道路桥梁工程中软土地基的施工处理研究

仵敏妮

（中铁二十一局集团路桥工程有限公司，陕西西安 710065）

0 引言

从实际施工过程来看，软土地基存在含水量大、承载力有限、透水性不足等问题，将直接影响道路桥梁施工成效，同时，也关系着工程的资金投入及工期进程情况。当前，部分施工单位在正式动工前缺少相应的勘测工作，没有掌握具体的地质状况，并且施工技术较为滞后，无法满足实际的施工要求，完工建筑与预定方案存在一定偏差。由此，相关单位需要将软土地基的处理问题作为重点施工内容，结合实际情况，灵活选择不同的工艺技术，提升工程建筑的稳固性与效能。

1 道路桥梁工程中软土地基施工具体危害

（1）裂缝问题。软土地基本身的土壤特性决定了其承载力与标准硬质路面存在一定差异，在实际使用中，车辆及行人的频繁通行将导致路面的负载压力较大，极易出现裂缝，同时，受到雨、雪等自然天气的影响，使得大量降水经由裂缝渗入地基，将会降低整体地基的使用质量。

（2）沉降问题。造成沉降问题的原因与裂缝一致，都是受到了长时间的积水影响，对地基造成了破坏。沉降问题主要表现在软土的土质较软，颗粒物较为松散，使得在雨水冲刷的情况下发生位移，导致其原本的承载能力受到影响，在不降低负载的情况下，就会发生道路桥梁的沉降问题[1]。

2 软土地基施工处理方式

2.1 做好勘测工作

对于各建筑单位来说，软土地基的施工是极为考验其建设能力的工程之一，具有极高的施工难度，同时，由于道路桥梁工程本身就具有较强的系统特性，因此，在实际动工前，必须具有一套较为完善且可行的设计方案。施工方案的制定主要依托于施工人员对施工现场的勘察了解，由于软土地基大多处于地表底层，因此，需要借助较为专业的仪器进行科学勘测。在勘测工作结束后，施工部门需要严格依据得到的信息数据，综合施工人员的意见，确定较为具体的施工技术方案，提前做好技术交底，保证施工人员对软土地基的情况具有较为充分的了解，保证施工的专注性及精准度，提前做好道路桥梁的路基施工技术方案，防止出现停工、返工的情况，影响实际施工进度。同时，在制定施工方案时，相关人员需要就路基的压缩能力、透水能力等因素对方案进行相应的调整。在实际施工过程中，若出现异常情况，则需要立即暂停施工，并就已经完工的部分施工参数与预计数据进行对比，依据实际情况灵活转变施工方案，保证施工的可行性及合理性。

2.2 合理选择施工技术

2.2.1 密实法

（1）强夯法。在处理软土地基时使用强夯法，实际上就是通过对软土地基施加额外的重力，迫使软土地基进行排水作业，保证各土壤成分聚结成团，增大土壤颗粒之间的摩擦力，提升软土地基的实际负载能力，增加颗粒密度。从实际施工来看，强夯法的适用范围较广，具有较为明显的成效且成本投入较低，所使用的施工设备也较为简单。在以往的施工中，强夯法大多被用于压碎体积较大的砾石，而随着夯实工艺技术的逐渐发展与升级，强夯法也被用于软土地基的处理工作中。依据以往的施工经验，在利用强夯法处理软土地基时，需要根据实际的施工现场状况，合理调节重锤的击实数，有效提升软土地基的稳定性。同时在利用强夯法处理软土地基时，需要结合土质中的含水量及颗粒物情况对夯实参数进行合理优化，具体的参数类型如图1所示[2]。

