公路桥梁隧道软土基处理对策

刘超

【摘 要】软土地基承载能力弱，对于公路桥梁隧道稳定与安全具有深刻影响。本文在阐述软土基工程特性及危害的基础上，就公路桥梁隧道软土基的处理方法展开分析;期望能提升软土地基承载能力，为公路桥梁隧道项目建设创造良好的基础环境。

【关键词】公路桥梁隧道;软土地基;处理方法

公路桥梁隧道是我国公路网络基础设施建设的重要内容，其直接关系着人们的出行效率与安全，并且对于区域联系和谁经济发展具有深刻影响。在公路桥梁隧道项目施工中，软土基是影响工程建设质量的重要因素，故而有必要强化软土基处理，提升公路桥梁隧道的整体建设水平。

一、软土基工程特性及危害

1、软土地基的工程特性

作为极为特殊的一种工程地质环境，软土基多以细颗粒为主，这些细颗粒主要是在流水作用下，经长期冲刷、沉积而形成的，其不仅包含淤泥、冲填土，而且涉及杂填土。通常情况下，软土基处于软塑状态，整体压缩性较强;同时软土地本身具有较高的含水率，土层空隙较大，整体承载能力薄弱。有研究显示，软土地基的含水率多保持在40%作用，部分含水丰富的软土基，其含水量可高达80%;并且含水率越丰富，则软土基的压缩性越大，抗剪强度和承载能力也就越低。

2、软土地基的主要危害

软土地基对于公路桥梁隧道项目建设具有较大危害。一方面，公路桥梁隧道对于地接的稳定性要求较高，地基稳定性直接关系着这些工程的建设质量与安全。软土地基本身的稳定性不足，当车辆经过时，会给公路带来一定的压力，这使得软土基的结构发生变化，公路发生破损、裂缝的概率会大大增加。并且一番发生雨水侵蚀，公路桥梁隧道还有发生塌陷的风险。另一方面，软土地基区域的公路桥梁隧道还要发生沉降的风险，路面塌陷就是较为常见沉降病害，其与地下水冲击导致地基土质流失、软土地基施工技术应用不合理等有较大关系。要注意的是，当公路沉降问题较为严重时，有较高的概率会发生公路路面整体断裂问题。此外，软土地基公路桥梁隧道还有发生错台、渗漏水的风险，这些问题不仅影响了公路桥梁隧道稳定性和使用寿命，而且对人们的交通出行安全造成较大威胁。

二、公路桥梁隧道软土地基处理的对策方法

1、碎石桩加固

碎石桩加固法是公路桥梁隧道软土地基加固处理的重要方式，其主要是在振动、冲击等作用下，完成打孔施工，然后选择固结性和稳定性较好的材料，如砂石、碎砂等，将材料填充到地基中进行挤压，由此形成具有较高密实程度桩体，这些桩体直接直径较大，整体承载能力较强。从施工过程来看，碎石桩不仅适用于密实度较低的黏土，而且在杂填土、素填土中得以经营也较为广泛。在具体施工中，碎石桩加固主要是按照地面处理、桩基施放、桩基就位、桩管下沉、加入粗骨料、振动拔罐、下压、振密、桩机移位、成桩检测、铺设碎石垫层的方式进行施工中。通常在地面处理阶段，严格按照设计要求清除地表种植土，碾压平整场地，确保填筑路拱横坡不小于2%.在桩机就位过程中，要求对导管纵横向的垂直度进行调整，确保垂直度偏差保持在1.5%以内。碎石桩骨料添加阶段，要求严格控制添加量，每斗加料量需保持在0.5～1.0m3。在振动、冲击、挤密作用下，完成碎石桩施工后，应根据地基差异，按照不同的时间间隔进行成桩质量检测。譬如对于松砂地基而言，可在成桩3～5d后开始检测，而对于松软砂黏土、软弱黏性土等，均需要在3～4周后检测成桩质量。最后铺设30～50cm碎石垫层，为公路桥梁隧道施工创造良好条件。

