路橋工程施工中的軟土地基處理技術(shù)分析

■林晶瑩 ■福建省林業(yè)勘察設計院，福建 福州 350001

軟地基主要由粘土及粉土構(gòu)成，一般來說，粉土的比重較大，但是由于其承載能力較弱，而且缺乏透水透氣性能，極其容易對地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成破壞，在路橋工程軟地基施工中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)因為施工不當造成的不均勻沉降等諸多破壞現(xiàn)象，不利于路橋工程事業(yè)的健康發(fā)展。

1 橋頭軟土地基處理的方式闡述

1.1 施工工藝

(1)鞏固樁基。施工前期的開挖工作中，必須要重視以下幾點:在進行放線測量之前，必須明確基坑的位置，只有擬好其位置以及量測后，才可進行辨別，進行開挖時，必須隨時對土地的狀態(tài)變更進行有效監(jiān)測，若發(fā)生情況，必須及時上報相應的監(jiān)理人員，并對其問題進行有效處理，待問題解決后方可進行下一步的施工，為了更好的鞏固軟地基的偏軟土層，通常采用強夯法對其進行處理，與此同時，更要對軟地基的狀態(tài)進行充分檢測，并根據(jù)相應的參數(shù)，從而設定最有利的強夯方式。

(2)安設樁基。樁基法在當前的路橋工程施工過程中，仍然不可避免的存在諸多問題，比如:偏軟土體中安置灌注樁，從而導致其樁身無法穩(wěn)定可靠;施工場地存在大量的泥漿污染，從而致使樁底的沉渣量大大提高;由于軟地基的特有性質(zhì)，難以對樁進行有力掌控。目前，樁基法在偏厚淤泥中的使用較為普遍，所以，為了能夠確保預期設計成效，應該講灌注樁的樁體打入偏硬土層內(nèi)，然后將灌注樁安置好，一次作為承載臺，一般來說，進行灌注樁的預制過程中，常見的灌注樁有水泥灌注樁、木質(zhì)灌注樁以及鋼混架構(gòu)灌注樁，但是，木質(zhì)灌注樁以及鋼混結(jié)構(gòu)灌注樁都極其容易發(fā)生形變，不利于保證施工質(zhì)量，從而要使用特定規(guī)格的預制樁進行施工。預制樁具有良好的承載能力，而且不僅能夠降低工程預算，還能夠有效的提升施工效率。

(3)灌漿流程。軟地基的灌漿法通常使用目前最常見的方式即可，一般來說，灌漿發(fā)不僅能夠有效的將土體軟淤泥進行鞏固，而且還能夠大大提高其原有的承載性能。具體操作過程中，應該控制好相應的氣壓以及液壓，然后再對土體的架構(gòu)進行灌入，目前較為常見的灌漿液體主要包括黏土砂漿、水泥漿以及多種化學性的砂漿，而且硅酸鹽、聚氨酯灌漿以及特有木質(zhì)素，通常也可以被認定為灌漿。

(4)地基換土。軟地基的地基處理過程中，換土法被廣泛應用。換土法在廣義上來說，就是將預先選定的砂石對其進行分層以及夯實，其次將夯好的土層制備成設計所需的持力層，通常應用于坍塌性質(zhì)的黃土以及潛藏淤泥中，對偏薄地基有較好的效果，如果當前的施工地基偏厚，應該適當進行開挖處理，從而避免發(fā)生形變。

1.2 施工工期及造價

進行路橋工程施工前，應對實際施工場地進行勘測，科學合理的制定施工方案，確定施工的工期以及造價，在實際施工過程中，要盡可能的避免雨季施工對軟土地基施工造成的影響，并且在完成每一道施工工序后都要立即進行下一步工序，防止軟土地基發(fā)生質(zhì)變，與此同時，在進行灌漿、換土等施工工藝過程中，要對施工材料以及施工設備進行控制，避免材料以及設備的因素造成的造價的浪費，確保工程的經(jīng)濟效益。

