路橋施工中的軟土地基施工技術(shù)分析

文/鄧波

1 軟土路基的基本狀況描述

1.1 軟土地基的特點以及其實際處理原則

軟土地基是一種極為常見的工程難題，其對城市路橋工程建設(shè)有著極大的負面影響，如果建設(shè)過程中所采用的工藝不夠合理，則路橋工程的使用壽命將會大幅度縮減。軟土地基有多種存在形式，通常涵蓋淤泥、黏土、散沙等，其內(nèi)部含有大量水分，自身結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，很容易被壓縮，承載能力很低，抗剪強度嚴重不足，對于現(xiàn)代路橋工程而言，這種地基條件根本無法滿足實際建設(shè)需求。因此，施工團隊需要對軟土地基進行必要的強化處理，改變軟土區(qū)域的物理性質(zhì)，提高其承載力與穩(wěn)定性，而處理過程必須遵循以下三點基本原則[1]。

1.1.1 自然下沉原則。工程團隊可使用重物對施工區(qū)域進行堆載預壓，進而完成實際區(qū)域強度的測試，確定其穩(wěn)定性以及相關(guān)各項數(shù)據(jù)參數(shù)。

1.1.2 以設(shè)計目標為處理核心。在對軟土地基進行強化處理過程中，工程團隊需要嚴格遵循實際設(shè)計標準，依照具體工程狀況，對處理措施進行調(diào)整，找到不同軟土地基的處理規(guī)律，而不是盲目施工。

1.1.3 注重方案的經(jīng)濟性。路橋工程在建設(shè)過程中，其實際投資不能過高，不能超出路橋工程自身的社會經(jīng)濟價值。因此，在確保地基質(zhì)量與足夠安全的前提下，方案設(shè)計人員需要針對實地狀況，采取更為經(jīng)濟合理的處理手段。

1.2 軟土地基對路橋施工的負面影響

軟土地基的承載能力十分有限，其強度穩(wěn)定性很差。對于現(xiàn)代工程建設(shè)工藝而言，可以利用一些技術(shù)手段對地基穩(wěn)定性進行改造，但是如果沒有落實這些強化處理措施，那么路橋建設(shè)工程的實際質(zhì)量將會嚴重下滑，路橋工程穩(wěn)定性不足，使用壽命縮減，最終造成更為嚴重的資源浪費。從工程管理角度分析，軟土路基對路橋工程的貢獻轉(zhuǎn)化率大小受到施工單位實際施工人員與施工工藝影響，如果施工單位未能對軟土路基給予足夠的重視，路基強化手段粗糙，甚至草草了事，那么路橋建筑將會存在巨大安全隱患。此外，在軟土路基處理過程中，施工單位需要針對工程設(shè)計需求，將軟土地基強度控制在規(guī)定范圍之內(nèi)，并依照工藝要求，對軟土結(jié)構(gòu)中的水分與空氣進行必要處理，進而提高其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與抗剪性強度。對于軟土地基而言，其實際的壓實效果與地基穩(wěn)定性之間有著直接關(guān)聯(lián)；與此同時，工程團隊要同步做好路面硬化控制，如果軟土路基沒有進行有效處理，那么路面將會出現(xiàn)異常硬化現(xiàn)象，進而引發(fā)路面開裂與塌陷，很容易造成重大交通事故。

2 軟土地基施工的常見問題

2.1 施工設(shè)備問題

軟土地基工程條件復雜。對于公路工程而言，各種外界因素使軟土地基的處理工作面臨巨大難題。此外，城市內(nèi)部空間十分有限，路橋工程建設(shè)過程很難使用到足夠規(guī)格的大型機械，施工機械設(shè)備不能滿足施工設(shè)計標準，甚至很多工程現(xiàn)場存在設(shè)備不足的問題，這一現(xiàn)狀不僅嚴重拖慢整體建設(shè)進度，還會直接影響施工工藝的落實效果。同時，受到經(jīng)濟條件等因素限制，很多工程團隊并不具備足夠滿足工程需求的施工能力與建設(shè)水平，設(shè)備老化現(xiàn)象十分常見，而這些設(shè)備在施工中也會嚴重影響作業(yè)人員的實際控制水平，進而導致工程質(zhì)量得不到科學控制，影響路橋工程社會價值的有效發(fā)揮。

