橋梁施工中軟土路基的處理措施及施工技術(shù)

龍?zhí)m

【摘 要】我國地理環(huán)境復(fù)雜多樣，道路橋梁建設(shè)會(huì)面臨各種各樣的問題，受到地質(zhì)環(huán)境、土壤質(zhì)量的制約，施工單位需要加強(qiáng)對(duì)施工區(qū)域自然環(huán)境的勘探，提高施工技術(shù)水平，保證工程質(zhì)量。軟土路基的組成物質(zhì)比較松散，包含一些淤泥質(zhì)土壤，缺乏承載能力，嚴(yán)重影響橋梁施工，不利于橋梁工程的穩(wěn)定性。施工單位必須加強(qiáng)對(duì)路基的勘測，通過多種方法改變路基的狀態(tài)，提高路基的承載能力和穩(wěn)定性，選擇合適的施工方案，嚴(yán)格驗(yàn)收工程，全面提高施工質(zhì)量。文章分析了軟土路基的特征和處理軟土路基的必要性，探索了軟土路基的處理方法。

【關(guān)鍵詞】橋梁施工;軟土路基;處理措施

【中圖分類號(hào)】U445 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688（2022）03-0107-03

無論是普通的道路工程還是橋梁工程，路基的穩(wěn)定性都十分重要，只有路基穩(wěn)定，橋梁工程的承載力才能提高，結(jié)構(gòu)才能更加穩(wěn)定。軟土路基在海邊、江灘、谷底等區(qū)域非常常見，降水量較大的地區(qū)也容易形成軟土地基。軟土結(jié)構(gòu)特殊，含水量大，所以這種結(jié)構(gòu)不能當(dāng)作天然基礎(chǔ)使用，必須通過排水、壓實(shí)、換土等方法，改變軟土的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，延長橋梁的使用壽命。軟土地基的處理是橋梁工程施工的首要步驟，施工人員需要合理調(diào)配人力、物力、財(cái)力等資源，節(jié)省施工成本，提高軟土路基的施工技術(shù)水平，因地制宜地開展橋梁工程施工。

1 軟土路基的特征及處理原則

1.1 軟土路基的特征

軟土路基的孔隙較大，土質(zhì)松散，土粒之間的空隙比其他土體大，這是造成軟土路基承載能力低的主要原因。軟土路基在河流、湖泊周圍分布廣泛，自身的含水量較大，會(huì)受到地下水的影響，淤泥和淤泥質(zhì)的土壤較多，這種軟土固結(jié)需要較長時(shí)間，土體比較靈活，擾動(dòng)性較大，這些都會(huì)對(duì)橋梁工程帶來一定影響。當(dāng)軟土路基承受外部壓力時(shí)，軟土內(nèi)部的空隙會(huì)很快縮小，水分直接被擠壓出去，導(dǎo)致軟土路基的體積急劇縮小，造成工程沉降?？偠灾?，軟土路基在土層分布狀況上比較復(fù)雜，與其他類型土體的物理力學(xué)性質(zhì)相差較大，會(huì)對(duì)橋梁工程施工帶來負(fù)面影響，需要技術(shù)人員加強(qiáng)對(duì)土質(zhì)的勘探，準(zhǔn)確分析軟土路基的特征，實(shí)施土體測量、實(shí)驗(yàn)等，保障橋梁的整體質(zhì)量[1]。

1.2 軟土路基的處理原則

1.2.1 經(jīng)濟(jì)性原則

在我國道路橋梁的建設(shè)過程中，施工單位會(huì)遇到復(fù)雜多樣的地形環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境，只有秉持經(jīng)濟(jì)性原則，科學(xué)選擇橋梁施工方案和施工技術(shù)，客觀分析軟土路基的性質(zhì)、面積、深度、地下水位等，才能有效降低施工成本，全面保證施工質(zhì)量。通過運(yùn)用經(jīng)濟(jì)性原則，施工人員可以節(jié)省施工成本，充分考慮不同路基處理方法需要投入的時(shí)間、物力、財(cái)力，選擇經(jīng)濟(jì)有效的處理方法，全面提高路基的穩(wěn)定性，保證后期橋梁工程的施工得以順利開展。針對(duì)橋梁工程而言，施工單位需要科學(xué)使用機(jī)械設(shè)備，注重施工過程的環(huán)保性，確保材料供應(yīng)充足，加強(qiáng)對(duì)施工進(jìn)度的協(xié)調(diào)，盡可能地縮短工期，降低材料的運(yùn)輸距離，減少成本投入，保證工程的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[2]。