图1 软土地基强夯参数

（2）抛石挤淤法。当软土地基的液性指数较大时，施工人员可选择利用抛石挤淤的方式，提升软土地基的负载能力，通过抛掷片石，使得淤泥中的水分在重力的作用下将部分水分排出，降低土壤含水量，保证软土地基的稳定性满足实际的施工要求。抛石挤淤方法与其他治理方式的不同之处在于，此类方式主要是利用片石与软土地基内的淤泥进行置换。从以往的施工流程进行分析，抛石挤淤法的工作关键就是把控好抛出片石的速度，速度越快，则地基底部的淤泥含量也相应减少。此类方式被广泛应用于山区修建道路桥梁工作中，利用抛石挤淤法处理软土地基，可就地取材，减少建材的投入及运输成本，保障了软土地基的安全性，在一定程度上促进了整体工程项目的实际工作效率。

2.2.2 复合整地法

复合式整地处理方式实际上就是在不易施工的软土地基内加设人工碎石桩或水泥搅拌桩，为提升地基的稳固性提供条件，同时，依据各建材的模料科学设计建材使用区域，通过合理分布满足地基承载的应力强度，保证在工作方案调节完成后，让桩体承担较多的负载，并尽量减少各桩间地基的实际承载力度，创建共同承担载荷的工作形式。现阶段，常见的复合整地法主要可分为工程CFG桩及水泥搅拌桩两种。

（1）工程CFG桩。使用工程CFG桩可极大提升道路桥梁建设中软土地基的实际承载能力。工程CFG桩实际上就是将水泥、碎石、碎屑、粉煤灰等物质进行充分的搅拌混合，并形成具有较高粘性及强度的工程用负载桩，极大提升地基的实际承载能力。

（2）水泥搅拌桩。主要采用了将软土地基本身的土壤与水泥砂浆相混合的方式，待到水泥砂浆硬化后，再与软土地基的土体颗粒相结合，形成具有良好强度及稳定性的建材，与软土地基进行充分的混合后形成全新的复合式人工地基，可在一定程度上增加地基的承载力度[3]。

2.2.3 换填土技术

结合当前的实际施工情况，换填土的施工技术常见于软土地基深度小于3m、土质分布不均、排水性较差的道路桥梁工程建设的软土地基加固处理工作中，换填土技术的应用范围较为有限，施工人员需要首先确认软体地基的深度，当符合施工条件时，需要将软土地基的松散土壤或污泥进行部分或全部移除，并将透气及透水性能较好的土质作为换填土进行填补，再进行压实作业。在实际施工期间主要以机械施工为主，部分细节部位则需要施工人员采用人工作业的方式进行补足。一般来说，施工人员会选择砂砾、碎石、二灰土等稳定性较高、透水性较强、不会影响整体土壤结构的材料。需要注意的是当换填土的实际深度达到2.5m左右时，由于施工人员选择的填充材料各有不同，因此其应力分布状况也各有不同，但并不影响其承载性能。当软土地基在垂直方向的承载力较大时，施工人员可改换粉煤灰或矿渣等材料，保证软土地基的加固作业成效，提升过度段的实际负载性能。另外，在实际的工程建设中，施工人员除了要合理选择适当的换填材料，更重要的是要综合当前的技术水平，选择配套的填筑及压实技术，尽量避免出现不均匀沉降的情况，对过渡段施工质量造成影响，提升软土地基的稳定性。

2.2.4 排水固结法

从软土地基本身的特性进行分析，其硬度有限、强度低且具有较高的含水量，因此当前常见的施工方式为排水固结法，可提升地基的稳固性及抗剪力。排水固结的方式实际上就是在软土地基中加装水平或垂直方向的排水柱，并利用压力差值提升软土地基的实际排水速率，保证含水量较多的软土地基可以快速实现排水固结。采用的设备主要有砂井、塑料管等，常见的排水固结方式主要可分为降水预压、真空预压、堆载预压3种形式。在进行排水固结作业时，施工人员需要首先明确掌握塑料管的排水范围及实际排水量，再科学计算出土质稳定性及沉降量，保证得到的参数满足作业标准，否则就需要调整工作方式，进行再次计算，保证数据符合条件后，方可进行正式的排水作业。