2.2 軟土路基的剪切拉裂損壞問題

軟土路基自身承載能力嚴重不足，其承受外界壓力過程中很容易出現(xiàn)剪切拉裂破壞現(xiàn)象，進而導致其強度進一步下滑；同時，軟土地基還帶有一定的流動性，外界壓力條件下，軟土將會向兩側(cè)流動，如果在路橋工程投入使用后出現(xiàn)這一現(xiàn)象，那么將會出現(xiàn)車道沉陷或隆起。這種因地基結(jié)構(gòu)變化而引起的質(zhì)量問題，將會對路橋穩(wěn)定性帶來很大破壞，嚴重損害公路質(zhì)量，公路路面很容易出現(xiàn)裂縫，其自身功能嚴重受損，甚至會導致公路無法使用，嚴重影響城市內(nèi)部交通體系的科學發(fā)展[2]。

3 路橋施工技術(shù)對軟土地基的處理策略

3.1 表層排水法

針對軟土地基所常見的高含水量問題，在實際的施工過程中，承建團隊需要對軟土地基的表層進行排水處理，削減其流動性，并提高其物理結(jié)構(gòu)強度；表層排水法在實際運用過程中，也要針對工程場景的不同進行必要的調(diào)整。如果軟土地基內(nèi)部含水量很高，并且其土質(zhì)較好，地基填土作業(yè)過程可以在軟土表面開挖工程槽，便于其內(nèi)部水分排出，在改善軟土地基強度的同時，亦可有效保護施工機械設(shè)備自身的安全性。在開挖溝槽過程中，施工作業(yè)人員需要將砂礫、碎石塊等材料填充至軟土地基內(nèi)部，這一過程不僅可提高排水效果，還可以改變土壤的物理性質(zhì)，并起到盲溝的效果。另外，溝槽布局層面也要結(jié)合工程現(xiàn)場進行，充分利用地形提高排水質(zhì)量，并同步避免地表水滲透進入填土之中。工程人員在實施填土沉降控制工作中要時刻關(guān)注地基與溝槽的坡度變化，確保其排水效果，并保證溝槽分布密度的合理性。通常情況下，工程人員可適當提高溝槽分布密度，因為這樣可以避免排水中斷問題。

3.2 排水法

如果軟土地基為中等砂或粗砂，則需要利用排水法對其進行處理。施工作業(yè)過程中，工程人員可使用嵌入式鋼管靴，根據(jù)施工作業(yè)區(qū)域含水量分布變化狀況，按照合理的密度，將嵌入式鋼管靴插入土壤之中，然后依照從上到下的原則，逐層對軟土地基實施壓實作業(yè)。此外，隨著嵌入式鋼管靴在壓實過程中逐步拱起，施工人員要及時在樁洞內(nèi)部填充沙子，以形成更為穩(wěn)固的沙井。如果軟土地基為粘性土壤，那么可在施工區(qū)域打入木樁，利用木樁的擠壓作用，確保樁洞內(nèi)部可以灌滿沙子。軟土地基含水量對于地基穩(wěn)定性而言十分關(guān)鍵，在施工作業(yè)期間，工程人員需注重工藝手段與土質(zhì)特點之間的契合度，可使用豎向排水法，充分利用外力與重物，將土壤內(nèi)部的水分擠出，進而提高軟土內(nèi)部的粘度與強度。此外，在排水法工程手段落實過程中，工程人員還需時刻關(guān)注排水管布局的合理性，注重排水過程的穩(wěn)定與有效性，避免砂石物體進入排水管道內(nèi)部而影響實際排水能力。

3.3 預應力管樁技術(shù)