2、豎向排水固结法

公路桥梁隧道软土地基处理中，应注意土层中水分的有效控制。公路桥梁隧道项目建设中，有部分软土地基的含水量较为丰富，此时可通过竖向排水固结法进行软基排水处理，起到增强软基承载能力的作用。通常，排水固结施工包含排水系统和加压系统两个部分，其中排水系统涉及横向、竖向两种排水方式，而加压系统不仅包含堆载预压、降水预压，而且涉及真空预压、联合预压的等手段。现阶段，竖向排水固结法已经广泛用于淤泥及淤泥质土、冲填土的处理当中。在实际应用中，应重点做好排水加固的设计与计算，强化施工工艺应用，并对加固的效果进行检验。塑料排水板在软弱地基竖向排水固结处理中的应用较多，该方法下，需先铺设30cm后砂作为垫层，然后按照三角形布置塑料排水板，并作好插板机的定位管理。要求插板机靴定位偏差保持在±50mm以内;桩管下插时，其垂直度偏差不得超过1.5%，排水板在砂垫层顶部以上的长度应保持在20～30cm等。值得注意的是，在竖向排水固结法使用中，应注意具体施工方法和内容的有效设计;譬如在堆载预压中，不仅要确定预压范围，预压荷载大小，而且要深化加载速率、加载时间的系统管理等。

3、超前预加固

地表注浆、洞内钻孔注浆是公路桥梁隧道项目软弱地基超前预加固的重要方式。就地表注浆施工工艺而言，其在砂性土质、孔隙较大土质等先天条件较差的地质环境中应用较多，施工前应严格进行浆液挑选，确保浆液与周围岩石的性质相适应，然后在围岩中插入带孔钢管，并注入浆液，以此来增强软弱地基的整体承载能力。而在洞内钻孔注浆施工中，应选择填充和凝胶功能的胶凝材料，通过这些硬化作用，实现地层缝隙的有效填充，达到软弱和松懈岩体固化的作用，提升整体的稳定性。

4、超前预支护

超前预支护方式较多，除掌子面喷射混凝土封闭法、超前小导管法外，超前锚杆法、管棚法等都可用于软弱地基的超前预支护。其一，采用掌子面喷射混凝土封闭方法施工时，应合理控制浆液渗入的深度，在保证灌浆成效的基础上，实现浆液与岩体的充分结合。其二，在超前小导管法支护方式下，应注意密排注浆花管道的有效设置，通常密排注浆花管道可设置在拱上部开挖轮廓线外或者拱脚附近向下方。其三，在超前锚杆施工中，应注重锚杆材料的有效控制，确保锚杆强度合理，支撑性能良好，在后期施工中，应做好锚杆的支撑和紧固处理，提升整体稳定性。其四，当遇到地质松软且不完整的地层时，可使用管棚法进行支护，要求沿着隧道的轮廓外排列成钢管棚，然后对钢管内部进行注浆，这样能在横向拱作用、纵向梁作用结合下，保证公路桥梁隧道结构的稳定性。

5、其他方法

现阶段，公路桥梁隧道软弱地基处理工艺已经逐渐成熟，除上述工艺外，强夯法、加筋处理、垫层法等在软土地基处理中也得到了广泛应用。就强夯法而言，其主要是通过反复捶打的方式对地基进行加强处理;通过强夯法能有效消除材料分析，提升材料的密实程度。要注意的是，为进一步提升强夯效果，可配合使用粉煤灰、碎石、石块等材料，这样可快速排除水分，保证软土基的密实程度。而在加筋处理过程中，应通过筋、钢条等材料进行土地固结处理，以此来提升地基的稳定性和持续性。此外，垫层法在软土地基处理中也有广泛应用，该方法下，沙石、碎石以及素土等都是较为常见的垫填材料，要求这些材料铺设厚度在0.6～1.0m之间，并在垫填过程中进行压实处理，提升路基整体刚度和承载能力。

结语

软土基处理对于公路桥梁隧道结构稳定与安全具有深刻影响。新时期，施工人员只有充分认识到软土基的工程特性和危害，结合工程实际，灵活选择多种方法进行软土基处理，这样才能有效提升软土基处理质量，为公路桥梁隧道项目建设创造稳定基础，促进公路桥梁隧道工程的持续、稳定发展。

参考文献：

[1]荀贺健.公路桥梁隧道软土地基处理对策分析[J].四川建材，2020，46（5）：61，73.

（作者单位：辽宁隆源建设有限公司）