道路橋梁工程中軟土地基的施工處理對策探討

董建波

承德達通公路工程有限公司 河北 承德 067000

引言

在社會和經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的背景下，我國各種交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)正在加速開展。道路橋梁工程是交通網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接影響我國交通的發(fā)展。我國幅員遼闊，道路和橋梁的建設(shè)條件極為復(fù)雜。此外，在我國軟土地基較為普遍，其施工技術(shù)難度較大。在施工過程中操作不當很可能會導(dǎo)致嚴重的工程質(zhì)量問題。因此，加強道路橋梁工程中軟土地基建設(shè)的研究是學(xué)者和業(yè)界工作人員必須注意的重要問題。

1 道路橋梁工程中軟土地基的概述

1.1 基本特點

軟土地基是公路橋梁建設(shè)中非常普遍的地基類型。這種類型的獨特性使其對構(gòu)造有更高的要求。為了保證施工質(zhì)量，施工人員必須在道路橋梁施工過程中掌握軟土地基的基本特征：首先，軟土地基含水量較大，滲透性差，施工困難。其次，軟土地基抗剪力差，承載力低，這也意味著如果基礎(chǔ)施工不當，將會增加橋梁損壞甚至倒塌的風險。

1.2 常見危害

作為路橋建設(shè)的通用基礎(chǔ)，軟土基礎(chǔ)直接影響工程的質(zhì)量。而最常見的危害主要包括：

1.2.1 裂紋。軟土地基的整體土壤質(zhì)量相對較軟，與規(guī)范的硬質(zhì)路面有一定的差距。同時，路橋工程投入使用后，大流量，高承載力的使用情況會增加路面的壓力，導(dǎo)致裂縫，同時裂縫出現(xiàn)后，在雨雪等特殊天氣下，外部積聚的水會通過裂縫滲透到地基中，從而影響地基的整體質(zhì)量。

1.2.2 沉降問題。沉降問題與裂紋問題本質(zhì)上是一致的。這主要是指當外部水侵蝕軟土的基礎(chǔ)時，軟土內(nèi)部的顆粒物也會流走，破壞原有的承載能力，承載能力降低。在這種情況下，會發(fā)生道路沉降問題。

2 道路橋梁施工期間軟土地基施工重點注意的因素

2.1 施工具體標準

目前，我國道路建設(shè)項目越來越多，不同類型的道路建設(shè)標準也不同。一般而言，大多數(shù)道路橋梁工程施工中只有軟土地基處理完成后才可鋪設(shè)路基路面。所以軟土地基的施工應(yīng)嚴格依照相關(guān)的施工標準規(guī)范。

2.2 施工環(huán)境

除了具體的施工標準外，影響道路橋梁工程總體施工質(zhì)量的另一個因素是外部環(huán)境。由于軟土地基中的水分含量很高，所以外部環(huán)境對施工質(zhì)量的影響較多。如周邊的土壤密實程度，施工現(xiàn)場周圍是否存在海洋河流，地基兩側(cè)是否存在較大的壓力差等。因此要重點控制外部環(huán)境如地下水、天氣等對施工質(zhì)量的影響。同時，在軟土路基施工過程中，施工環(huán)境相對較差。所以在實際施工之前，應(yīng)清理施工周圍的環(huán)境，以防止軟土地基沉降不均[1]。

3 道路橋梁工程中軟土地基施工的常見問題

3.1 前期勘察工作不到位

軟土地基的特點使其施工更加困難，對施工工藝也有更高的要求。如果沒有進行初步的勘測工作，并且不能及時了解軟土地基的狀況，那么在施工過程中可能無法合理使用設(shè)計施工圖。當然，這也導(dǎo)致了不可能根據(jù)軟土地基的實際情況采取相應(yīng)的加固措施，這不僅會增加施工和應(yīng)用過程中的安全隱患，而且會影響施工周期。此外，盡管一些建筑公司在調(diào)查中了解到了軟土地基的基本條件，但由于成本控制的考慮，他們沒有及時處理，導(dǎo)致軟土地基的不斷沉降并危及道路橋梁的安全使用[2]。

3.2 施工處理工序不當

對于承建公司，在處理軟土地基時必須嚴格遵守規(guī)范。但是，有些公司并沒有嚴格遵照相關(guān)標準和規(guī)范的要求，使得在施工過程中無法充分了解軟土地基的實際情況，例如填石深度不當，碾壓不充分等，都會使施工過程變得困難。導(dǎo)致的后果是軟土地基的危害尚未解決，仍然存在潛在的安全隱患[3]。

4 道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施

4.1 依照勘察結(jié)果，明確施工方案

對于承建公司而言，軟土地基意味著更高的施工難度，并且道路橋梁工程本身具有強大的組成要素。因此，其施工處理必須依靠完整的施工圖。施工計劃的制定應(yīng)以早期有效的勘察工作為基礎(chǔ)。在調(diào)查過程中，大多數(shù)軟土都存在于地面的底部，很難直接發(fā)現(xiàn)。

4.2 合理配備施工技術(shù)

承建公司明確施工計劃后，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，組織相應(yīng)的軟土地基施工技術(shù)。具體地，目前在道路和橋梁工程中廣泛使用的軟土地基的施工技術(shù)主要包括以下技術(shù)。首先是置換軟土處理技術(shù)。置換軟土處理技術(shù)的應(yīng)用是基于軟土地基承載力差的基本情況。一般來說，置換軟土處理技術(shù)主要適用于排水性能差，土壤分布不均的情況，在一些較薄的軟土地基上應(yīng)用較為方便。施工人員直接開挖軟土層，并用粉煤灰，碎石礫石等填充開挖的土層，并利用這些材料的強穩(wěn)定性來彌補原始軟土地基的固有缺陷。

