市政道路施工中軟土地基加固技術的運用與實施要點

研究[J].建材與裝飾，2016（49）：222-223.

[7] 曾寧.軟土地基加固施工技術在市政道路工程中的應用[J].黑

龍江交通科技，2020，43（11）：42+44.

[8] 王遠.軟土地基加固技術在市政道路施工中的應用分析[J].中

國住宅設施，2021（6）：123-124.

[9] 柳欣.軟土地基加固技術在市政道路施工中的應用研究[J].科

學技術創(chuàng)新，2021（25）：139-140.

[10] 付麗.軟土地基加固施工技術在市政道路施工中的應用[J].住

宅與房地產(chǎn)，2021（34）：206-207.