軟土地基公路橋涵的施工問題與處理方法研究

羅森森 劉金松

（平頂山市公路交通勘察設(shè)計(jì)院，河南 平頂山 467000）

公路工程行業(yè)軟土地基主要是淤泥和淤泥質(zhì)土穩(wěn)定性差，其特點(diǎn)是孔隙率高，壓縮性大。不僅天然固結(jié)速度極慢，而且會(huì)產(chǎn)生不均勻沉降，使建筑物產(chǎn)生裂縫、傾斜、影響正常使用。軟土地基由于含水量過大，軟土地基穩(wěn)定性較差，往往需要采用換填法、真空預(yù)壓法、排水固結(jié)法等方法用于軟土地基處理。隨著我國施工能力和材料科學(xué)的進(jìn)步，該方法得到了大范圍的推廣和應(yīng)用，并取得了良好的效果。

一、公路工程施工中軟土地基的特點(diǎn)

軟土項(xiàng)目地一般為淤泥，淤泥質(zhì)土，泥碳等地質(zhì)。軟土地基低滲透性等特點(diǎn),在附加荷載作用下易產(chǎn)生公路地基變形, 軟土地基如果處理不好，路基層極易產(chǎn)生地面沉降,此外軟土層還具有觸變性和流變性等不良工程地質(zhì)特征,在基坑開挖時(shí)易產(chǎn)生變形,影響邊坡穩(wěn)定性。

（一）軟土地基含水量大強(qiáng)度低

軟土在我國分布很廣,軟土地基強(qiáng)度低穩(wěn)定性，路基結(jié)構(gòu)易于遭到破壞,強(qiáng)度隨之削弱。公路軟土地基通常是指含水量大，承載力低，壓縮量高的軟土地層，軟土通常含水量高達(dá)30%，由于強(qiáng)度低，含水量大，給公路工程施工帶來巨大挑戰(zhàn)，如果得不到有效處理，極易引發(fā)沉陷、裂縫等質(zhì)量問題，降低工程質(zhì)量，縮短公路工程使用壽命。

（二）軟土地基承載力強(qiáng)度低

軟土的孔隙比較大，并且軟土中往往含有大量微生物、腐殖質(zhì)和可燃?xì)怏w，因而壓縮性高且難以達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)，由于軟土地基含水量大，往往導(dǎo)致軟土地基承載力低、穩(wěn)定性較差，容易導(dǎo)致裂縫、沉陷等質(zhì)量問題發(fā)生，增大路基壓實(shí)難度。這也給軟土地基處理和碾壓施工帶來巨大挑戰(zhàn)，必須采取有效處理措施。

（三）軟土地基抗剪強(qiáng)度能力差

軟土地基抗剪能力差，增加施工難度。如果得不到有效處理，會(huì)制約公路工程整體質(zhì)量提升。為破解這一難題，施工人員要根據(jù)現(xiàn)場具體情況，有針對(duì)性地采取控制措施，提高地基抗剪能力。進(jìn)而增強(qiáng)路基穩(wěn)定性與可靠性，使其有效滿足工程施工需要，防止路基不穩(wěn)定性現(xiàn)象發(fā)生。

二、公路軟土地基問題的因素影響

軟土地基的沉降，硬化和水土流失等問題，極其容易造成橋梁隧道的坍塌，給人們的人身安全帶來巨大的危害。公路出現(xiàn)路面坍塌，主要以病害表現(xiàn)為主，即路側(cè)邊坡坍塌，病害主要是由于填方路基受雨水沖刷、地下水位升高浸泡、承受的車輛荷載加重或遇到其他地質(zhì)災(zāi)害等出現(xiàn)了失穩(wěn)所致。如果得不到及時(shí)和有效處理，還會(huì)給公路工程建設(shè)帶來危害。預(yù)防措施應(yīng)在設(shè)計(jì)階段就做好邊坡土質(zhì)的調(diào)查，并應(yīng)通過計(jì)算確定是否需要設(shè)置擋土墻等措施。

（一）道路出現(xiàn)大面積坍塌問題

由于軟土地基承載力低，含水量大，加之受路面結(jié)構(gòu)之外的因素影響，路面結(jié)構(gòu)下部出現(xiàn)空洞或路側(cè)發(fā)生滑移，導(dǎo)致下部結(jié)構(gòu)對(duì)路面和車輛的支撐力不足而產(chǎn)生的、道路中間或路側(cè)邊坡出現(xiàn)大面積坍塌。如果得不到有效處理，不僅影響路面平整，還會(huì)制約后續(xù)工程施工順利進(jìn)行，影響公路工程建設(shè)要求路基穩(wěn)固。

（二）施工難、建設(shè)成本加大問題

在進(jìn)行橋梁道路隧道的建設(shè)時(shí)，如果工程建設(shè)者沒有使用合格的材料，很容易就會(huì)造成橋梁隧道的硬化，從而減小了橋梁的承載量。由于軟土地基施工多用砂子，水泥，瀝青材料等混合而成的混凝土，因?yàn)檐浲恋鼗牟环€(wěn)定性，加大施工難度，增加工程建設(shè)成本。如果施工人員忽視采取有效處理方法，沒有嚴(yán)格遵循工藝流程施工，忽視了對(duì)存在的質(zhì)量缺陷的及時(shí)修復(fù)。最終會(huì)降低公路工程質(zhì)量，加大公路建設(shè)成本。