1.3 施工后沉降的影響

由于軟土地基的不穩(wěn)定性，經(jīng)常會造成施工后存在沉降現(xiàn)象的發(fā)生。一般而言，普通公路的橋臺沉降范圍應小于三十厘米，高速公路以及一級公路應小于十厘米，一旦超過該范圍，輕則造成“跳車”現(xiàn)象，影響行車安全，重則對整個公路與橋梁連接處的質(zhì)量造成破壞，無法正常使用。

2 路橋工程中軟土地基處理技術(shù)的實際應用

2.1 工程概況

以某路橋工程為例，該工程全長66451.5m，額定速度為90km/h，雙向四車道，總寬度為13m，途徑大橋橋?qū)?3m，采用多跨為16m 混凝土T 型結(jié)構(gòu)加掛梁，橋臺的樁長為31m，且均布置16Ф18 的鋼筋(具體橋臺尺寸如圖1 所示)，橋臺樁基下淤泥層深達18.9m，盡管對其軟土地基進行了相應的防護措施，比如增設反壓護道，但是橋臺仍然存在沉降及位移現(xiàn)象，下沉量達0.8m，臺身開裂嚴重，目前仍在下沉，因為此路橋工程長度較長，所以造成施工地點跨越較大，從而導致施工環(huán)境相對復雜，容易遇到諸多復雜地質(zhì)，如果不及時采取相應處理措施，將會對路橋工程的質(zhì)量造成影響，于是，應該采取合理的軟土地基處理技術(shù)，針對性的進行處理，經(jīng)過實踐證明，取得了相當優(yōu)良的應用效果。

圖1 某大橋橋臺構(gòu)造

2.2 表層處理技術(shù)

一般來說，在處理軟地基的施工方法中，通常采取強化的方法對軟弱土層進行處理，其次方可進行施工，并提高材料利用率，加強地基的強度性質(zhì)，從而達到預期的軟地基加固處理，如果遇到表層質(zhì)量較好，但是含水量非常高的軟地基，應當在實際施工前，對其地表進行挖掘排水溝處理，從而引導水分流出軟地基，降低其含水量，確保土質(zhì)干燥，進而保證施工的順利進行。排水操作之后，應該填埋適當?shù)纳车[石塊，從而加強地基基底的強度，并提高透水及透氣性能，改善整個軟基地的構(gòu)成材料，并提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，為軟地基的日后施工奠定了有利的基礎，為改良土質(zhì)特性，通常將其鍵入沙礫石塊墊層以及韌性材料，墊層的主要目的在于:(1)由于墊層的性能強于軟地基性能，從而提高軟地基的地基承載能力，避免軟地基受到破壞;(2)極大的降低了沉降量，從而取代上層軟弱土層，減小下層軟弱土層的壓力;(3)一般來說墊層的透水透氣性能良好，所以能夠充當良好的透水透氣面，減輕空隙壓力，加強下層軟土粘結(jié)力，避免發(fā)生軟土破壞。

如果遇到上層土層較薄，而且含水量非常高的軟地基時，通?？梢凿佋O一米的砂墊層，其不僅能夠調(diào)節(jié)土層水分，更能夠用作排水層。如果表層土壤有較強的粘性，通?？梢栽谄渲刑砑踊旌咸砑觿?，從而提高粘結(jié)力，提高軟地基整體的性能，使其結(jié)構(gòu)更加可靠。軟地基不均勻往往會造成不均勻局部沉降危害，所以必須對其材料進行敷墊以及增添，從而均勻土層負荷，是施工得以順利進行。

2.3 換填土技術(shù)

通過將軟弱土使用優(yōu)質(zhì)土進行替換，從而降低地基沉降量，確保填土穩(wěn)定。一般選擇的填料均為透水性土，進行水位下的填土時，不得使用非透水性填料，而且應該從中心到兩側(cè)分層填筑，確保厚度為15cm，目前較為常見的換填土技術(shù)主要包括墊層法、砂墊層置換法以及強夯擠淤法，施工工藝較為簡單，而且更能夠確保軟土地基的穩(wěn)定性。

2.4 強夯技術(shù)

