路桥施工中软土路基的施工技术要点分析

2018-11-26吴迪

四川水泥 2018年11期

吴迪

（河北建设集团卓诚路桥工程有限公司，河北保定 071000）

0 前言

伴随着市政公路工程建设的持续进行，工程施工中遇到的软土地基越来越多，需要做好软土地基处理工作来保证市政公路工程的正常施工和使用。经过长期的理论研究和实践探索，软土地基处理技术逐渐成熟，类型越发丰富，不同技术之间存在较为明显的差异，适用范围也有所不同，要求工程技术人员根据实际情况进行选择，制定切实可行的施工方案，保证施工效果。

1 路桥软土路基施工难点

压缩性和天然孔隙比大、含水率高、抗剪强度低的细粒土被称为软土，软土的鉴定需要满足换几个基本条件，一是土壤颜色，可以借助外观卡进行对比，如果土壤颜色为灰色，则属于软土；二是天然孔隙比，软土的天然孔隙比不低于1，反之则不属于软土；三是含水量，软土应该是液限土质，或者含水量不低于35（如图1所示）。以软土中的粉土为例，其天然含水率超过30%，天然孔隙比大于0.9，压缩系数超过0.3MPa，静力触探锥尖阻力低于0.2Mpa。

图1 软土地基

在路桥工程建设中，软土路基的施工难度较大，一是表层含水量高，路基夯实作业会受到一定影响，承载力无法达到设计要求，很容易引发路面塌陷问题；二是渗水性弱，导致土壤固结速度缓慢，路基稳定性遭到破坏，抗压强度低；三是压缩性大，如果按照常规方法进行处理，则可能引发路基沉陷或者出现坑洞，给路桥工程带来巨大的安全隐患[1]。

2 路桥软土路基施工技术要点

路桥工程施工中，软土路基的处理非常关键，常见的施工技术有很多，如表层排水、换土垫层、桩基础等，这里对其施工技术要点进行简单分析。

2.1 排水加固技术

软土路基排水可以在表面设置相应的排水沟渠，利用水泵等设施，将软土表层过多的水分排除，降低土体含水量。在开挖排水沟渠的过程中，需要做好现场勘查工作，依照不同的地形特征，选择相应的开挖位置和开挖方法，保证最佳排水效果。也可以通过设置透水性较好的材料，配合挤压的方式，排除软土中多余的水分。以砂井堆载预压为例，这种方法多用于饱和黏性土地基，这种地基透水性小，通过砂井堆载预压的方式，能够加速排除土体中的孔隙水，加快土壤固结速度，提升土体强度。在实际操作中需要注意，加荷速率与分级加荷的大小需要依照原本地基的强度，与地基因为固结而增加的强度相对应。

2.2 路基固化技术

2.2.1 强夯技术

强夯技术的基本原理，是运用专业的强夯机，将 8-30t的重锤提升到 6-30m的高度，然后自由落下，利用重锤本身的重量来对土壤进行夯实，具有成本低廉、施工简单、劳动强度低的优点，也基本不会对环境造成负面影响，适用于多种软土地基。夯点放线工作完成后，需要做好复核，对夯坑位置进行检查，确定每一个夯点的夯击次数乃至每一次的夯沉量，对各项参数进行记录，将之作为质量控制的重要参考。夯击点的间距根据土质条件、加固土层厚度等进行确定，如果需要加固的土层厚度大，透水性弱，含水率高，应该适当增大夯点间距，反之则适当缩小夯点间距。

2.2.2 桩基处理技术

一是加固石灰桩。如果路桥工程施工处于冬季或者初春，环境温度相对较低，表层土壤含水量下降的速度减缓，碾压作业结束后可能出现回弹问题。对此，可以停止基础碾压作业，利用加固石灰桩技术来降低软土基础的含水量。如果没有特殊要求，一般会选择直径为9cm的石灰桩，确保其埋设深度不低于80cm，桩间距达到50cm以上，生石灰浇筑完成后，需要利用水泥完成石灰桩的封闭工作，通过拍打石灰桩桩顶的方式，保证封闭严密，也可以在石灰桩上铺设土壤，厚度在20cm左右，能够更进一步提升石灰桩的严密性。在利用加固石灰桩技术对软土地基进行处理后，施工人员需要在第二天对表层土壤含水量进行检测，若含水量下降到施工允许标准，则在经过碾压后，路基基本能够保证密实度和稳定性[2]；二是水泥土搅拌桩，是一种针对软弱土层进行加固的工艺技术，将水泥作为固化剂，通过搅拌设备，在地基深层对水泥和软土层进行强制搅拌，通过相应的物理化学反应，使得软土能够固结成具备较高强度和稳定性的优质基础。水泥土搅拌桩主要是利用了水泥与土层之间的物理化学反应，水泥的掺量较少，通常不会超过需要加固土体的 15%，水泥本身与粘土的混合并不充分。在施工应用中需要关注的要点包括：首先，应该通过抗压强度试验，确定水泥的种类、掺入量、水灰比等参数，结合试验确定水泥土强度增长的基本规律，为后续设计工作奠定良好的基础条件；其次，做好单桩承载力计算，对水泥掺量进行控制；然后，桩长及布桩形式设计，通常选择桩体强度为无限桩长刚度 90%时的桩长，或者桩身轴力为荷载10%深度的近似长度作为有效桩长。

2.3 路基填筑技术

可以采用换土垫层的方法，来对软土路基进行处理。该方法的基本原理，是将原本的软土基础挖除，然后利用承载能力和稳定性更强的材料进行回填，以此来消除软弱土层的影响，防止路基沉降问题。从实际应用的角度，换土垫层技术在淤泥质土、暗沟等软弱土质的处理中效果最佳，操作也简单，不过需要关注好施工成本的控制工作。在施工过程中，应该选择粗砂或者碎石，又或者其他稳定性强的优质土壤，必须保证回填材料中不含有机杂质，以免其腐烂后形成空洞。施工前需要做好基层清理工作，对空洞、沟井等进行填充，确保不存在积水，若软土开挖后发现地下水位较高，则应该采取一定的措施来降低地下水位，切实保证基础施工质量[3]。