对路桥施工中软土路基的施工技术重点探究

2020-03-06闫波

工程建设与设计 2020年9期

闫波

（山东宇通路桥集团有限公司，山东东营257300）

1 引言

我国国土面积广阔，各地的水文、地质条件复杂多变，路桥工程建设过程中不可避免地会遭遇软土地质问题。软土具有压缩性高、强度低的特征，会对路桥工程承载力产生不利影响，严重时会造成路桥工程出现沉陷、失稳等危险。在对路桥工程进行规划设计期间，必须采取针对性的技术措施解决软土路基问题，确保路基满足道路运输标准及使用要求。

2 软土路基概述

1）软土路基主要是指含水率高、土层空隙率高的路基，路基土层亲水性较强、透水性较差、土粒连接稳定性较差，土层整体压缩性较大。软土路基若承受较大重力负载会出现强度降低、基础变形的情况。因此，需要结合软土路基的地理位置、分布状况来确定危害性，但其危害性又是不可预见的，必须采取有效的施工技术措施对软土路基进行处理，避免路桥工程出现严重的质量问题。

2）软土路基特性会影响路桥基础施工技术成效，在具体施工过程中，软土孔隙、含水率、塑性等参数都会存在差异，影响最终施工技术的应用效果。因此，各施工单位必须确保施工技术设计的科学性、合理性，同时做好路桥工程现场勘察工作，确定软土区域相关参数，确保选择最为适宜的软土路基施工技术类型，充分改善软土路基孔隙率、含水率、塑性等参数，更好地满足路桥工程建设承载能力及稳定性等要求【1】。

3）软土路基的危害性需要通过地理位置、分布状况来确定。当其承受较大重力载荷时，容易出现迅速变形的情况，若在设计前未能深入勘察、施工中未能重点关注，就会引发各种类型的问题，影响工程建设质量及人员、设备的安全。

3 软土路基施工技术在路桥工程建设中的应用情况

3.1 基础换填施工技术

基础换填施工技术主要是进行开挖换填，使用高质量、高标准的复合型材料将软土基层进行置换，达到改善基础含水率，缩小沉降量的目标。基础换填施工技术应用过程中，需要考虑回填土的性能、施工区域水文地质条件、环境条件等要素的影响状况，具体施工过程中要关注回填土的摊铺、压实情况，结合现场实际施工要求合理控制回填土的摊铺厚度。

3.2 深层密实施工技术

采用深层密实施工技术处理软土路基，其实质就是利用爆破、震动、挤压、夯实等方法对软土路基进行处理，最终达到加固软土地基土层，提升路基承载能力的目标。深层密实施工技术应用过程中对现场施工的技术、装备、工艺等存在一定标准，因此，在该技术应用前，要做好相应的技术分析，合理控制有关技术参数、装备选型、工艺标准等，确保软土路基处理成效最终满足路桥工程建设要求。

3.3 喷射注浆施工技术

喷射注浆施工技术在路桥工程软土路基处理施工中的应用也是较为广泛的。通过专用钻机在前期勘察过程中确定的位置钻孔，然后将高压喷射注浆管插入指定深度，然后开始进行喷射注浆，对软土路基土层进行冲切，待注入的浆液凝固后，软土路基即处理完成。在具体施工过程中要注意，为确保注入的浆液能够形成圆柱形式，需要在高压喷射过程中以螺旋形式匀速提升注浆管。

3.4 表层处理施工技术

软土路基的表层较为柔软，可以对其进行处理来提升表层稳定性。具体有排水、材料敷垫、增添材料等方式来提升软土路基表层稳定性及强度，减少软土路基的形变情况。软土路基表层处理施工技术主要有以下4 种类型。

3.4.1 表层排水

软土路基含水率高是众所周知的，在对其进行处理的过程中确保排水效果非常重要。进行填筑施工前，在路基表层设置沟槽，引导地表水有序排除，降低路基表层含水率，提升设备、设施、车辆的通行效率。在进行路基回填施工时，要选择高透水性的碎石、砂砾等材料。

3.4.2 材料敷垫

可以使用玻璃纤维格栅、土工布、化纤无纺布等材料对软土路基进行敷垫。具体操作过程中需要针对地基土层不均、可能出现局部不均匀沉降、局部侧向位移的区域进行处理。所使用的敷垫材料具有满足要求的抗剪性、抗拉性，能够提升设备、设施、车辆的通行能力，减少路基局部沉降和侧向位移情况，并能够均匀承载回填土层载荷。

3.4.3 砂砾垫层

若软土路基含水率较高，可以在上部敷垫砂砾垫层，达到固结软土的目标。砂砾垫层排水效果显著，能够有效降低填土层内部水位，为设备、设施、车辆通行提供良好条件。在采用砂砾垫层处理技术的过程中需要注意先放样板，确保砂砾垫层摊铺均匀、一致，当设备、设施、车辆等通过软土路基时，要检查土层强度、稳定性等是否满足要求。要结合现场实际情况合理控制砂砾垫层厚度，对于软度较高的软土路基，不建议使用砂砾垫层技术进行处理，因为所需的砂砾材料量大，处理成本高，可以考虑表层排水与材料敷垫的方式相互结合来处理软土路基。

3.4.4 添加剂

当软土路基表层为黏性土层时，可以将添加剂掺入其中，达到改善软土路基强度、压缩性的目标。一般情况下，水泥、石灰石是较为常用的添加剂。采用添加剂处理软土路基时，需要结合实际情况进行处理，多采用竖向排水法、粉喷桩加固法2种方式。竖向排水法又分为纸板排水、砂井排水，其中，砂井排水应用较为广泛，但一般不独立使用，多与缓速填土法、加载法同步使用，能够有效处理均质、层厚大的黏土路基。粉喷桩加固法主要利用石灰、水泥等材料，经深层搅拌，将软土路基处理成加固土桩，满足路桥工程建设要求。在应用过程中必须根据设计要求控制配比，经试桩合格后才能正式开展施工。

3.5 桥涵通道的处理

类似于路堤的情况，对于桥涵通道来说，同样需要进行填筑施工，为开凿工作奠定基础。路桥工程建设期间，可以在桥台后背使用渗水性较好的砂砾材料进行填筑，最好的情况是在桥台前后进行填土。为提升软土固结效率，施工过程中可以使用人工构筑物进行超载预压，减小桥涵部分通车后出现的沉降量。

若既定的桥涵通道部分的路堤较高、沉降量较大、底部软土厚度较大、基础处理成本较高、处理效果无法保证，则可以使用桥梁进行跨越。若现场施工周期较短、成本管控较紧，可以使用整体式钢筋混凝土箱结构，并将桥涵部分的基础扩大。若现场施工周期较短、资金较为充足，可以选择真空预压技术进行处理，确保软土路堤能够迅速沉降，有效改善路桥软土路基承载能力。但是，在冬季北方区域进行施工时，要慎重选择此项技术。