通過運用重力作用，將高空重物自由落體對軟土地基造成巨大的壓力，從而進行壓實，提高土質(zhì)的壓縮性，縮小土質(zhì)縫隙，從而提高強度性能，強夯技術(shù)的施工工藝較為簡單，而且施工速度快，功效顯著，加固深度可達5.5m-10.5m，壓縮量降低2 -8 倍，強度提高3 -4 倍，極大的提高土質(zhì)承載力。

2.5 粉噴樁加固技術(shù)

在軟土地基穩(wěn)定性較差時通常使用粉噴樁加固技術(shù)，通過將實際地質(zhì)進行勘察，從而確定樁位圖、地質(zhì)信息以及地面高程，實際施工過程中，嚴格控制好粉噴高程以及鉆機下鉆深度，確保粉噴樁長度，并檢查攪拌程度以及成樁直徑，確保鉆頭磨耗量不大于2cm，從而確保粉噴樁加固技術(shù)的質(zhì)量。

2.6 砂石樁加固技術(shù)

一般情況下，砂石樁包括石樁、砂樁以及碎石樁等，通過和土層結(jié)合形成復合地基，極大的提高地基的承載力，避免砂土在振動過程中發(fā)生液化，與此同時，還可以提高地基的穩(wěn)定性，是不可多得的優(yōu)良處理技術(shù)，對于路橋工程中對于沉降要求較高的地質(zhì)，應該先進行實地考察，方可進行砂石樁加固技術(shù)。

3 橋頭軟基施工的注意事項

3.1 橋頭樁基注意事項

由于橋頭樁基處于軟土基地環(huán)境中，及其容易造成不均勻沉降以及位移現(xiàn)象發(fā)生，并且直接導致橋頭與公路連接處發(fā)生問題，造成嚴重的“跳車”現(xiàn)象，通?？梢酝ㄟ^延長橋孔從而降低橋頭高度，在一定程度上降低了軟土地基的附加荷載，防止軟土地基進入加速蠕變階段，從根本上避免橋頭樁基的病害問題，其次，由于軟土地基具有結(jié)構(gòu)性，若受到外力作用容易破壞其天然結(jié)構(gòu)，降低強度，所以在施工過程中，要盡可能的避免擾動原土，防止軟土地基強度降低。

3.2 基坑開挖注意事項

(1)若深基坑5m 以下無水土質(zhì)基坑，則其地下水位較低，基底的上側(cè)不受地下水影響，一般采用加設開挖平臺、分級放坡開挖以及無支擋的方法進行開挖。

(2)若深基坑5m 以下有水土質(zhì)基坑，則其地下水位較高，基地的上側(cè)受地下水影響，一般采用加設開挖平臺以及分級放坡開發(fā)的方法進行開挖，其次，如果涌水量較高時，應設置排水溝集水井，并且使用水泵進行抽水，如果涌水量一般時，應設置降水井，并且使用水泵進行抽水，如果涌水量較低時，應設置井點降水。

(3)若深基坑5m 以下有土質(zhì)和石質(zhì)基坑，應采用分級放坡的方法進行開挖，并且確保開挖平臺無支擋，石質(zhì)的部位可以采取松動爆破方式進行施工。

4 總結(jié)

在整個路橋工程施工過程中，軟土地基會對工程質(zhì)量造成極大的影響，比如不均勻沉降等，所以在實際施工時，應該根據(jù)實際地質(zhì)情況，針對性的采取科學有效的方法對其進行控制，從而確保整個路橋工程質(zhì)量的可靠性。

［1］黃國文.公路建設軟土地基的處理問題［J］.城市建設理論研究(電子版)，2011(17):47 -48.

［2］李學偉，車法.軟土地基路堤加筋效果分析［J］.中外公路，2013(5):114 -115.

［3］王秀娟.加強軟土地基施工管理，提高土木工程施工質(zhì)量［J］.價值工程，2014(16):131 -132.

［4］魯志偉.土木工程施工中的軟地基施工要點分析［J］.科技展望，2015(01):25.

［5］劉士軍，陳程.芻議公路工程軟地基的加固與質(zhì)量控制方法［J］.科技資訊，2012(35):49.