軟土地基施工技術在道路橋梁施工中的應用研究

劉 強

(甘肅第七建設集團股份有限公司，甘肅 蘭州 730030)

隨著城市化建設進程的不斷推進，道路橋梁施工作業(yè)質量受到了更多的關注，要結合軟土地基結構特點，選取適配的處理方案，提高地基結構穩(wěn)定性和牢固性的同時，更好地整合資源內容，維持道路橋梁施工項目綜合效益。

1 軟土地基概述

1.1 特點

(1)軟土地基結構具有高壓縮性特點，因為軟土自身的孔隙比超過1，因此含水量較大，對應的容重較小，土中含有較多的微生物和腐殖質，因此，使得軟土地基結構的壓縮性較高，長期處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。

(2)軟土地及結構自身的額抗剪強度較差、透水性較差，利用原位試驗可知，整體抗剪強度不足，加之垂直層面幾乎處于不透水的狀態(tài)，就對整體地基結構排水固結作用產生不良影響，上部結構沉降延續(xù)時間會適當延長。

(3)軟土地基結構具有較為突出的流變性，在荷載持續(xù)作用下，土體結構的變形會隨著時間逐漸增長，并且整體強度要遠遠低于瞬時強度，這就對上部邊坡等結構的穩(wěn)定性產生不良影響。

(4)軟土地基結構具有不均勻性特點，平面方向和垂直方向會存在較為突出的差異性，建筑物地基結構的不均勻沉降也會越來越突出。

1.2 危害

正是因為軟土地基結構的特點，使得上部結構的穩(wěn)定性和安全性受到影響，甚至會留存安全事故隱患問題。

一方面，若是工作人員沒有開展非常精細化的勘察作業(yè)，或者是勘察設計內容不全面，就會出現軟土地基結構處理不當的問題，影響工程項目整體安全性。就算是已知軟土地基結構，若是選取的處理方式不匹配實際環(huán)境，也會造成地基下沉等問題，影響上部結構穩(wěn)定性。

另一方面，軟土地基結構會造成較為嚴重的路面不規(guī)則沉降現象，因為區(qū)域地下水環(huán)境復雜，就使得淺層徑流長期沖刷軟土層的過渡帶，使得水土流失問題嚴重，直接影響穩(wěn)固性和安全性。與此同時，在軟土地基結構上修建道路橋梁，長期交通運輸荷載作用加重，也會影響不均勻沉降的程度，使得交通運輸工作存在安全隱患[1]。

綜上所述，要全面分析道路橋梁施工作業(yè)環(huán)境，進一步評估軟土地基結構狀態(tài)，從而結合實際情況設定更加合理的作業(yè)方案，集中處理軟土地基結構，保證路面硬穩(wěn)定處理工作都能順利開展，實現道路橋梁工程項目發(fā)展目標。

2 道路橋梁施工中軟土地基施工關鍵技術

在道路橋梁施工作業(yè)中，為保證軟土地基結構施工作業(yè)的規(guī)范性，要全面調研分析實際情況，優(yōu)選最適配的技術方案，提高軟土地基處理效果，維持統(tǒng)籌管理的科學性。

2.1 表面處理

對于道路橋梁項目而言，軟土地基施工作業(yè)表層處于方式較為常見，有效優(yōu)化地表強度的基礎上，更好地避免地基發(fā)生局部的剪切變形，維持施工機械作業(yè)的穩(wěn)定性和安全性。

2.1.1 表層排水處理

這種處理機制更加適用于土質狀態(tài)較好且含水量較大的軟土地基作業(yè)情況，在填土操作開始前要對地表面進行處理，選取挖溝槽的方式排除地表水，并且，配合相應的作業(yè)機制更好地降低地表含水率。與此同時，可以將溝槽設置為盲溝，匹配透水性較好的砂礫碎石就能完成回填作業(yè)。

2.1.2 砂墊層處理

一般軟土層較薄且含水量較大的環(huán)境下選取砂墊層處理方案，處理過程中在軟土地基表層敷設0.5～1.2m厚度的砂墊層，保證軟土層固結效果較好，并配合砂墊層保證上部排水以及填土內部地下排水等環(huán)節(jié)的完整性。與此同時，填土以及地基處理作業(yè)中還要利用機械設備維持安全，要全面評估砂墊層厚度是否匹配機械設備的應用運行要求，包括敷墊材料處理方法、偏心程度、輪胎接觸面壓力等，只有更好地評估參數信息并制定有效的處理方式，才能更大限度上維護整體作業(yè)的穩(wěn)定性[2]。

2.1.3 敷墊材料處理

依據軟土地基結構實際情況可知，在土層不均勻且會發(fā)生局部沉降的地基環(huán)境下，一般是借助敷墊材料的抗剪性能以及抗拉力性能維持整體作業(yè)的安全性，保證支撐填土荷載的均勻效果，并更好地避免地基局部沉降以及側向變位，優(yōu)化地基結構支撐效果。

