道路桥梁施工中软土地基处理技术应用实践

苏永生

摘 要：软土一般是指在静水或缓慢的流水环境中淤积的天然孔隙比e大于1.0、天然含水量大于液限的以灰色为主的一种软塑至流塑状态的粘性土。一般是以淤泥、淤泥质土为主的天然含水量大、压缩性高、承载力低的饱和粘性土、粉土等。在道路桥梁施工过程中，若施工人员没有全面测评软土地基的质量就直接进行工程施工，会因地基承载力较低、渗透水能力不达标、压缩性较差、黏稠度过高等问题对道路桥梁的整体安全性与稳定性造成威胁。因此，在实际施工过程中，施工人员必须依据软土地基的实际情况，采用有针对性的方式对其进行处理。

关键词：道路桥梁;软土地基;处理技术

1 道路桥梁工程项目中软土地基的特征

1.1 疏松多孔的结构

相对于建筑工程项目中常见的一些地基结构类型而言，构成软土地基的泥土大多属于松散、颗粒状的黏土与粉土，因此土质的松软也进一步导致形成的软土地基结构具有疏松多孔的特点。软土地基疏松多孔的特点一方面会造成土壤中的电荷分布不均匀，这会严重影响到地基结构的各项性能。除此之外，部分软土地基除了由黏土构成之外，其中还掺杂有泥炭和松散砂石等，这些杂质的存在会进一步增加软土地基中的空位数量和孔隙的大小。当雨水透过土层渗入到这些空隙中时，便会进一步提高软土地基内部的含水量，大幅度降低了地基结构的密实度和强硬度，严重影响到路桥工程整体结构的稳定性。因此，只有利用科学的软土地基处理方法对土质结构进行有效的改善，才能确保软土地基上部的建筑物稳定性和安全性达到国家要求的使用标准。

1.2 流动性能较强

流动性也是软土地基的一个重要的特点。产生流动性的原因主要在于软土地基土质松散，而且内部含有大量的孔隙与水分。一方面随着外部压力的增大，软土地基中的空气会在压缩中不断消失，从而促进了软土地基内松软的土层不断移动，表现为一定的流动性。另一方面，软土地基内部存在较为丰富的自然水资源，而在温度的影响作用下，水的蒸发与扩散会进一步带动周围的泥土也不断移动。在道路桥梁工程项目中，随着车辆的通行导致桥面或者路面受到的外部压力不断增大，当量变产生质变时，会进一步促使软土地基的不均匀沉降发生。而这一问题的出现，会导致更为严重的地基坍塌和建筑结构损毁等现象的产生，从而造成不必要的财产损失与人员伤亡。

1.3 抗剪强度相对较低

对于现代化道路桥梁工程项目的地基结构而言，抗剪强度是衡量一个地基结构稳定性与抗剪切、压缩能力强弱的一项重要指标。软土地基疏松多孔的结构，导致其很难在高强度的外部载荷作用下，依然保持较为完整的结构和较好的结构强度。因此，软土地基的抗剪强度系数普遍较低。另外，这种地基结构的压缩系数本身偏高，所以以这种软土地基作为主体地基结构的道路桥梁工程项目，其承载能力与结构稳定性方面便会存在很大的安全隐患问题。例如，在道路桥梁的实际施工过程中常见的塌陷与地基下沉等问题，大多是由于施工现场地基中存在有部分未被发现的软土地基结构。在这种情况下，由于地基的承载能力不足以抵消上部建筑的重力与下沉趋势，所以会导致一些质量与安全问题时有发生。

2 软土地基不良影响

2.1 整体结构沉降

由于软土地基具有压实困难以及渗透性较差等方面的问题，所以很容易会造成土体沉降问题。此时需要对地基展开科学处理，但如果地基处理质量不达标，就会在道路桥梁使用过程中出现逐步下沉状况，会引发路面不平整或局部、整体结构沉降等问题，导致道路桥梁结构受到破坏，无法满足正常使用需求，致使各种安全事故频发。

2.2 地面裂缝或龟裂

道路桥梁路面施工，主要以沥青和混凝土混合材料为主，虽然两种材料混合具有诸多优势，但其抗拉性能不足的问题也较为明显。因为软土地基无法压实，所以很容易会出现地基变形问题，加之路面结构抗拉性能不理想，因此在道路受力之后，极容易引发裂缝或龟裂问题。

2.3 不均匀沉降

在软土层中具有透镜体，会造成地基压实过程中出现不均匀压实问题，导致地基在承受压力的同时，还会进行固结排水，会直接对地基稳定性产生不良影响。同时，由于土体沉降问题，会直接带动桥梁结构发生沉降状况，加之地基沉降属于不均匀沉降，因此很容易会造成道路局部下陷或桥墩倾斜问题，会对道路桥梁使用稳定性产生严重影响。

3 道桥施工中软基加固技术的实际应用

3.1 土工合成材料的加固技術

新时期背景下，高分子化学工业发展速度越来越快，促进多种类型合成纤维应运而生，包括：抓乙烯纤维、聚酞胺纤维等。将这些纤维相对于人造纤维而言，具有无可比拟的优越性和实用性，并且逐渐被各种工程单位所接受，结合其应用效果来看，是一种较为理想的工程材料。作为新兴土工合成材料，其虽然发展进程较短，但发展速度较快。至今已经有多种系列产品出现在市场中，其作用机理如下：在软土地基中铺设一定强度的土工合成材料制作而成的复合体，其力学性能一方面取决于土工合成材料界面特征，另一方面取决于材料性质与土体性质。另外，土工合成材料对软土地基有侧限作用，也就是软土和土工合成材料在应力传递过程中，能够提高土体承受拉伸变形的能力。土工合成材料的实际应用可以体现在以下几个方面：

