路桥施工中软土路基施工技术要点分析

聂 刚

（中铁十八局集团第二工程有限公司，河北 唐山 064000）

道路桥梁施工能够促进交通的便利，解决城市交通问题，也能够起到美化城市的作用，是城乡规划的重要组成部分。受施工地域条件的影响，软土地基施工是路桥施工不可避免的环节，也是路桥施工的一大难点。软土地基施工容易造成路桥的不稳定，易使路面产生硬化现象，还易产生路面沉降等问题，针对软土地基施工的诸多问题，可通过土质置换、软土表层处理、粉喷桩加固处理等施工技术进行改善，以此提高我国路桥施工的质量。

1 软基处理的主要作用

在公路桥梁实际施工过程中，若软土地基未进行有效处理，构造物处在软土地基上，则软基便达不到构造物的承载标准，或即便在工程施工中能够满足施工要求，但在后期的使用过程中，会由于软基自身的原因或软基上构造物的荷载超过软基的承受能力，而产生不均匀沉降问题，导致构造物破坏。因此，软基处理的目的就是提高地基的承载能力，最终提高其稳定性，保证构造物的施工质量满足使用要求。

2 路桥施工中软土地基的特点

2.1 渗透性能差

软土主要由渗透能力较差的黏土构成，公路桥梁施工中，往往需要面对数量较大，区域覆盖较广的软土区域。软土因为其特性，难以在渗透性上有所提高，不适应公路桥梁的施工要求，难以满足公路桥梁在土壤上的性质需求。

2.2 含水量高

软土的不稳定性在于其含水量较高，影响着建筑施工的质量。在公路桥梁的施工中，对土壤地基的施工有着严格的含水量要求。软土地基在含水量上区别于正常地基，因为含水量的过高，容易影响公路桥梁的施工，使公路桥梁的施工质量无法得到保证，影响着公路桥梁的使用寿命和使用安全。

2.3 压缩能力强

一般而言，软土地基的液限与压缩强度之间呈现出正相关的关系。因为软土地基的液限增大，所以其压缩系数也较强。液限是指土从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。因为软土地基的压缩系数较高，难以满足公路桥梁的工程施工要求，施工难度提高。

2.4 抗剪能力低

软土地基普遍存在着抗剪能力低下的状况，抗剪能力的低下，会较易导致路基的排水能力下降，影响工程质量。为避免软土地基抗剪能力低下带来的负面影响，施工时，应采取相关措施，提高软土地基的抗剪能力，使软土地基的排水能力得到保障。

3 软土地基施工后容易出现的问题

3.1 易造成路桥的不稳定

软土地基的成分构成具有显著特点，从软土地基的剖面可以看到，其成分主要为疏松的土壤、多孔隙的泥炭以及细碎的砂石，这些成分经过挤压形成软土地基。软土地基具有较差的透水性和抗压性，因此，含水量较高且极易被压缩。在软土地基上进行道路桥梁施工时，要对软土地基进行压实，以确保地基的密实度，若地基压实不充分，将导致软土地基的密实度不够，影响软度地基的稳定性，易造成地基的塌陷，从而导致路桥的不稳定，对交通安全造成严重威胁。除此之外，如遇连续雨天，受软土地基透水性差的影响，地基透水量小，长时间雨水的浸泡使路桥受到侵蚀，存在较大的安全隐患。

3.2 易产生路面硬化现象

软土地基存在透水性差、抗压性差以及易压缩的特性，在道路桥梁施工时这些特点极易产生路面的硬化现象。依据路桥的施工特点，现代路桥施工材料大多选用沥青或者混凝土，而沥青和混凝土材料的稳定性也较差，沥青会随温度的升高产生融化现象，混凝土也会随温度的变化产生开裂现象，软度地基的不稳定更容易加剧路面铺设材料的不稳定性，地基内部的开裂容易造成路桥表面的硬化及开裂。

3.3 易产生路面沉降问题

路桥施工中的路面沉降是严重影响道路桥梁施工正常进行的因素，产生路面沉降问题的原因比较多，也比较复杂，是道路桥梁施工中急需解决的一大困扰。在许多沉降问题产生的原因中，其中软土地基的透水性差、抗压性差以及易被压缩的特点是产生路面沉降问题的重要原因。软土地基的透水性差，导致雨水进入到地基内不易渗透，致使道路桥梁内部结构长时间受地下水的侵蚀，造成地基不同程度的水土流失，造成地基不同位置的土质含量不同，产生高低差，又由于软土地基抗压性差、易被压缩，因此会造成道路桥梁产生不同程度的沉降，缩短了道路桥梁的使用年限。

4 路桥施工中软土地基施工技术的应用

4.1 强夯地基法

所谓强夯地基法，就是利用一个重力较大的锤子，从一定的高度迅速下落，将地基进行强制夯实。当重锤下落停止后，会将原来较为疏松的土质砸实，使得土壤密度增加，进而使软土地基变得较为坚实。此种软土地基最大的特点就是操作简单、处理效果好。随着机械化程度的不断提高，出现专业的打夯机来替代重锤，减少了人力成本的投入，提高了软体地基处理效率，然而此种处理技术也存在很大的局限性，一般对土质要求较高，主要适用于砂性土和非饱和粘性土。因此在北方平原公路施工中最常用的软土地基处理技术就是强夯地基法。