1.2.2 因地制宜原則

在橋梁工程的施工過程中，施工單位需要秉持因地制宜的原則，做到具體問題具體分析，對(duì)路基形態(tài)進(jìn)行科學(xué)考察，就地取材，全面解決路基問題，增強(qiáng)路基的承載力，提高工程的穩(wěn)定性。從以往的橋梁工程施工來看，軟土路基、凍土路基是比較常見的路基類型，路基的施工質(zhì)量直接決定橋梁工程的質(zhì)量，關(guān)系到橋梁的使用壽命和運(yùn)行穩(wěn)定性。在實(shí)際的橋梁工程施工過程中，軟土路基的范圍、深度、土壤黏性、土壤含水量、施工方案等都會(huì)影響路基的穩(wěn)定程度，施工人員必須明確橋梁工程對(duì)路基強(qiáng)度的要求，科學(xué)分析軟土路基的情況，做好軟土路基的處理工作?；谝虻刂埔说脑瓌t，施工團(tuán)隊(duì)可以根據(jù)不同類型的軟土路基，開展路基處理工作，融合多種施工技術(shù)，增強(qiáng)路基處理工作的實(shí)際效用。

2 橋梁工程處理軟土路基的必要性

橋梁道路工程需要高度重視地基的質(zhì)量，保持地基的穩(wěn)定性，把好施工建設(shè)的“第一關(guān)”，方便后續(xù)施工。軟土路基土質(zhì)松軟，土壤剪力較低，自身缺乏承載能力，在垂直力作用下會(huì)顯現(xiàn)出較強(qiáng)的流塑性、黏著性，對(duì)橋梁施工造成危害。軟土路基在兩種情況下會(huì)產(chǎn)生危害：一是路基排水不暢，出現(xiàn)浸水沉陷。當(dāng)路基被水侵入之后，土壤的重量也會(huì)隨之增加，橋梁和公路的銜接處容易產(chǎn)生沉降，路面形成嚴(yán)重的開裂縫隙，雨水會(huì)加快滲入速度和滲入量，形成大面積的路面凹陷，嚴(yán)重影響橋梁工程的使用[3]。二是橋梁路面壓力較大，路基受到剪力而產(chǎn)生拉裂，加大流動(dòng)性，造成嚴(yán)重側(cè)滑，使路面形成嚴(yán)重破壞。

3 軟土路基橋梁施工的常見問題

3.1 抗剪強(qiáng)度低

在橋梁工程的施工過程中，軟土路基土質(zhì)較為松散，流動(dòng)性較強(qiáng)，這對(duì)后期的橋梁工程施工產(chǎn)生較大的影響，如果施工人員直接在軟土路基上開展橋梁施工，路基就有可能出現(xiàn)急劇沉降，難以完成施工任務(wù)。在橋梁工程建成通車之后，如果軟土路基沒有得到徹底改善，道路就會(huì)發(fā)生開裂、形變等問題，造成道路橋梁病害。針對(duì)這種情況，施工單位必須在準(zhǔn)備工作中處理軟土地基，改變橋梁路基的性質(zhì)，全面提升軟土的抗剪能力，延長橋梁的使用壽命[4]。

3.2 塑性體積應(yīng)變

軟土地基孔隙率過高，可塑性較強(qiáng)，在道路橋梁的施工過程中，施工單位可以使用技術(shù)手段改善軟土地基的性質(zhì)，對(duì)軟土路基進(jìn)行施壓，促使軟土顆粒移動(dòng)，改變軟土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，形成新的土層結(jié)構(gòu)，降低軟土路基的孔隙率，縮小土粒之間的孔隙，提高路基的抗壓能力。軟土路基位于地表以下，施工環(huán)境復(fù)雜，施工難度較大，一旦路基施工存在不到位、不合理的問題，就會(huì)直接造成橋梁沉降、橋墩不穩(wěn)定等問題，需要耗費(fèi)很多人力、財(cái)力補(bǔ)救。

3.3 滲水性能較差

在橋梁工程建成使用后，軟土路基會(huì)直接影響滲水性能，造成路基滲水性能較差。軟土含水量高，軟土路基中通常會(huì)存儲(chǔ)較多的水分，一旦路基水分處于飽和狀態(tài)，橋梁路面表層的水分就無法被軟土吸收，影響路基的滲水性能。在橋梁工程的施工過程中，混凝土澆筑是核心環(huán)節(jié)，由于混凝土在凝固時(shí)具有水化熱的特性，所以會(huì)產(chǎn)生大量水分，而軟土環(huán)境滲水性能較差，水分不能被軟土快速吸收、揮發(fā)，混凝土的固結(jié)就會(huì)受到嚴(yán)重影響，造成凝固時(shí)間過長、凝固效果不佳等問題，嚴(yán)重影響后期的橋梁工程施工，延長施工工期。除此之外，軟土地基還會(huì)造成內(nèi)部水分無法及時(shí)排除，使水分大量囤積，這些水分會(huì)長期存在于軟土當(dāng)中，腐蝕路基，使路面形成沉降、裂縫等病害[5]。