（三）車輛運(yùn)行安全通行受到影響問題

軟土地基的不穩(wěn)定性，公路和橋梁隧道的硬化，路面和橋梁的承載量從而減小。如果軟土地基處理不到位，往往會(huì)影響車輛安全順利通行。提升公路工程質(zhì)量，滿足車輛安全順利通行需要，這是施工單位不可忽視的重要工作。作為公路工程施工單位，有必要加強(qiáng)施工現(xiàn)場勘查，詳細(xì)了解公路工程建設(shè)基本情況。然后有針對(duì)性地采取軟土地基處理方法，嚴(yán)格遵循工藝流程施工，把握質(zhì)量控制要點(diǎn)。最終提高路基承載力，防止沉陷、裂縫等質(zhì)量問題發(fā)生，滿足車輛安全順利通行需要。

三、提高公路軟土地基的穩(wěn)定性的方法

減少軟土地基對(duì)道路橋梁隧道施工的影響，預(yù)防路面沉陷、裂縫等質(zhì)量問題發(fā)生，采取有效的軟土路基處理方法是必要的。主要預(yù)防措施：1.設(shè)計(jì)階段應(yīng)該對(duì)填方路段、特別是高填方路段做好工程地質(zhì)調(diào)查，針對(duì)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)進(jìn)行路基填筑土的材料設(shè)計(jì)，如果不滿足設(shè)計(jì)要求的話，應(yīng)更換填土或摻加固化劑等材料改善路基強(qiáng)度。2.高填方路段要做滑坡驗(yàn)算，要保證最不利季節(jié)時(shí)也無滑坡危險(xiǎn)。3.做好排水設(shè)計(jì)。地下水位較高時(shí)，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)設(shè)置排水結(jié)構(gòu)層。路基邊溝、截水溝等排水設(shè)施要設(shè)計(jì)合理，最大化保護(hù)路基。為實(shí)現(xiàn)對(duì)工程質(zhì)量缺陷的有效控制，公路軟土地基的處理方法包括以下幾種類型。

（一）換填法加固軟土地基

軟土地基對(duì)于橋梁道路設(shè)計(jì)的危害是巨大的，在公路工程軟土路基處理中，道路施工人員應(yīng)采取相應(yīng)的技術(shù)手段，增強(qiáng)路基穩(wěn)定性與壓縮性，進(jìn)而減小軟土地基帶來的危害。淺層軟土地基施工中，換填法是常見處理技，先采用天然砂礫換填，再用天然砂礫回填，提高路基強(qiáng)度。然后用施工機(jī)械設(shè)備和人工方式挖除軟土部分分層壓實(shí)，同時(shí)，對(duì)存在的質(zhì)量缺陷及時(shí)修復(fù)和處理，減少沉降量，使換填符合要求，并進(jìn)行碾壓施工，確保路基承載力與可靠性，從而有效滿足公路工程施工需要。

（二）預(yù)壓法加固軟土地基

預(yù)壓法在公路軟土地基處理成孔操作之后，地基變得穩(wěn)定可靠，更為堅(jiān)固，固結(jié)效果更加突出。此外，要將充足的砂石、灰土等填料填入孔中，將其搗實(shí)形成比較大的樁體。進(jìn)而產(chǎn)生橫向擠壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的壓實(shí)和處理。軟土地基受橫向壓力作用后，土體密實(shí)度會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)，同時(shí)還會(huì)提升整體承受能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)地基變形和沉降的有效預(yù)防。經(jīng)過預(yù)壓處理后，可以有效消除工后沉降，確保地基承載力，提高地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性，更好滿足公路工程施工需要。

（三）排水固結(jié)法加固軟土地基

科學(xué)的排水固結(jié)技術(shù)有利于地基的抗壓能力和承載能力的增強(qiáng)。要加強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性，排水固結(jié)方法的應(yīng)用也比較常見。在具體的施工過程中，操作方法是通過對(duì)軟土地基需要承重的分析，在軟土地基設(shè)置排水通道，根據(jù)現(xiàn)場施工情況的具體勘測，進(jìn)行預(yù)壓處理，將孔隙水排出，讓軟土地基固結(jié)沉降，同時(shí)，設(shè)計(jì)出適合的豎向排水體。在路堤自重作用下實(shí)現(xiàn)預(yù)壓，加速排水固結(jié)，提高路基承載力。在具體實(shí)施過程中，回填土?；靥钔恋牟牧线x擇要具有一定的穩(wěn)定性，能夠承載一定的重量具備排水性能良好，通過提高軟土地基的穩(wěn)定性，讓整個(gè)地基能夠受力均勻，從而避免造成移位和沉降。

四、小結(jié)

軟土地基處理是公路工程施工的重要內(nèi)容，如果不能夠處理好軟土地基穩(wěn)定性，極容易出現(xiàn)工程質(zhì)量問題，必須重視和關(guān)注。當(dāng)然，作為工程設(shè)計(jì)人員，還要深入公路項(xiàng)目現(xiàn)場做好地質(zhì)勘察，詳細(xì)掌握公路工程現(xiàn)場基本情況，利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)手段，設(shè)計(jì)出有針對(duì)性地軟土地基處理方法，使軟土地基處理穩(wěn)定性增強(qiáng)。