公路路橋施工中有關軟土地基處理策略研究

趙冠軍

（齊魯建工建設發展集團有限公司，山東 濟南 250098）

路橋施工對于路基的堅固程度有著較高的需求，在施工前需要對施工區域進行周密的實地勘測，防止在已修建道路橋梁之后出現沉降的現象。在公路道橋施工過程中，軟土地基施工仍存在很多難題，相對于其他地基來說，軟土地基的承載能力較弱，地基的土質中的含水量處于較高的水平，壓縮性很強，沒有很強的穩定性，在進行軟土地基公路道橋施工中應該對軟土地基進行處理，以此來確保路橋施工的質量。

1 軟土地基的特點

我國國土的地質條件較為復雜，軟土地質在我國的分布范圍較大，且各地區的軟土地質的元素不同，表現也存在一定的差異。我國河谷、沙灘、海灘的軟土地質往往具有含水量較高，空隙較大的特點。一般在靜水環境下形成。我國通常將軟土地質分為兩種，分別是腐殖質有機物較多的泥炭土和有機質含量較少的軟土。軟土地質具備的共有特點是壓縮性較強、固結時間較長、土層分布不均，且內含有大量的水[1]。

1.1 分布不均勻

軟土地質是由分散的土塊和小土顆粒所共同構成的，內部空隙相對不均勻，受力情況較為復雜，在土質發生變化時，軟土地質的受力情況會出現巨變，在軟質土地基上進行道路橋梁建設時往往會出現長期且不均勻的沉降現象，由于軟土地質導致的土地沉降不均勻，在沉降時往往會對道路橋梁內部產生較大的應力，讓道路橋梁出現損壞。

1.2 沉降速度較快

軟土地質的承壓能力較弱，軟土地基上承重較大會導致道路橋梁沉降速度變快。而公路橋梁上車流量過大的現象也會導致軟土地基出現沉降現象[2]。

1.3 容易變形

軟土地質在不受干擾的時候通常會維持在固態的形態，但是在施工之后很可能會導致軟土地基出現變形，讓軟土地質呈現出流動的形態。

1.4 容易壓縮

軟土地基中間存在較大的空隙導致軟土地基的壓縮性較強，給軟土地基施加較小的壓力也會導致軟土地基出現較大的變形，讓橋梁結構物出現較大的沉降現象[3]。

1.5 容易出現透水現象

軟土地基中還含有大量的水分，導致軟土地質的透水性和排水性較差，很難將軟土地質中的水分進行排除，將軟土地質進行快速凝固，進一步避免橋梁結構物出現沉降現象，甚至部分軟土地質完全凝固需要數十年的時間。

2 公路路橋施工中軟土地基處理思路

公路路橋施工中對軟土地基的處理思路主要包含以下兩個方面。第一個方面，對軟土地基沉降不均勻現象進行處理。軟土地基內部含水量較高、透水性不強，呈現軟塑流速狀態，將軟土翻開晾曬水分流失之后，呈現疏松狀，內部結構強度較低，受到長期地表水浸泡會出現沉降現象。在施工過程中針對軟土地基不均勻沉降現象進行處理時，可以在施工前對軟土地基進行預壓處理，以此來保證土層能夠保持平穩，從而提高軟土地基土層的穩定性和承載性能。預壓處理是在公路路橋施工中較為常用的一種軟土地基處理方法，處理效果較為良好，但是預壓處理耗時較長，在一定程度上會延長施工周期，導致施工成本上升。第二個方面，利用特殊技術對軟土地基進行處理，加快凝固速度減輕流動性，“不穩定易變形”的特征逐步變為“穩定不易變形”，達成施工對軟土地基施工的硬性要求，從而預防對公路路橋及周邊建筑物產生不利影響。利用特殊技術處理軟土地基的方法中包含攪拌、強夯等對施工人員的技術有著較高要求的技術，不過這些處理方式都能對軟土地基問題進行合理地解決，因此這些處理方式在公路路橋施工軟土地基處理時十分常用[4]。