2.2.5 加筋处理技术

一般情况下，加筋处理技术利用柳条、竹片、不锈钢带等较为坚固且具有较大韧性的材料对软土地基进行相应的处理。主要的工艺流程如下。首先，施工人员需要同时完成土木格栅层及砂砾石垫层的处理工作，保证土壤结构的强度及整个地基的负载量可充分满足实际要求。其次，在进行加筋处理作业时，为保证软土地基本身的抗压能力，需要施工人员合理调节铺设工艺，并对各项建设材料的质量及规格进行较为详细的审核。例如，在加装第一层土木格栅层时，需要对施工材料进行科学管理。在对软土地基的斜坡进行作业时，则需要把控好建材的紧实程度，尽量避免出现结构变形的问题，影响地基质量。最后，在对固定好的加筋建材进行材料填充时，应当预先做好较为全面的方案设计作业，保证软土地基本身的安全性得到充足的保障[4]。软土地基加固技术如图2所示。

图2 软土地基加固技术

2.2.6 管桩加固技术

管桩加固技术包括以下3种：①水泥土桩法。施工人员可在软土地基的低层灌装水泥材料，利用凝固后水泥的强度及硬度进行地基的加固作业，可在一定程度上提升软土地基的安全性及稳定性，利用水泥土桩法进行作业具有操作简便、成本低廉、施工效率高的特点。②碎石桩加固法。主要需要施工人员利用专业的打孔装置，将砂石等稳定性较强的建材填充到软土地基中，并建立多个可以作为支柱的桩体，提升地基的结构稳定性，以防出现形变的问题影响工程建设的安全性。③钢筋混凝土管桩加固法。此方式是一项较为先进的施工方法，可有效提升软土地基安全系数。利用钢筋混凝土管桩可在一定程度上增大软度地基与管桩本体之间的摩擦系数，避免出现结构形变，有效提升地基的负载能力。利用此种方式建造的道路桥梁具有极长的使用寿命，因此在现代化的道路桥梁工作中受到了广泛青睐。

2.2.7 真空堆载联合预压法

利用真空堆载联合预压法进行施工，实际上就是通过外加负载，从而尽量排出土壤缝隙间的水分，以提升土壤结构的密度及质量，保证道路桥梁整体结构的稳定性。主要的施工要点如下：①施工人员需要设计较为科学、完善的软土地基加固工作办法，提前对负载定额及需要使用的施工工艺进行详细了解。从正式开始施工就需要对每一层土壤成分及结构进行详细的检测，并随着软土地基的填充作业进程适当调节观测频率。当利用真空堆载联合预压法进行作业时，需要科学制定观测周期，实现对整体施工流程的全过程监管。②施工人员应当控制好加荷速率，尽量避免出现堆载负荷较大的问题，主要可从以下3方面进行相应的管理，即始终需要将空隙的水压力系数控制在0.65以下，将软土地基的土壤内部侧向位移速率控制在5mm/d以内，以及将表层沉降率控制在20mm/d以内。在保障软土路基稳定性的前提下，合理提升加荷速率，以提升施工成效及质量，帮助建筑企业提升经济利益。③当利用真空堆载联合预压法进行实际操作时，需要保证施工区域的底部面积应尽量小于顶部面积，同时，施工人员也应当依据实际情况，合理调节上下区域的面积大小[5]。

3 结语

综上而言，我国道路桥梁建设工程项目在建造数量、施工质量、作业规模等方面有了进一步的提高，对于影响施工建筑使用性能的部分软土地基区域，施工人员需要进行较为有效的处理，以提升地基的牢固性及负载力，保障过往车辆及行人的安全。需要注意的是，在施工前，需要有专业人士对地基实际状况做好勘测工作，保证最终的软土地基符合实际施工要求。施工人员需要将高质量作为主要的建筑指标，将延长道路桥梁实际使用时限及使用安全性放在首位，为广大群众的出行提供便利。