公路桥梁施工中的软土地基施工技术

吴 胜

（浙江名禹工程建设有限公司，浙江 温州 325000）

国家经济发展离不开交通运输，交通运输又需要有道路桥梁的支撑，因此公路桥梁基建受到了国家的高度重视，当下我国还有很多的在建公路桥梁工程。在建设的过程中，软土地基是这类基建设施不可避免会遇见的，处理方式如何会直接影响工程的质量，关系到公路桥梁的后期使用寿命。施工人员要对软土地基有正确的认知态度，掌握相关的先进技术，处理好软土地基，提升路基施工的效率。

1 软土地基施工在公路桥梁施工中的影响因素

1.1 施工环境与现场施工水平

软土地基施工受到环境和施工技术水平的影响比较大。公路桥梁施工过程中，不同地质环境对软土地基施工技术的要求不同。软土地基环境有黏性地基和砂性地基，黏性地基可以使用压实技术，砂性地基可以使用挤密技术。并且，施工水平对施工技术也会有影响，实际的应用需要根据现实情况来选择，以保证施工的质量。

1.2 桥梁等级

国家对于桥梁有相应的标准来划分等级，软土地基上的施工对桥梁质量会有影响，所以，施工的时候要预评估是否会有沉降情况出现，并及时控制沉降的发生率。比如，使用排水固结技术来预防沉降。

1.3 工程设计

使用有效工程设计方案来改善软土地基的问题，设计在一定程度上也是会对施工产生影响，特别是缓和过渡的设计，具体来说，桥梁是分段的，不同的土质其建设的路基强度是不一样的。总体来说，为了让不同阶段可以完好的连接，需要有缓和过渡的阶段。如果沉降比较大，就会导致桥梁出现裂缝，严重的还会引起坍塌事故，所以设计人员在进行设计的时候，应该要考虑到施工的环境问题，并对其提前预防。

2 软土地基对公路桥梁施工的危害分析

2.1 软土地基的相关概述

软土地基中存在较多的有机土，质地松软、颗粒物较多，会表现出高含水量、低承载的特点，土层容易变形，固结缓慢。目前基建设施中的公路桥梁建设对于土地的承载能力比较重视，地基位置附近存在建筑物，就会比较容易发生建筑物倾斜情况，在土坡旁进行挖掘，会容易引起滑坡事故。除此之外，还需要对软土地基孔隙含水量进行考虑，孔隙内的水分较多，地面会隆起，所以，对软土地基的处理是公路桥梁建设中不可以回避的问题（现场图见图1）。

图1 现场图

2.2 软土地基对公路桥梁质量的危害

软土地基造成的公路桥梁问题主要是沉降和压实度两个问题。沉降方面的问题一般都是施工过程中，附近的地面有沉降以及开裂，导致该问题的原因是地下水抽吸。软土土层的荷载中心偏离，土层的厚度不均匀，附近的建筑物会因此受到损伤，如果荷载过大就会引发倾斜。公路桥梁设施和其他的建筑相比比较特殊，桥梁基层结构主要是地基，桥梁性能也和地基的牢固程度直接关联，要对软土地基的沉降问题进行妥善处理。公路桥梁的另一个问题是压实度，如果施工时没有做好压实度分析，就会对地基稳定性产生影响。软土地基受到气候、计划等因素的影响，如果雨季雨水较多，会对地基产生侵蚀[1]，导致地基的填土流失，路堤强度也会降低。

3 软土路基的主要特点

3.1 自身压缩能力较强

软土路基液限系数上升，地基的压缩系数也会上升，最高系数可以达到1.1MPa。因为土壤的分布不均匀，黏土固化程度存在一定的差异性，所以，如果仅以压缩系数来断定其压缩能力是不准确的。施工的时候，对于土壤的固化差异性应该统一看待，防止后施工的时候会出现误差。

3.2 渗透能力较弱

软土路基中的粘土含有一定的沙土，粘土固化程度快于软土，软土路基的渗透能力不高，当外部的压力增加，土壤的固化程度依然没有较大的改善。在某些极端的情况下，比如软水中的有机物较多的情况，组织间隙会被堵塞，排水情况变得比较差，其中的气泡无法顺利的排出，土壤渗透能力就会下降[2]。

3.3 抗剪能力较弱

路基建在软土上会让路基排水的能力降低，容易引起工程质量缺陷。所以，需要努力提升抗剪能力，避免发生危险事故。

3.4 含水量丰富

相较于普通的土壤，软土路基的含水量高，导致了土壤的形态容易发生改变，有些突然的含水量过高会以流体的形式存在，公路桥梁建设在这类土壤中进行会有非常大的安全隐患，而且对公路的使用寿命也会产生很大的影响，很容易在日常的使用中发生各种事故，造成交通运输安全问题[3]。

