軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁施工中的應用及質(zhì)量控制策略

莊春生

江蘇緯信工程咨詢有限公司，中國·江蘇 南京 210001

公路橋梁施工中軟土地基會影響工程施工進度與質(zhì)量，給工程埋下較大安全隱患。為此，在施工過程中需要根據(jù)軟土地基具體特征、表現(xiàn)采用相應技術(shù)對地基進行處理，以保障公路橋梁工程結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。論文結(jié)合實際，先對軟土地基的常見特征進行分析，然后針對軟土地基處理技術(shù)以及質(zhì)控措施展開分析論述，希望能為實踐工作的開展提供理論參考。

公路橋梁；軟土地基；處理技術(shù)；控制措施

1 引言

軟土地基是公路橋梁施工中比較常見的一種地基類型，軟土的諸多力學性能不符合工程施工要求，在施工時需對其做針對性處理，以減少地基、裂縫等質(zhì)量問題的出現(xiàn)，提升公路橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、可靠性，延長公路橋梁使用壽命[1]。論文結(jié)合實際，針對軟土地基的特征特點做簡要分析。

2 軟土地基特征特點分析

2.1 含水量大

軟土地基的含水量非常大，一般含水量在20%以上，最高時可達到70%，高含水量造成土壤穩(wěn)定性差、流動性高[2]。在含水量過大的情況下，土壤會像水流一樣流動，若不做針對性處理將嚴重威脅到公路橋梁工程安全。軟土地基的含水量大，滲透性又非常差。

2.2 土壤固結(jié)速度緩慢

相較于其他類型的土壤，軟土土壤固結(jié)速度緩慢，水流不易下滲。且軟土地基中又通常含有有機質(zhì)成分，土壤中有許多氣泡，氣體充斥土壤排水通道，在上述多種因素的作用下使土壤中水流不易下滲。

2.3 抗剪能力弱

抗剪能力弱也是軟土地基的一大特征，與其他類型的土壤相比，軟土的不均勻性十分明顯，軟土容易產(chǎn)生不均勻沉降。在事故過程中需對地基地質(zhì)做詳細的勘察分析，準確掌握軟土地基的各項質(zhì)量缺陷并采取有效措施進行處理，以此保證道路橋梁施工質(zhì)量。

3 公路橋梁施工中軟土地基處理技術(shù)

3.1 豎向加固處理技術(shù)

在公路橋梁施工中，豎向加固處理也是一項比較常見的軟土地基處理技術(shù)。在這一技術(shù)體系中，包含將水預壓法、真空預壓法以及電滲排水法等幾種處理方法。根據(jù)實際情況科學使用以上方法將土壤中蓄積的水分排出，使地基的強度得到提升，地基的穩(wěn)定、穩(wěn)固性能達到工程要求[3]。

3.2 灌漿加固技術(shù)

在公路橋梁施工中，可采用灌漿加固技術(shù)對軟土地基進行處理，通過向軟土地基中灌漿優(yōu)化軟土地基物理性質(zhì)，提升其穩(wěn)定性、密實性，使地基地質(zhì)符合工程要求。在采用灌漿加固技術(shù)對軟土地基進行處理時具體的原理與步驟如下：在施工位置使用鉆機進行鉆孔施工，使設備鉆入軟弱地基基礎層。結(jié)合具體的施工要求配制漿液，完成漿液的配制后利用高壓灌漿設備將漿液注入軟弱基礎地層，通過漿液與土壤的反應優(yōu)化土壤性質(zhì)，提升穩(wěn)定性能。研究與實踐證明，發(fā)揮灌漿加固技術(shù)的擠壓、劈裂以及凝結(jié)等作用，大大改善軟土地基的土體性能，有效增強土體強度，提升路基的承載力，使公路橋梁施工質(zhì)量達到標準要求[4]。

圖1 地基加固注漿圖示

3.3 粉噴樁加固處理技術(shù)

應用粉噴樁加固技術(shù)處理軟土地基時，先使用特制的攪拌機械攪拌水泥與軟土，使水泥與軟土之間發(fā)生化學反應，讓軟土固結(jié)，從而達到提升軟土地基穩(wěn)定性、整體性以及強度、承載力的目的。研究與實踐證明，含有三氧化二鐵、三氧化二鋁、二氧化硅、三氧化硫以及氧化鈣等物質(zhì)的硅酸鹽水泥在與軟土混合接觸后將產(chǎn)生水化硅酸鹽鈣、氫氧化鈣、等生成物，這些物質(zhì)又與空氣中的二氧化碳反映，最終生成碳酸鈣，碳酸鈣有利于提升土層強度[5]。

