道路工程软土结构改造施工技术

姜巍，纪曙任

（1.中国港湾工程有限责任公司，北京100027；2.中交二航局第二工程有限公司，重庆400042）

1 工程概况

本文探讨的高速公路项目，工程总长为25km，其主要建设于斯里兰卡南部，并沿海岸线进行建设。项目起始于汉班托塔港口，在此基础上逐步向北延展，达到14km 后与Andarwewa 高速相连通，此后向西延展到第三合同段，并向东延伸直至汉班托塔国际机场。

2 软土施工

2.1 软土施工难点

在公路桥梁建设过程中，软土地基是尤为重要的部分，其特性中阻碍道路施工的难点主要表现为以下几点：（1）含水量偏高，这必然会对地基土质的稳定性造成不良影响，因此有必要做好施工之前的土质处理工作；（2）压缩性高，最为明显的便是软土地基的空隙偏大，但对应的空隙孔径却相对较小，这会阻碍水体的排出，在长时间的影响下便会引发地基稳定性不足等问题[1]；（3）渗透性差，这与自由水含量较多有着密切的关联，与此同时还伴随着一定的黏滞力；（4）抗剪强度不足，这会对路基的排水能力带来直接影响，伴随着含水量的增加，对应的抗剪强度将逐步下降，受此影响要想对软土路基进行处理并非易事。

2.2 软土施工技术改造

2.2.1 施工规划

就当前发展现状而言，国内的施工单位所承接的工程项目规模正在持续扩大，而不同的项目所提出的要求存在差异，因此施工单位的作业难度也将随之提升。除此之外，对于一些跨国项目而言，工程质量标准也存在差异，在此背景下构建现代化施工管理模式显得尤为重要，在操作过程中应高度重视以下3 点内容：（1）做好对图纸的分析工作，充分掌握图纸的各项内容，经复测后总结其中的误差；（2）对基准点以及加桩的地面标高做以复测处理[2]；（3）当结束一道工序施工后，应对其进行测量放线施工，将误差控制在合理范围内。

2.2.2 降低含水量，提高压实度

压实施工时，应遵循先两侧后中间的原则，这是形成路拱的基本前提；此外，需要遵循先轻后重的原则进行施工，从而满足土基强度要求。在碾压施工之前有必要做好整平工作，并由路中线逐步向陆地两侧进行施工，从而得到2%～4%的横坡。在对弯道部分进行碾压施工时，首先应对较低的一侧进行处理，此举可以确保形成一个单向超高横坡。

3 软土浅层冲击压实法

冲击压实法需借助一定的设备，最常利用的设备为冲击压实机械，能够改变先前使用圆形截面压实轮的方式，通过非圆形双轮滚动进而产生一定的冲击力度，并和搓揉工艺结合在一起，是当代较为先进的压实工艺。冲压软土地基工作进行时，会出现较为强烈的冲击波，并沿着地下方向进行深层传播，使得土体出现裂隙，保证土体里面的孔隙水可顺利排出，将土体压缩密实，能够从整体上增强路基的强度。

在对路基处理并进行冲击压实工作之时，可通过来回错轮的方式，形成4m 宽的冲击压实带。冲击压实横向错轮方式见图1。

图1 冲击压实横向错轮方式（单位：cm）

纵向上每遍错1/6 轮周长，能够使得冲击压实工作更加均匀，保证地基表面被均匀冲击，具体在图2 中有所展示。

图2 冲击压实纵向错轮方式

横向上的轮隙宽度超过轮宽，纵向上冲击压实落点的实际面积较小，直接使得纵横向错轮不会压到所有点，但冲击压力的角度是45°-φ/2，因此，表层下面实际压实情况能够交叉重叠在一起。

4 中层软基处理方式

4.1 强夯置换法

1）平整场地。为了确保工程顺利开展，在施工之前要对施工场地进行有效平整，如果平整度满足施工条件的话，可以直接使用推土机进行高效的施工。如果不能满足，则必须要结合工程的实际，对夯击以后的地面沉降值和高程进行有效的计算。