4 公路桥梁施工中软土地基施工技术

4.1 高压喷射注浆法

使用高压喷射机器喷注浆，可以将一些固结性和强度都比较优秀的材料注入到深层的软地基中，通过该种处理让地基的强度得到提升。高压旋喷柱的喷流能够破坏土体，压实压密土壤，和浆液混合，让浆液能够和土粒完全混合，对土壤进行加固。目前的高压喷射注浆技术的压力可以达到40MPa，施工方式有高压和超高压两种，最大的施工深度可以达到40m，最大加固的范围可以达到直径2m，稳定性也比较高。旋喷方式能够对范围进行巩固，让涉及的范围都连接起来，形成稳固的一片，所以可以用于制作间隔的桩柱体，适当使用硬化剂，能够确保范围内的土壤强度符合要求[4]。

现在使用高压旋喷处理能够对大范围和深层的土壤进行处理，在淤泥、黏土、粉土等等水分含量比较高的地基土壤类型中稳固土壤有较好的效果。

4.2 粉喷桩加固法

根据公路桥梁施工情况，使用喷粉桩加固技术来处理软土。该种技术的优点是施工产生的噪音小并且能够承载较重的重量，在准备的时候，将地基内的淤泥和软土清理干净，使用砂砾来替代淤泥和软土，对土壤进行压实操作，确保土壤密度达标。在机械运行的时候，使用碎石作为缓冲层来改善部分土壤土质较差的情况，让工程的进程更加的顺利，施工前更换材料。前期对水泥、材料等进行管理，确保材料符合标准，做好地质报告，并使用符合标准的施工机械[5]。

4.3 挤密桩法

软土地基使用挤密桩法进行施工，能够对黄土地区的土壤进行改善。将石灰土、砂砾、素土填充后，进行分层实夯填充。素土挤密针对湿陷黄土的效果较好，能够原位处理，就地获取施工需要的材料。石灰土桩法将石灰、粉煤、火山灰、矿渣进行混合，将混合后的材料回填。一般来说，石灰和外加剂混合能够产生石灰，膨胀后能够对地基进行压实。砾石桩法是将卵石、碎石进行填充，让地基的承载能力得到提升，避免振动液化，让黏土的稳定性得到提升。

4.4 竖向排水同结法

将排水柱放置在粘性地基里，可以缩短排水距离，提升抗剪强度。该种排水柱使用的材料用到了纸板排水以及砂井排水，施工的手法有打入法、振动法等，一般不会单纯的使用一种方法，可以多种方法联合使用，软土地基比较后，黏土地质情况较好的情况下使用该种方式比较合适[6]。

4.5 水泥土搅拌法

水泥搅拌法是把水泥作为固化剂，水泥和软土能够产生化学反应，让软土变硬，达到施工需要的强度，提高土壤的稳定性。水泥搅拌法应用到了化学变化和物理变化，通过两种方式来让土壤的微观结构发生改变，和原本的土质形成了明显的差异性，改变了土壤的强度。微观上，水泥能够加固土壤，水泥搅拌法对黏土、淤泥等等土质较差的土壤具有很好的改善效果，能提升土壤的稳定性，提高地基强度让地基承载的能力提高。

4.6 表层排水处理

使用添加剂让表层黏土固结，可以提升土壤的强度，满足地基压缩性和强度的需要。软土地基敷设砂层，具有较高的含水量，砂垫层自身排水好，所以能够具有较好的排水性，通过控制填土内部水位来给施工提供前提条件。当软土层的分布不均匀时，可能会有部分区域出现沉降情况，土壤的稳定性较低，当稳定性不足时，就会发生沉降，因此要选择合适的敷设材料，使土壤的抗拉力提高，保障地基支撑力提升，确保机械能够通过。

4.7 置换土质

公路桥梁的软土本质让其承载能力差，抵抗性差，还有土层沉降的存在，为了保证土壤的承载能力提升，提高稳定性，常用的方式是对土壤进行置换，挖出不符合标准的土壤，填入承载能力强的土壤，该种操作方式是比较简单的，可使用机械或人工挖除，但是这些操作如果应用于大范围的土壤更换，就会需要较长的时间，导致工期被延长，施工的成本增加，通常都不会选择该种方式来解决土壤问题。

4.8 通过加载方式的应用来强化地基强度

第一，软土沉降可以通过增加公路路基强度的方式，以加载为主，减少填土时对沉降的破坏。增加路基压力，减小间隙，让地基强度得到提升。第二，降低地下水含量，对施工区域进行保护。第三，监控软土地基情况，及时发现沉降问题，并分析问题原因，积极地处理该情况，防止沉降发生。

5 结语

综上所述，软土路基是公路桥梁施工过程中难免会遇见的土壤类型，因为该种土壤类型不适合施工建设，对施工的要求无法满足，因此要尽量避开这种土壤类型的施工，或是对其进行处理，让土质得到改善，提高土壤的稳定性和承载力。我国地域广博，不同地域的地质条件有很大的差异性，有很多地区均存在软土路基，因此需要因地制宜，使用现代技术来提高性能，满足基建的需要。