市政道桥工程中软土地基施工工艺的实践分析

周晓勇 陈麒超

杭州城投建设有限公司 浙江 杭州 310000

软土主要是指高压缩性、低强度、低透水性的黏土或淤泥质土，在路桥施工中遇到软土地基的概率不低，如未做及时处理，极易因地基大面积沉降而引发路基开裂[1]。市政道桥工程需要长时间承担较大荷载应力，在剪切力作用下，软土地基失稳概率极高。有鉴于此，市政路桥工程施工要做好软土地基的专项处理。

1 市政道桥工程软土地基施工的重难点

软土地基作为软弱土层，在道桥工程中较易遇到，其具有较大含水量，在透水性及承载力表现上较差，外加抗剪强度低，发生变形及不均匀沉降的可能性大增。较为常见的软土地基有有机土质、松散砂及软弱黏土等。从市政道桥软土地基施工难点上看，主要体现在以下几点：

首先，软土地基含水量高，有些软土同时伴随有淤泥，经实践勘察，软土地基土层下部会发现流动水体，其含水量可达30～70%的，在施工时经常出现淤泥，从而使地基稳定性大大受损。其次，软土地基渗水量高，地基土渗水能力不足，外加上软土有机质含量多，极易导致管道受阻而引起道桥排水不畅，进而增加道桥软土面积，加快道桥下沉速率。第三，软土地基压缩性大，同步会增加工程坍塌概率。

2 市政道桥工程软土地基施工影响因素

（1）自然因素。市政道桥工程确定在具有软土地基分布的区域进行施工时，要结合自然环境及地基处理技术，对自然因素进行综合分析[2]。主要影响地基质量的自然因素有土质因素及软土地基构成因素。土质因素中，土质成分及结构对软土地基硬度表现有直接决定作用。在确定市政道桥工程施工范围后，应先对土质结构进行了解，对软弱土加以硬化。如地基土质多黏性土，需要对地基平整，同时选用相应的设备及工艺对软土地基压平并夯实；如地基土质多砂石土，应选用具备较大压力荷载的设备对地基加以夯实。在软土地基构成因素的勘探分析上，考虑软土地基构成的差异性，勘探要尽量采用多点同步的方式。

（2）人为因素。市政道桥工程软土地基人为因素的影响主要体现在施工方案的选择及优化上。根据市政道路类型等级的不同，相应的设计及施工方案也有差异。低等级道路，完成地质勘探后，应采用施工工艺进行路面的局部铺设，待路面硬化且不沉降时，铺设表层路面，如此可优化施工成本，同时测验软土地基处理效果。市政道路等级较高，软土地基分布范围广的状况下，要对道路路基选用高标准加固材料进行压平加固，增强软土地基稳定性及硬度。如道路多坡道及弯道，要采用多部位勘探方式，提高软土地基硬度处理标准。

3 市政道桥工程软土施工常见问题

（1）地质勘探工作不全面不细致。市政道桥工程在进行施工之前需要全面勘探地质状况。某些市政道桥施工单位在工程立项后，出于成本节约等因素，对地质勘探工作不够重视，勘探计划粗略不全面，导致软土地基勘探不准，如软土面积测量不准等，由此导致后续软土施工出现安全隐含。

（2）软土地基处理操作不当。市政道桥工程施工地质如以软土为主，此时需要对其及时加固。在处理操作软土地基时，某些施工单位采用不规范的施工工艺或操作技术，从而增大了软土地基施工风险，对道路桥梁的使用年限造成损害。例如，未根据道桥等级选用高标准的加固材料；在对软土进行改造回填时，不按规定标准进行碾压操作等，都会导致软土地基因处理不当而增加道桥安全风险，如地基沉降过快等。

（3）软土施工过程破坏硬壳层。道桥工程软土地基施工需要对地基表面的硬壳层进行防护，硬壳层主要发挥承重力作用，同时优化软土地基施工成本。在实际开展施工时，施工人员在选用施工设备及方法时主要考虑到施工进度及成本等要素，容易对硬壳层造成破坏，进而加剧了软土地基沉降程度。