2）测量放样。该工作在进行之时，相关工作者要保证夯点之间的距离是6m，并挑选正方形布设桩，在施工过程中，务必要采取合适、符合施工现状的技术。第2 遍布设夯点时，应当参考第1 遍布设的位置，利用全站仪器设备以及钢尺标明确标记所有夯点的实际位置。

3）碎石铺设。在实际施工中如果发现地表水或者地下水比较高的位置处有饱和的细颗粒土，那么，为了对地表进行科学的保护，则需要在亚黏土的表面铺筑厚度在2m 范围的碎石层。不仅能够有效地提高强夯机械的夯击动力，而且还能对冲击导致顶部土层出现松动的问题进行有效控制，且能及时消散超静水产生的压力[3]。

4.2 荷载法

基于荷载法，可以显著提升软土地基的强度，并增强其压缩性能，以免在厚度的填埋过程中出现沉降破坏现象。其中以填土法的可行性较高，其可以明显加大地基的总压力，起到控制地表沉陷的效果。除此之外，还可以减少地下水，此方式对于砂卵石软土环境而言尤为适用。考虑到周边环境要求，可以通过打入钢板的方式起到维护原有建筑的效果。

4.3 置换土质

考虑到软土地基稳定性较差等问题，基于提升工程整体质量的目的，需要充分利用一些具有较高承载水平的土壤，从而实现对不良软土的替换处理，此举对于提升结构的稳定性起到了关键作用。在地基施工过程中，土质位移方法较为简单，诸如爆炸法或是人工开挖法都是可行的方式，但考虑到土体位移工程量较大的特性，不仅会延长工期，还会加剧工程成本，因此在选用此方法时应慎重考虑。

5 深层软基粉喷桩施工工艺

基于填筑砂石的方式，可以显著提升施工区域的光滑性，有助于后续施工的顺利进行；与此同时，还可以增强地基的稳定性。除此之外，考虑到粉喷桩的质量要求，需要注重对材料的挑选，其中又以水泥材料的质量最为关键。在实际施工过程中，有必要展开预试验，确定合适的参数，由此指导展开后续的施工作业。

5.1 清表

根据界桩的实际范围数值，将先前地面厚度为20cm 的耕植土打扫干净，在场地低洼地带增加适当的黏性土，在地表过软位置处，应采取相关措施避免设备出现失稳以及沉陷的问题。

5.2 放样

以导线点为参考标准，进一步明确基轴线，对全部桩位进行布设，可置仪器于桥头桩上，根据工作环节的顺序对其编号。即i行j列，具体参数是：粉喷桩桩径50cm，桩距1.5m×1.5m，施工原地面标高5.8m，施工桩深-4.7m、-6.7m。

5.3 储料

储料工作进行时，应当先将水泥放于集料斗中，水泥数量要比单根桩数量多，不可将结块以及带有水泥纸的水泥放入其中。

5.4 深层搅拌机就位对中

根据工作步骤，就位深层搅拌设备，并钻机平台以及导向架进行适当的调整，保证钻机的倾斜角度＜1.5%，明确钻头直径，保证其磨损程度≤1cm，进一步测量钻杆长度，详细记录最初的储灰罐数据和钻杆的标高。

5.5 预搅下沉

开启搅拌机后让其下钻，保证钻头一边处于旋转状态，一边进行钻进工作，速度控制在0.5m/min，转速控制在30r/min，按照设计标准，严格把控桩底标高下钻的工作环节、主要目的为搅松软土，避免出现堵塞喷射口的情况，旋转以及喷高压气同时进行，为钻进工作带来便利。

6 结语

综上所述，道路工程是推动经济发展的必要前提，在软土地基环境中进行施工时，其难度相对较大。对此，需要以工程实际情况为指导，选取合适的软土结构改造技术，由此提升道路工程的整体质量，为我国道路工程的持续发展助力。