4 橋梁工程中處理軟土路基的施工技術(shù)

4.1 強(qiáng)夯處理技術(shù)

針對(duì)軟土路基的處理，強(qiáng)夯處理技術(shù)是常用的方法，這種方法具有效果顯著、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)、施工速度快、設(shè)備簡單等優(yōu)勢，能夠在實(shí)踐中廣泛應(yīng)用。強(qiáng)夯擠密處理法是一種物理擠壓法，根據(jù)重力原理，技術(shù)人員需要運(yùn)用夯錘，讓夯錘從一定高度落下，使軟土路基受到高強(qiáng)度捶打，從而改變軟土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低土粒之間的孔隙，使土壤更加緊實(shí)、堅(jiān)固，成為理想的路基形態(tài)，該方法可以應(yīng)用于濕陷黃土、黏性土、碎石土當(dāng)中。在應(yīng)用該方法的過程中，施工人員首先需要調(diào)整路基的組成結(jié)構(gòu)，在軟土中摻入堅(jiān)固性高、穩(wěn)定性好的材料，然后運(yùn)用強(qiáng)夯技術(shù)對(duì)軟土路基進(jìn)行夯實(shí)，增強(qiáng)路基強(qiáng)度。針對(duì)比較薄的軟土層（厚度小于6 m），施工人員可以采用強(qiáng)夯置換法，這種方法能夠節(jié)省施工成本，達(dá)到最佳的經(jīng)濟(jì)效益，提高軟土路基的加固效果。施工人員需要把原有的土層置換掉，選用堅(jiān)實(shí)度較高的材料，然后用夯錘夯實(shí)，改變路基的結(jié)構(gòu)、狀態(tài)，讓路基的承載力、穩(wěn)定性得到提升。在一些砂土、松軟黃土中，強(qiáng)夯置換法能夠發(fā)揮重要作用，可以改變土壤性質(zhì)，提升地基強(qiáng)度。強(qiáng)夯置換法施工工序煩瑣，總體的建設(shè)速度較慢，如果橋梁工程工期較短，就需要謹(jǐn)慎采取這種方法。

4.2 碎石樁處理技術(shù)

碎石樁處理技術(shù)是一種處理軟土路基的有效方法，在道路橋梁施工中被廣泛應(yīng)用，備受道路施工人員的青睞。在施工過程中，技術(shù)人員需要運(yùn)用管狀設(shè)備振動(dòng)軟土路段的路基，采用水平振動(dòng)的方式，借助機(jī)器的振動(dòng)與沖刷，讓軟土路基的表面形成大量孔徑，進(jìn)而用碎石材料填充孔徑，再加入黏結(jié)劑，形成碎石樁，這些碎石樁可以增強(qiáng)路基的承載能力，讓路基變得更加穩(wěn)定。在施工過程中，碎石樁處理技術(shù)的應(yīng)用必須具體問題具體分析，施工人員需要對(duì)軟土路基的性質(zhì)進(jìn)行判斷，結(jié)合軟土路段的面積、深度等，明確碎石樁鋪設(shè)的密度，劃定鋪設(shè)位置，充分發(fā)揮碎石樁的作用，提高路基的承載能力。碎石樁具有抗腐蝕的特性，能夠在軟土路基中延長使用壽命，提高軟土路基的承載力。施工人員需要科學(xué)布置碎石樁的鋪設(shè)范圍，考察碎石樁處理技術(shù)的應(yīng)用可行性，提前做好施工環(huán)境評(píng)估，發(fā)揮碎石樁處理技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值[6]。

4.3 換填處理技術(shù)

換填處理技術(shù)的原理在于替換路基材料，避免軟土對(duì)路基造成不利影響，提高路基的穩(wěn)定性。該技術(shù)具有成本低廉、操作簡單等特點(diǎn)，擁有良好的使用效果。施工人員需要明確施工路段路基要達(dá)到的承重能力，結(jié)合施工目標(biāo)，對(duì)軟土路基進(jìn)行置換施工。首先，施工人員需要運(yùn)用大型的挖掘設(shè)備挖除軟土路段的路基;其次，開展路基回填，采用分層次的回填方法，選擇硬度高、強(qiáng)度高的回填材料，保證材料的抗腐蝕性。一般情況下，施工人員通常會(huì)選擇碎石、煤渣等材料。在填充過程中，路基最底層的材料非常重要，必須選擇穩(wěn)定性最強(qiáng)的材料，保證材料的堅(jiān)固性，確保地基符合橋梁工程的施工標(biāo)準(zhǔn)。在分層鋪設(shè)的過程中，施工人員需要運(yùn)用機(jī)械設(shè)備反復(fù)壓實(shí)填充物，保證每一層材料都能得到夯實(shí)，為后期的橋梁工程施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。換填處理技術(shù)可以應(yīng)用在軟土深度較大的路段，能夠?qū)⒃舅绍浀耐临|(zhì)更換為堅(jiān)固土質(zhì)，從根本上解決軟土路基的問題。