4.2 石灰块硬化地基法

石灰块硬化地基的基本原理就是在软土地基中通过填入生石块以及一切辅助掺合料，利用石灰的天然化学特性，具有强吸水、放热的特点，将钙离子通过与软土土质的离子交换作用渗入到地基，形成石灰块复合地基，进而增强软土地基的物理力学性能，减少地基的下沉距离。由于渗入地基的钙离子可以借助自然条件生成碳酸钙硬质保护层，主要适用于杂填土和略微带有粘性的软土路段。此种处理技术对于良性土壤的破坏程度较大，一般不用于农田间的公路施工当中。

4.3 土质置换法

土质置换技术是解决路桥施工中软土地基施工不良问题的重要手段，从字面上来讲，土质置换是将不利于施工的土质置换为利于施工的土质，即将软土置换为利于道路桥梁施工的优质土壤，这也是解决软土地基施工问题最根本的途径。这里所指的优质土壤一般是指抗压性强、稳定性强、含水量适中的土壤。在道路桥梁施工中，常用优质的土壤置换淤泥土质、洪流土质以及暗沟土质，以此提高地基的承载力和抗压缩性能，避免土质含水量过大对道路桥梁的内部结构产生侵蚀作用，提高道路桥梁的稳定性，延长使用耐年限。

4.4 软土表层处理技术

软土地基施工表层处理的目的是保证地基内部结构稳定，在不产生开裂、变形的前提下，提高地基表层土质的抗压强度和承载力。软土表层处理技术主要包括敷垫材料法和砂垫层法等。在运用软土表层处理技术时应当注意，为保持施工机械设备的稳定及施工的顺利进行，在进行土壤铺设及砂垫层铺设时，应当均匀铺设，保证施工地面的平整。

4.4.1 敷垫材料法

该处理方法主要针对地基土层不均匀或者局部产生沉降、侧向变位等情况。根据该方法，通过敷设材料的抗压能力和抗剪能力，在一定程度上可以提高机械的通行能力和速度，且可以提高填土荷载能力，进而可以有效改善地基侧向变化和地基局部沉降，使地基的支撑能力加强。在公路桥梁施工过程中，如果该区域软土地基其黏性较高，就需要施工人员对该区域添加专用的添加剂，其主要目的是为了增加该区域地基的强度，进而对软土进行有效的压缩，使得工程可以顺利地进行。一般情况下，使用的材料基本上水泥而后石灰等。

4.4.2 砂垫层法

砂垫层法主要是针对软土地基土质排水性能较好、土层厚度较小的等资源优良的施工区域，同时也适用于工程进度较慢的工程中。对于这类工程项目来说，施工人员在施工过程中需要注意砂垫的厚度，一般其厚度要控制在20cm 左右，只有合理控制其厚度才可以确保其排水面的高度，且可以确保其凝结的速度处于一种较快的状态，进而提高其软土地基的质量，达到预期的施工标准。然而对于如何选择砂垫，施工人员一定要确保其砂质的干净，以及其含泥量切不可〉5%。同时，在对公路桥梁软土地基处理过程中，施工人员需要对软土层地基做好洒水压实工作，并且需要施工人员对砂砾的表层进行严格地检查和监督工作，一定要确保其薄层处于一种湿润的状态，然后再对其进行施工，这样施工后的效果更加符合工程要求和需求。

4.5 粉喷桩加固处理技术

粉喷桩加固处理技术是路桥施工中软土地基施工的有效方法之一，其施工工艺较复杂，前期需要进行相关准备工作，如施工技术材料，包括道路桥梁施工场地的土质质检报告、土质试验报告、施工检验标准、材料混合配比试验报告、粉喷桩桩位设计图等，施工技术资料的准备是粉喷桩加固处理技术有效进行的重要内容。施工材料准备好后，就要对施工现场进行清理，保证施工地面的平整、软土置换到位、软土表面处理完善，最后要对粉喷桩加固处理技术需要的设备进行检查，保证设备完好无损，能够正常运行。还应注意的是，要保证粉喷桩施工的材料质量，保证施工质量，材料配比时，也要按照国际配比标准进行，确保施工的有效性。

4.6 加载技术的应用

软土地基的透水性差，造成地基内含水量较大，地基内部结构长时间受地下水的侵蚀造成水土流失，而软土地基的承载力较弱，不能承受较大的压力，使得道路桥梁在受到挤压后产生不均匀沉降，严重影响道路桥梁的稳定性。加载技术的有效应用，可有效地避免道路桥梁的不均匀沉降，是道路桥梁施工中软土地基施工的重要技术方法。为更好地避免道路桥梁发生不均匀沉降，应在加载技术应用前采取措施增强软土地基的抗压缩性及提高地基承载能力，以保证加载技术的有效应用。加载技术通常可分为两种，一种是地下水加载技术，另一种是填上加载技术。地下水加载技术是通过调节地下水水位，促使软土地基产生自然沉降，一般适用于含砂土层较多的软土地基；另一种一般用于软土地基施工结束后，对道路桥梁表面的沉降量进行实时监控，以确保沉降量被控制在合理范围内，避免道路桥梁表面发生不均匀沉降，避免导致道路桥梁的损毁，延长使用年限。

5 结语

随着我国施工技术的不断提高，道路桥梁施工技术也得到了不断的创新与提高。软土地基施工是目前道路桥梁施工中的一大施工难点，对其进行有效解决有利于进一步提高我国道路桥梁施工技术，促进我国城市建设及国防建设。因此要对当前道路桥梁施工中软土地基施工存在的问题进行合理分析，并依据多年积累的施工经验，对软土地基施工技术进行总结，并将其有效地应用于日常道路桥梁施工中，以促进我国道路桥梁施工质量。