2.2 排水固結

一般而言，在含水量較高的軟土地基作業(yè)環(huán)境下，利用排水固結處理機制能更好地維持處理控制效果，在地基結構中設置對應的水體，利用排水系統(tǒng)就能集中收集地層中含水量較大的軟土層透水，在建立排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)后共同維持整體固結水平，提高工程項目統(tǒng)一控制的效果。依據排水體的差異性，排水固結主要分為砂井排水作業(yè)、塑料排水帶排水作業(yè)。

(1)砂井排水作業(yè)。按照規(guī)范化流程完成具體工作，更好地保證淤泥軟粘土地基沉降和穩(wěn)定問題，優(yōu)化整體工程結構的安全性。在具體作業(yè)中，砂井位置距離L要控制在2～4m，砂井直徑D為0.2～0.3m，平面位置設置的是矩形或者是梅花形[3]。

(2)塑料排水帶水作業(yè)。整體技術模式的濾水性較好，能維持較為通暢的排水效果，并且施工作業(yè)工期短、作業(yè)效率高，但是，塑料排水帶會出現老化等問題，為此，施工作業(yè)中要嚴格依據施工標準落實具體工作，避免扭曲問題、變形問題、污染問題等，借助濾水膜內平搭接的處理控制措施能更好地維持整體作業(yè)的穩(wěn)定效果。

2.3 加載作業(yè)

為更好地滿足軟土地基基礎工作需求，在部分作業(yè)環(huán)境中利用加載措施也能有效整合軟土地基結構，更好地保證地基結構的強度水平。并且，加載作業(yè)中能更好地維持填土的質量效果，確保填土路面以及構造物埋入后能降低沉降問題，提高整體結構的穩(wěn)定性。

目前，較為常見的加載作業(yè)主要包括增加地基總壓以及減少間隙水壓的方式，更好地維持地基結構的應力效果，滿足統(tǒng)一控制的具體需求。為保證加載作業(yè)質量效果，要配合技術完成動態(tài)化穩(wěn)定狀態(tài)評估分析，但是，受到地基結構適應性限制，工程項目的施工作業(yè)成本較高，一般不會單獨使用，而是要結合工程項目的其他軟土地基處理方案并行實施，更好地提高加載水平，也為軟土地基加固效果的優(yōu)化提供保障[4]。

2.4 置換處理

在軟土地基處理工序中，置換處理方式能更好地提高地基結構整體的承載效果，尤其是路橋施工環(huán)節(jié)，配合相應的置換作業(yè)，就能利用抗壓穩(wěn)定性較好的土體代替軟土，優(yōu)化地基整體抗壓水平。為保證置換處理環(huán)節(jié)順利開展，要將爆破作業(yè)和人工挖掘作業(yè)等內容予以聯合，共建較為科學的控制模式，發(fā)揮機械開挖的優(yōu)勢作用，整體工藝流程較為簡單，操作也非常便捷，但正是因為操作量較大，因此項目的成本較高。

2.5 強夯處理

利用專業(yè)夯實加固機械設備就能更好地提高軟土地基填充材料的密實度，優(yōu)化地基結構的承載效能，維持良好的應用效果，確保上部結構穩(wěn)定性，且更好地規(guī)避過度沉降造成的安全隱患。

2.6 攪拌樁作業(yè)

(1)在軟土地基設置深層水泥攪拌樁，主要是對淤泥質土、泥炭土以及粉土等環(huán)境予以處理，能最大程度上解決軟土地基的問題，深層水泥攪拌樁將水泥作為固化劑主劑，配合專業(yè)深層攪拌機械，維持軟土固結效果，有效提升地基結構的牢固程度，減少軟土地基造成的安全隱患問題，為道路橋梁工程項目順利作業(yè)提供保障[5]。

(2)深層石灰攪拌樁，一般是應用在塑性指標較高的軟黏土地基結構中，石灰作為固化劑，有效處理軟土地基結構，主要是利用軟土和石灰融合的化學反應，更好地維持軟基結構的穩(wěn)定性效果，保證地基強度滿足要求。需要注意的事，在施工作業(yè)開始前，要先進行填砂作業(yè)、礫石墊層處理作業(yè)等，以確保后續(xù)作業(yè)環(huán)節(jié)銜接的合理性和規(guī)范性。

(3)粉噴樁加固，也能利用加載粉噴樁的方式更好地維持軟土地基處理效果，將水泥作為固化劑，在地基深處借助攪拌設備完成水泥和原位軟土強制攪拌作業(yè)，大幅度上加載動力，利用壓縮并吸收周圍水分的方式，確保軟土結構成為整體結構，不僅能提供軟土地基的承載水平，還能減少地基沉降量造成的隱患問題[6]。