隨著現(xiàn)代路橋工程規(guī)模逐漸擴大，傳統(tǒng)工程強化手段已經(jīng)不再適用工程應用需求，因此，針對軟土地基進行額外強化是當前施工工藝的重要發(fā)展方向之一。預應力管樁技術(shù)可以對軟土地基進行有效加固，進一步提高工程質(zhì)量，降低軟土地基給路橋工程帶來的負面影響。預應力管樁技術(shù)在應用過程中，工程人員需要使用預應力管樁，依照工程設(shè)計人員所提供的方案，將管樁打入制定的地基位置；同時，管樁密度需要根據(jù)實際工程現(xiàn)場狀況進行調(diào)整，以保證位置的合理性與地基強化效果。對于方案設(shè)計者而言，其需要深入工程現(xiàn)場，依照各項參數(shù)數(shù)據(jù)，對管樁位置進行有效測量，并保證管樁自身與施工環(huán)境的匹配性以及管樁所起到的實際強化效果。預應力管樁打好之后，施工作業(yè)人員還要及時在樁位貼上對應的標志牌，避免其他施工作業(yè)段影響到樁位自身的質(zhì)量與路基強化效果。此外，預應力管樁的材料還需在保證自身強度與質(zhì)量的前提下，盡量考量其經(jīng)濟適用性，避免因過度施工而造成成本抬升。

3.4 強夯處理法

強夯法是一種最為常見的軟土地基強化手段。如果地基土質(zhì)十分疏松，且土壤顆粒之間存在較大縫隙，那么工程人員就可以利用強夯法對地基進行處理。強夯處理法主要利用重物在高空自由下落條件下產(chǎn)生巨大沖擊力，使其可對軟土地基的土質(zhì)形成強力擠壓效果，進而減少土壤顆粒之間的縫隙，排出土壤內(nèi)部所含有的空氣。如果在施工作業(yè)區(qū)域反復實施強夯處理法，則土質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與承載力將會大幅度上升，同時還可避免公路在建設(shè)過程所可能出現(xiàn)的框架無法固定現(xiàn)象，有效提高路橋工程的整體安全性與可靠性；此外，強夯處理法技術(shù)難度很低，適用場景較為廣泛，且無需大量工程投入，經(jīng)濟性較為良好。但是，強夯處理法也要對夯擊密度等數(shù)據(jù)進行合理管控，施工作業(yè)現(xiàn)場不能存在閑雜人員；另外，夯擊過程很容易出現(xiàn)大量噪音，因此為了減少對周邊居民日常生活的影響，還需要配備必要的噪音隔離設(shè)施。

3.5 水泥加固法

軟土地基差異性十分明顯，如果軟土層厚度較大，則需要利用水泥加固法對軟土層進行強化。在水泥加固法作業(yè)過程中，需要將攪拌后的水泥與砂礫混合，進而在軟土層內(nèi)部形成堅固的結(jié)構(gòu)體。混合攪拌過程中，水泥與砂礫之間的比例需要進行合理控制；與此同時，攪拌過程需要注意混合物的均勻性，砂礫之間不能存在過大空隙，避免破壞結(jié)構(gòu)體強度與穩(wěn)定性。水泥填壓過程中，需要從兩邊開始，逐步向中間區(qū)域發(fā)展，并做好水泥養(yǎng)護，避免其在凝固過程中出現(xiàn)裂縫。

4 結(jié)語

綜上所述，軟土地基對城市路橋工程建設(shè)有著極大的負面影響，如果工程團隊不能采用合理的工程手段對其進行科學控制，則路橋工程質(zhì)量與社會價值都會出現(xiàn)大幅度下滑。因此，軟土地基處理工藝需要根據(jù)工程現(xiàn)場實際狀況進行選擇，充分考量工程經(jīng)濟性與工程質(zhì)量要求，合理推動技術(shù)創(chuàng)新與路橋工程質(zhì)量提升，以保障車輛與行人安全，提高施工效益。