第一，将土工合成材料作为软土地基的排水垫层。由于土工合成材料渗透性较强，所以在道桥工程施工过程中，可以将作为软土地基的排水垫层，使其形成排水面。随着填土荷载不断增加压力，软土中的水分也会逐渐顺着排水面流出，从而实现软土地基加固目标，有效提高道桥工程地基承载力。

第二，利用土工合成材料约束地基位移。道桥工程在软土地基上施工过程中，随着路堤填高，地基也会在作用力下产生侧向位移和压缩沉降问题。如果利用土工合成材料进行处理，会使地基与材料之间产生摩擦力，从而约束地基位移，有效提高工程稳定性和可靠性。

第三，通过土工合成材料降低工程不均匀沉降。在道桥工程施工中利用土工合成材料处理软土地基，会使道桥工程整体结构对土工合成材料形成竖向荷载，使材料拉伸变形，从而保证基底应力均匀分布。简单来说，就是通过降低道桥工程中心轴竖向应力，增加工程两侧竖向应力，从而减小中心轴最大沉降量，避免工程出现不均匀沉降等问题。第四，将工程结构拉力破坏区和地基剪切破坏区隔离开来。利用强度较高的土工合成材料，将道桥工程结构与软土地基分离开来，不仅能够降低工程向外侧变形这一问题，减小工程因拉力过大产生破坏的现象，还能够缩小软土地基的塑性区范围，从而全面提高工程整体稳定性和安全性。

3.2 排水固结技术

在进行软土地基施工之前，施工方首先需要安排专业的土质勘查人员对施工地点的土壤条件进行实地勘察，详细记录施工地点的水文、土质等信息，并将记录的数据信息进行汇总，上报至道路桥梁工程设计部门，由设计部门依据数据信息制订合理的施工方案。一般情况下，若在道路桥梁地基施工的过程中发现施工地点存在地表水，那么处理这处软土地基的主要方式为应用固化剂，固化剂的一些成分能够与施工地点土壤中的水分发生反应，形成固定结构的结晶水并附着在土壤中。这种软土地基的处理方式较为简单，并且可以有效改善土壤的结构，为后续道路桥梁施工提供便利。

3.3 高压喷射注浆处理法

在处理软土地基的过程中不仅仅需要考虑强化质量与处理效果的问题，同时还应该立足于道路桥梁施工项目的实际情况，在必要条件下合理选择施工量更小、施工成本更低的处理方法。高压喷射注浆处理技术是一种对地基要求较低、工程量较小、施工成本相对更合理的软土地基处理方法。通常情况下，高压喷射注浆处理技术在天然的软土地基条件下可以很好地应用。施工人员利用钻孔机将在软土地基上标注的钻孔位置进行钻穿，在确定好标准的注浆深度后，利用插入钻孔桩的注浆管并配合使用高压泵将浆液注入软土地基内部的土层中。由于浆液在高压冲击作用下，能够很快和软土地基内部土层结构进行有效混合，在凝固后便能够形成整体稳定性和均一性较好的复合人工地基结构，可以在很大程度上显著提高地基的抗压性能与承载能力。

3.4 粉喷桩技术

粉喷桩技术因其具备提升土壤承载力的优势，已经成为当前软土地基施工技术中较为常见的一种技术。首先，在应用粉喷桩技术之前，施工人员需要仔细勘察施工现场的实际情况，确保施工现场平整且表面不存在杂物;其次，准备喷桩施工所需要的各种材料，开展试桩工作，在此过程中，施工人员要严格把控各种原材料的比例，并通过对施工参数进行多轮测定的方式提高数据测量的合理性;再次，检查施工所应用的各项机械设备，维护或更换存在问题的设备，确保后续施工的有效开展;最后，打穿土层，保证喷粉桩深入土层，使其逐渐成为土层的支撑结构，进而达到提升软土地基承载力的目的。

3.5 砂垫层技术

由于该项技术较为常用，且使用限制条件相对较少，所以在此将对该技术应用展开详细分析。综合上文所述，该项技术会通过铺垫砂砾的方式，强化软土支撑能力以及硬度。结合实际使用经验发现，砂垫层透水性能较为理想，在土壤层较薄软土地基处理中应用效果较为理想，可达到良好软地基处理效果。但如果土壤层相对较厚，可能会因为地基高度控制不当，而造成技术应用出现和预期结果存在偏差的状况，所以在进行技术应用以及规划之前，需要对施工场地实际情况展开分析，要按照具体情况筛选出最为适合的处理技术以及技术应用方案。

4 结束语

軟土地基处理属于系统性工程，需要展开多方面调查与研究，要按照工程勘测结果以及具体结构施工要求，制定出与公路桥梁今后发展相符合的软土地基处理方案，保证地基处理技术选择与应用质量，进而达到理想化地基处理效果，确保道路桥梁能够得到高质量应用，其作用能够在地区经济发展以及交通发展中发挥到最大，进而为我国国民经济稳定发展做出一份贡献。

参考文献：

[1]邹会宗.道路桥梁工程中软土地基的施工处理方法分析[J].住宅与房地产，2019（6）：203.

[2]崔智敏.软基加固施工技术在道路施工中的应用[J].科技与创新，2021，12（3）：180-181.