4.4 排水固結(jié)處理技術(shù)

軟土路基含水量較高、滲水性較差，容易存儲(chǔ)較多水分，不利于道路橋梁工程的后期使用。針對(duì)這些問題，施工人員需要做好排水處理工作，應(yīng)用排水固結(jié)法，對(duì)原本比較飽和的軟土路基、黏性軟土路基進(jìn)行排水，讓路基實(shí)現(xiàn)整體壓實(shí)沉降，促使土壤固結(jié)，提高路基的荷載力和強(qiáng)度。在使用排水固結(jié)法的過程中，施工人員需要鋪設(shè)排水體，原本飽和的軟土路基會(huì)受到排水體擠壓，將水分排出，最終降低路基的含水量，提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在橋梁工程施工過程中，如果施工團(tuán)隊(duì)遇到飽和的黏性軟土，就可以用這種方法降低軟土的含水量，借助黏土的特性，提高路基的穩(wěn)定性。相反，如果軟土路基的土質(zhì)缺乏黏性，這種方法就不能起到良好的效果。

4.5 高壓噴射注漿技術(shù)

高壓旋噴注漿技術(shù)能夠改變軟土地基的結(jié)構(gòu)，工作人員需要借助機(jī)械設(shè)備，運(yùn)用高壓射流破壞原有的土體結(jié)構(gòu)，細(xì)小土料會(huì)快速排出，其他的土體可以與漿液混合，快速攪拌、排列、組合，最終形成復(fù)合型地基結(jié)構(gòu)，改變軟土地基的樣態(tài)，使地基得到有效加固。在實(shí)踐過程中，施工人員需要運(yùn)用鉆機(jī)在軟土路基的表面進(jìn)行鉆孔，在鉆好的孔內(nèi)插入注漿管，通過砂漿提高路基的承載能力，增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性，全面優(yōu)化軟土地基。

4.6 表層處理技術(shù)

表層處理技術(shù)具有施工速度快、效果良好等特點(diǎn)，但是這種技術(shù)成本高，可以在小范圍內(nèi)進(jìn)行使用。針對(duì)道路施工或者搶修路段，施工人員需要在短時(shí)間內(nèi)提高軟土地基的穩(wěn)定性，這時(shí)就可以應(yīng)用表層處理技術(shù)。在這種技術(shù)的應(yīng)用過程中，施工人員可以通過添加材料、排水等措施，全面提高地表的強(qiáng)度，通過鋪墊玻璃纖維格柵、使用添加劑、填充石料等方法，幫助軟土地基固化，提高地基的強(qiáng)度。在橋梁工程的施工過程中，表層處理法需要耗費(fèi)較高的施工成本，不適宜大規(guī)模開展。

5 結(jié)束語

軟土路基具有孔隙大、土質(zhì)松散等特點(diǎn)，在橋梁工程的施工過程中，這種路基穩(wěn)定性差，不利于施工任務(wù)的完成。作為橋梁工程的施工單位，必須認(rèn)識(shí)到路基的重要性，提前勘測路基，基于經(jīng)濟(jì)性原則、因地制宜原則，采取科學(xué)的地基處理方案，不斷增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。在實(shí)踐操作中，施工單位可以選用強(qiáng)夯擠密法、強(qiáng)夯置換法、排水固結(jié)法、高壓噴射注漿法、軟土路基換填法等，采用排水、更換土壤、壓實(shí)等策略，對(duì)不同性質(zhì)的軟土地基進(jìn)行處理，為后期的橋梁工程施工做好充足準(zhǔn)備，提高路基的穩(wěn)定性。在未來的橋梁工程施工中，地基處理技術(shù)必將得到進(jìn)一步發(fā)展，施工人員需要不斷總結(jié)地基處理經(jīng)驗(yàn)，分析軟土地基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)形式，對(duì)土壤類型進(jìn)行劃分，提高軟土地基的處理效率。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]楊波，梁曉越.橋梁施工中軟土路基的處理措施及施工技術(shù)[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2021（34）：94-96.

[2]吳詩濤.橋梁施工中軟土路基的處理措施及施工技術(shù)[J].交通世界，2021（11）：128-129.

[3]徐朕.道路橋梁施工中軟土路基施工探討[J].居舍，2019（34）：52.

[4]董穎.道路橋梁施工中軟土路基施工分析[J].低碳世界，2018（1）：272-273.

[5]王寶春.道路橋梁施工中軟土路基施工要求分析[J].四川水泥，2018（1）：241.

[6]韓杰.橋梁施工中軟土地基施工技術(shù)[J].山西建筑，2015（6）：155-156.