3 案例分析

3.1 工程概況

本文以某公路工程項目為例，工程全長52km，設計時速為100～120km/h，路面寬度30m，設置了六排雙向車道，依據工程項目作業(yè)要求，預設一座高架橋梁工程。在進行工程項目現場調研分析后發(fā)現，整體施工作業(yè)段以農田為主，地基整體壓縮量較大，穩(wěn)固性不足，為軟土地基結構。并且，軟土中粉土比重較大，使得透水性差、承載效果不足，為保證路基結構承載負荷強度滿足工程項目作業(yè)需求，貼合現代化標準。指派專業(yè)人員進行了全方位勘察分析工作，匯總地質結構條件以及地下水文環(huán)境，依據勘測結果制定相應的公路工程項目施工作業(yè)方案。最終，確定采取換填礫類土墊層施工的處理機制。

3.2 具體方案

3.2.1 準備工作

(1)在土作業(yè)開始前，工程項目施工部門要設定換填處理的具體作業(yè)方案，規(guī)劃具體施工工序內容的基礎上，維持置換流程的合理性和規(guī)范性，并著重完善技術要點的監(jiān)督控制工作，確保各個階段工程質量控制目標得以落實[7]。

(2)要組建專業(yè)化作業(yè)團隊，要求不僅具備較為豐富的軟土地基施工處理經驗，還能嚴格執(zhí)行具體作業(yè)流程，更好地完成工程項目階段性作業(yè)指標。最關鍵的一點，工作人員要著重學習換填作業(yè)技術的要求，結合本工程項目的實際情況微調相應的技術工序和措施。

(3)利用有效的方式消除基層多余水源，確保地基表面平整度和環(huán)境條件相匹配，最大程度上發(fā)揮相應作業(yè)機制的合理性，并采取機械作業(yè)和人工預協(xié)調相配合的控制方案，保證作業(yè)的穩(wěn)定效果。

(4)為更好地提高作業(yè)的精準性和最終質量效果，施工部門還對具體作業(yè)參數進行了管理，將淤泥開挖深度控制在2.5～3.5m之間，配合自卸能力較好的運輸車輛完成土體運輸作業(yè)，并集中堆放在指定地點。與此同時，換填作業(yè)結束后利用分層填筑的方式和碾壓施工作業(yè)的方式，有效對每一層結構的壓實度進行管理，配合階段性質量驗收環(huán)節(jié)，共同提高整體作業(yè)的安全水平[8]。

3.2.2 操作要點

(1)集中分析砂的含泥量以及有害物質等工作，配合工程項目實際情況選取適配的換填砂，并且完善后續(xù)工作內容。

(2)場地平整作業(yè)，清除作業(yè)區(qū)域內和周邊的垃圾，確保換填范圍內兩側能依照1∶0.5的坡度進行開挖邊坡作業(yè)，維持基底結構的平整度，從而保證后續(xù)作業(yè)的完整性和合理性。

(3)分層填筑，在基坑結構驗收工作結束后，匯總相關數據，然后依照工程項目作業(yè)的基本要求落實后續(xù)操作，嚴格執(zhí)行施工設計方案的工藝參數管理要求，選取適配填料完成分層填筑作業(yè)，每層壓實的厚度要維持在25cm左右。與此同時，嚴格執(zhí)行設計方案對砂礫石量的控制工作。

(4)推平已經填筑的材料，利用刮平機完成二次平整化處理，提高整體作業(yè)流程的規(guī)范性，避免隱患問題留存。并且，相應的處理環(huán)節(jié)也能確保填層厚度和表面平整度符合整體設計規(guī)范[9]。

(5)按照具體設計要求對填料含水量進行階段性測試，若是含水量超出設計要求的具體范圍，就要利用自然晾曬或者是灑水車灑水處理等方式進行處理。并且，換填作業(yè)結束后配合使用機械設備進行碾壓操作，確保墊層密實度符合施工項目整體作業(yè)規(guī)范和要求。

(6)進行底層地基系數以及壓實系數的測試分析，保證相關測試數據符合工程項目安全要求，并配合軟土地基處理工序在砂墊層兩側挖取臨時性排水溝，保證施工放排水等工作都能符合安全要求。

3.3 結果

在完成地基加固處理工作后，聘請了具備專業(yè)資質的單位完成質量驗收，項目整體質量等級合格，壓實度和彎沉值均滿足工程項目作業(yè)質量規(guī)范[10]。

4 結語

總而言之，道路橋梁施工項目中要積極整合軟土地基結構，落實更加合理的作業(yè)方案，在優(yōu)化工程項目階段性作業(yè)質量的同時，優(yōu)選適配的技術手段，共同完善地基加固處理環(huán)節(jié)，提高其承載效果，減少隱患問題留存，為道路橋梁工程可持續(xù)健康發(fā)展奠定堅實基礎。