軟土中有很多礦物質(zhì)，這些礦物質(zhì)與水泥混合后會生成鈣離子并產(chǎn)生離子交換作用。在離子交換作用下，一些較小的土顆粒會形成體積較大的團粒，這樣軟土中的孔隙就減少，土體強度得到提高。在應用這一技術(shù)處理軟土地基時，樁體能發(fā)揮出巨大作用來提升整個土層的強度、剛度與承載性。由于粉噴樁是具有一定粘結(jié)強度的混合料，因此粉噴樁的剛度較大，受荷載作用影響，粉噴樁的壓縮性會明顯小于周邊土體。在此情況下，基礎傳給復合地基的附加應力隨地基的變形將更多地集中在樁體上，由此產(chǎn)生應力集中現(xiàn)象，實現(xiàn)對軟土地基的有效處理。實踐證明，在樁體的作用下，地基的空隙比、含水量以及壓縮系數(shù)均將大大減小，壓縮模量會明顯增加，地基的強度會明顯提升。

在應用這一技術(shù)處理軟土地基時，有以下要點需要注意：①要確保固化劑的配比科學合理，選用適合的固化劑并合理控制固化劑會其他材料的配置比例，確保材料性能質(zhì)量符合工程施工要求。②嚴格控制樁長。在進行軟土地基加固處理之前，要通過詳細嚴密的勘察準確掌握施工區(qū)域內(nèi)的土壤含水量、滲透速度等實際情況，然后再進確定各材料的混合量，對樁的無限抗壓強度進行計算，得到單樁承載力，依據(jù)單樁承載力與總樁數(shù)、總荷載計算出樁長。

3.4 加載與置換處理技術(shù)

在軟土地基施工中，可合理應用加載、置換處理技術(shù)優(yōu)化土壤，提高土層穩(wěn)定性。在公路橋梁施工中，若軟土面積不大，就可直接將這部分軟土去除重新填入優(yōu)良土壤，通過整體的置換增強地基穩(wěn)定性，降低地基沉降率。在應用這一技術(shù)時需要注意以下幾點：首先是換填的碎石不能過大，粒徑要適中；其次是在填筑時分層填筑、分層壓實，要全面保證最終的施工質(zhì)量。

4 軟土地基施工質(zhì)量控制策略

在地表面相對軟弱的情況下，采用填料、排水等表面處理方式來提升地表的強度，讓地基局部出現(xiàn)剪切變形，從而為后續(xù)的施工提供便利。在施工時要能根據(jù)施工區(qū)域?qū)嶋H情況靈活采取針對新措施做有效處理。如當事故區(qū)域土壤含水量較大但地表土質(zhì)相對優(yōu)良時，就不能采用換填法，直接通過溝槽排水的方式降低土壤含水量，使土壤符合工程施工要求?；蛘呤侵苯釉跍喜壑刑钊刖哂休^強透水性的材料，以此解決土壤含水量大的問題。

若土壤含水量低但是土層厚度小，可可采取增設砂墊層的方式來提高排水面高度，提高地基質(zhì)量，為后續(xù)施工提供便利。為確保砂墊層的功能作用能得到充分發(fā)揮，在施工時要合理控制砂墊層的厚度，一般控制在20cm左右；同時也要合理選擇材料，運用于工程中的材料要在含泥量、清潔度等方面符合要求，以此保證最終的施工效果。

圖2 軟土地基墊層布置

在施工過程中若軟土地基出現(xiàn)不均勻沉降問題，就應及時采用玻璃纖維格柵等敷墊材料來控制問題影響，避免影響范圍擴大。為將不均勻沉降的影響教導最小，在施工過程中要建立相應的監(jiān)測機制落實對軟土地基的動態(tài)監(jiān)測，全面掌握軟土地基各項力學性能變化情況，從而有的放矢地做好軟土地及處理。

研究與實踐證明，材料是影響軟土地基施工效果的重要因素，因此在施工過程中還要嚴格控制材料質(zhì)量。在施工現(xiàn)場建立嚴格的材料質(zhì)檢制度，確保各項材料符合工程施工標準，避免將劣質(zhì)材料應用有工程。例如，在施工時要控制細砂質(zhì)量，對細砂的含水量、含泥量進行檢測，確保其符合要求。在細砂含水量不足的情況下，可適量灑水濕潤，同時對細砂進行壓實處理，防止出現(xiàn)表面松散問題。

5 結(jié)語

綜上所述，軟土地基處理是公路橋梁施工中的一項重要內(nèi)容，軟土地基處理效果直接關系到道路橋梁施工質(zhì)量與效率，關系到公路橋梁的使用年限。因此，在施工過程中要能根據(jù)施工區(qū)域軟土層厚度、含水量等實際情況合理選用挖槽排水、灌漿加固等技術(shù)方法提高土壤質(zhì)量，提升公路橋梁施工質(zhì)量。