3 公路路橋施工中軟土地基具體處理方案

3.1 砂墊層換填

軟土地基的流動性給公路建設工程帶來較大的阻礙，因此，為加強軟土地基的承受能力，需要在軟土地基上布置砂墊層來提高軟土地基的穩定性，在砂墊層布置完畢后對砂墊層進行壓縮，能很大程度上強化穩固軟土地基。鋪設砂墊層能夠強化軟土地基的強度以達成公路橋梁的建設需求，還能對軟土地基的排水能力進行改善，以此來加快軟土地基的凝固速度。在選擇砂墊層原材料時應該選擇較為大塊的砂石，甚至可以摻入部分鵝卵石[5-6]。在進行砂墊層布置時，應該先排除軟土地基中的積水，再進行砂墊層的鋪設。

3.2 水泥攪拌樁的功能和其施工

3.2.1 深層石灰及水泥攪拌樁的功能

軟土地基施工中最重要的一環就是水泥攪拌樁施工。對于軟土地基施工來說，對水泥攪拌樁的運用是施工中必須關注的地方。水泥攪拌樁施工以水泥作為固化劑，從而對深層攪拌機械進行控制，將固化劑和軟土進行攪拌，讓軟土固結成具有整體、穩定性和足夠強度的樁體。

3.2.2 水泥攪拌樁質量檢測

在成樁兩周后，對施工總樁數的5%進行低應變實驗監測；5‰作樁身取芯實驗，并進行水泥裝直徑測量。

3.2.3 檢測結果評定

在對軟土地基進行處理后，應該確保地表地基的承載力達到施工要求，應該根據現場鉆取的芯樣來根據現場鉆取的芯樣判斷樁體土特征、連續性和樁長，見表1，表2。

表1 樁體1 土芯樣描述標準

表2 樁體2 土芯樣描述標準

3.2.4 施工技術

水泥材料在軟土地基加固工作中也是較為重要的一環，為保證軟土地基加固成果，需要進一步利用水泥攪拌樁來對水泥和軟土進行攪拌。部分軟土施工還可以利用深層鉆探方式來進行水泥灌注。

3.2.5 事前籌劃

在進行軟土地基處理前，應該先做好施工規劃，保證施工場地土地處于平整狀態，不存在妨礙施工的障礙物，對土地塌陷位置進行統計整理，若存在土地不夠平整或是土地塌陷的現象，需要對土地進行整平，保證施工場地處于平整均勻狀態。不僅如此，在施工前還應該選擇符合軟土地基施工狀況的小顆粒水泥，對施工儀器進行校準和檢查，在檢查出儀器存在問題時，應及時找專業檢修人員進行儀器檢測和維修。

3.2.6 及時試樁

在施工前應該進行試樁工作，以此來獲得試驗參數，如鉆進速度、提升速度、攪拌速度、噴漿壓力、單位時間噴入量、累計噴漿量。

3.2.7 施工工藝控制

在進行水泥攪拌樁施工前，應該對水泥攪拌樁輸漿管進行清洗，排除內部雜物，預防在施工時出現水泥攪拌樁發生栓塞現象，在清理完畢后等待輸漿管內部干燥之后便可以進行施工。

4 對軟土地基施工方案進行深入研究

4.1 方法探討

出于地區條件和施工設備價格因素干擾，應該根據現場施工信息來選擇軟土地基施工方案，在軟土地基施工方案的選用前，公路橋梁施工企業應進行全面測勘，對成本進行分析，并建立合理的施工方案，并基于此做出經濟預算計劃，并考慮施工的安全和質量因素，以此來挑選出可行性最高的軟土地基施工方法。