此外，管樁加固技術(shù)也是一種非常普遍的軟土地基施工技術(shù)，主要通過引入“管樁”來提高軟土地基的承載能力。該技術(shù)的具體應(yīng)用形式更加多樣：第一，碎石樁加固法。施工過程需要施工人員借助專業(yè)的鉆孔設(shè)備，用單位密度高且穩(wěn)定性強的材料（例如沙礫）填充基礎(chǔ)，以建造多個可支撐基礎(chǔ)，提高基礎(chǔ)穩(wěn)定性并有效克服基礎(chǔ)的樁?？赡艿淖冃?。第二，水泥土樁法，通過在地面添加水泥材料，并在水泥凝固后重新加固，有效提高了軟土地基的穩(wěn)定系數(shù)。由于水泥是施工過程中常用的水泥，該方法操作較為方便，具有成本低，速度快的優(yōu)點。第三，鋼筋混凝土管樁的加固方法。該方法是管樁加固技術(shù)領(lǐng)域中一種創(chuàng)新的施工方法。在提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定系數(shù)方面也有非常重要的作用。鋼筋混凝土管樁可以最大限度地發(fā)揮樁體與軟土地基之間的摩擦系數(shù)，從而達到防止變形和提高承載力的效果。該方法具有較長的應(yīng)用時間，在現(xiàn)代道路和橋梁的建設(shè)中引起了廣泛的關(guān)注。

4.3 表層處理技術(shù)

地基的表層處理技術(shù)具體包括：軟土地基的地面排水方法即在完成公路橋梁工程中軟土地基的表層土壤質(zhì)地調(diào)查后，表層土壤中含有大量水分，應(yīng)將地表水排干以減少軟土地基。除了土壤中的水分外，還應(yīng)在軟土和表層土壤中添加適量的礫石和小礫石。這些礫石和小礫石的體積應(yīng)控制在50～120cm之間。它不會妨礙軟土地基上土壤的最大承載能力和最大硬度值，同時也為工程機械和車輛的操作帶來了很多便利。

4.4 加固處理技術(shù)

在公路橋梁工程中軟土地基的施工過程中，增加了鋼筋，采用沙礫墊層法保證了軟土地基甚至道路的承載力。在強度方面，軟土層結(jié)構(gòu)與復(fù)合層結(jié)構(gòu)存在差異，在軟土基礎(chǔ)施工過程中采用排水固結(jié)法可使路面平整，平整，增強軟土的整體承載力。道路和橋梁的基礎(chǔ)。在軟土地基施工過程中，應(yīng)布置土工格柵，并同時測試道路的軟土質(zhì)地，并清理軟土地基上的垃圾。在鋪設(shè)土工格柵期間，專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)約束并固定施工，均勻地鋪設(shè)基礎(chǔ)表層，對稱鋪設(shè)后，需要反復(fù)試驗以保證軟土地基的施工質(zhì)量。

4.5 豎向排水體法

實際施工中，軟土地基處理的方法有很多，其中豎向排水體法對于大面積的軟土地基處理效果較好，同時性價比高，受到廣泛應(yīng)用。根據(jù)加載方式的不同，豎向排水體法可以分為三種不同的加固機理，分別是：堆載預(yù)壓法加固機理，真空預(yù)壓法加固機理，真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓加固機理。目前最常使用也是最有效的是真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓加固的方法。它包括真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的雙重效果。其主要作用原理是一方面降低地基土中的孔隙水壓力，使得加固區(qū)內(nèi)形成負的超靜孔隙水壓力，進而形成水頭差，構(gòu)成滲流需要的水力梯度。另一方面，依靠堆載產(chǎn)生正的超靜孔隙水壓力，通過孔壓的消散而使強度得到提高。兩種作用同時進行，可以進一步使得孔隙水壓力的壓力差增大，從而增大水頭差，也就使得孔壓消散更快，最終達到良好的加固效果。

4.6 強夯技術(shù)

所謂強夯技術(shù)也可以稱為強夯技術(shù)。該技術(shù)設(shè)備簡單，施工效果顯著，施工時間短，是我國路橋工程中常用的軟土及施工處理方法之一。利用這項技術(shù)，施工需要的重量高達15～45t，從15～45m的下落過程中，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。在與地面接觸時，一些動能會隨著聲波傳播，而由于軟土地基的摩擦，一小部分動能轉(zhuǎn)化為熱能。沖擊力作用于軟土地基，反復(fù)處理后夯實軟土地基，松軟的軟土地基會變得更加緊實，從而提高軟土地基中土體的整體強度。但是，這種施工技術(shù)不能應(yīng)用于高飽和度、高黏性的軟土地基，不適合于施工過程中的淤泥質(zhì)軟土地基。

5 結(jié)束語

總之，社會經(jīng)濟的進步與交通運輸業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)。交通運輸業(yè)的發(fā)展是社會經(jīng)濟發(fā)展的前提。近年來，隨著交通運輸業(yè)的快速發(fā)展，我國越來越重視路橋工程的建設(shè)，也在這些工程項目投入了大量的人力物力成本。但是，目前公路橋梁工程施工中還存在許多問題，其中主要是軟土地基的施工和處理問題。其施工質(zhì)量將直接決定路橋的整體施工效果，甚至威脅到人民群眾的生命安全。鑒于此，本文對軟土地基施工處理技術(shù)進行了分析，希望能給相關(guān)工作者帶來一定的幫助。