4.2 表層處理法

要在施工過程保證施工設備和儀器的正常工作，需要對土地地面強度進行強化，利用排水溝和增加相應建筑材料的方法來提高土壤表層的硬度，并對軟土地基不平整的地方進行回填夯實。在軟土地基中加入化學試劑，也可以對軟土地基中的孔隙加以填平，從而提高對軟土地基的壓實效果，并最終增加軟土地基的強度。

4.3 加載法

在軟土地基施工中運用加載法進行施工能夠預防軟土地基的路面出現不規則沉降，加載法分為兩種形式，分別是填土加載法和降低地下水法。出于對工程建設費用和地基適用性的考慮，兩種加載方式都需要和其他方式進行聯合使用。

軟土地基施工填土加載方式的用途是確保在完工后土地的沉降殘余保持在施工規定的范疇之內。填土加載方式的應用原理是對軟土地基的建筑承載重量進行分析，對自然沉降的狀態進行控制，為防止填土加載法對軟土地基的承載度產生影響，需要和降低地下水法來共同使用，以此來確保處理效果能達到工程項目的要求[7]。

4.4 豎向排水法

在軟土地基施工時，在軟土地基內部設置豎向排水體從而排除軟土地基中的水分，幫助軟土地基實現固結，進一步增強軟土地基的土地強度。軟土地基施工豎向排水法包含砂井排水和塑料排水板排水等方式，但是多數公路橋梁施工中都會聯合真空預壓進行排水作業。

4.5 拋石擠淤法

在軟土地基施工時，部分軟土地的淤泥厚度過薄，或者沒有干涸的土地，軟土地基處于不斷流動的狀態，無法運用豎向排水法進行排水作業時，可以利用拋石擠淤法對軟土地基進行排水作業。在進行軟土地基拋石擠淤施工時，需要確保施工原材料的質量，利用極難風化的巖石來進行拋石擠淤施工，在選擇巖石原材料時，應根據軟土地基中淤泥的黏稠程度來決定原材料的大小和形狀。拋石擠淤工作應該從軟土地基的中間線逐步前拋，從中線向兩側開拋，確保淤泥能從中間被排到兩邊。在執行拋石作業時應該從地基高的一側開始作業，以此慢慢擴展。在低側進行巖石拋投時應該增加拋出巖石的數量，讓較低的一側凸顯出兩米左右的平臺。在巖石堆積高度高過軟土地基的高度之后，應該利用較小的石塊進行填補作業。在填補作業完工后，應該利用壓路機等重型機械對軟土地基進行重復碾壓，在碾壓工序完成之后，再進行反濾層施工并進行填土。

4.6 高壓噴射注漿法

在軟土地基施工時，部分較為黏稠的淤泥、黏土和軟弱土質可以利用高壓噴槍在地基中注入水泥漿進行加固。在實施高壓噴射灌漿法前施工單位首先應對鉆孔深度加以確定并完成鉆孔，在實施水泥灌漿法時應該保持持續旋轉噴射，以便產生圓柱形的樁體，從而形成復合式地基，增加軟土地基的結構強度。高壓噴射注漿材料法的技術優勢比較明顯，操作步驟也較為簡單，而且施工成本比較低廉，可以很大程度地節約工程成本。高壓噴射注漿法的其缺點主要為：若施工操作人員沒有按照旋轉噴射方法操作會導致軟土地集中容易形成固結狀態，導致施工效果不佳。因此，采用高壓噴射注漿法在施工前應對注漿量和注漿土層進行準確計算，從而有效地保障施工的質量和安全。

5 結論

綜上所述，目前公路道橋施工中軟土地基問題比較常見，在公路道橋施工過程中應該對軟土地基進行處理，從而保證施工成果和施工安全，確保后期公路運行中的行車安全。公路橋梁施工企業應該對軟土地基中的施工注意事項進行全面關注，對不同地區、不同土質的軟土地基選擇合理的處理方式，以此提升地基的承載能力和穩定性。在公路道橋施工中需要對公路施工的效率、造價和質量進行綜合考慮，從而確保公路道橋施工的效果，促進我國公路工程的發展。