4 市政道桥工程软土地基处理施工工艺

4.1 软土土质置换施工技术

如市政道桥工程所处区域存在大量软土，可以通过开挖换填，将软土加以置换，达到用优质土质置换及填充土层软土，进而增强软土地质强度，降低软土地质不均匀沉降的目的。在具体选择置换土壤时，可选择粗粒土，发挥其承载力和稳定性优势。市政道桥工程施工中，如发现施工过程中存在暗沟及淤泥质土，为提高施工效果，在该类软土地基处理上可首选土质置换法[3]。采用软土土质置换施工技术，便捷性突出，操作方式简便，可缩短软土地基土壤改善的时间。但在具体选用时，优质土质获取产生了不小的施工成本，在具体应用实践中，可结合道桥建造等级及工程自身状况，衡量工期、成本、人员等要素，确保软土土质置换施工技术能够发挥应有作用。

4.2 软土地基强夯法及强夯置换法

市政道桥建设施工中，在软土地基土质进行置换的基础上，可以进一步采用强夯法进行施工。这一方法不涉及复杂的施工设备及技术要求，但在软土地基处理效果上较理想。强夯法及强夯置换法经济性表现较好，同时在处理软土地基环节效率高。强夯法采用100～400kN重锤，在6～40m落距下对软土地基进行夯实冲击，降低软土压缩性，对软土振动液化条件加以改善。相比强夯法，强夯置换法在加固机理上及应用范围上较前者有所差异，一般而言，强夯置换法更多地适用于黏性高，土层较为软弱的道桥施工区域。

4.3 软土表层处理施工技术

软土表层处理施工技术在处理及改善软土地基时所起的效果也较好，在抑制地基变形及提高地基地表硬度方面优势明显。软土表层处理技术在具体应用中，根据实际情况可采用砂垫层敷设及排水法等，实现土质处理目的。该技术可配套机械化施工，以起到填土荷载均衡分布的效果。具体而言，可根据以下情况选择处理方法，如软土地质面积大，含水量高，首选排水法，技术操作上，一是在软土地表部位开挖沟槽，排出地表水，降低软土地基表层含水量；二是选用具备良好透水性的施工材料，如碎石及沙粒，回填并压实土层。如软土地基土层分布不均匀，则可考虑使用敷设材料法，尤其是在沉降病害及强度变形概率高的软土地基处理上，此法较适用。在敷设材料的选择上，可选用土工布、玻璃纤维格栅、化纤无纺布，将其在软土地基土质表面敷设，发挥材料抗剪强度及抗拉强度强的特点，增加土层稳定性，降低局部沉降概率。具体的材料选择因地制宜，但要确保敷设材料的高强度。

4.4 软土地基粉喷桩加固处理施工技术

市政道桥软土地基粉喷桩加固处理施工技术适应范围广泛，效果表现好，但相比其他施工技术工艺，该施工技术在施工工序及施工操作上具备较严格的要求。一是要在施工之前做好施工材料及施工技术的准备，比如对市政道桥工程施工现场进行土质取样及地质检验，一方面了解技术应用区域，另一方面为添加剂配比提供参数依据。二是明确软土地基粉喷桩加固处理施工标准，形成施工设计文件。三是清理道桥施工现场中的不规范区域，如低洼带要进行回填，对软土地基地表进行强化。四是确保加固处理施工技术所用的施工设备性能正常，检验各项材料质量表现。

4.5 软土地基高压旋喷桩施工技术

市政道桥高压旋喷桩施工技术借助钻机设备直入软土土壤，然后借助高压喷射，将水泥浆液喷射到软土土壤内部，起到强化强度表现的作用[4]。高压旋喷桩施工技术可以在改良土壤中注入喷射流，冲击破碎软弱土层，然后在预定位置通过高强度混凝土等进行置换补强，在软土地基土壤内形成强度高的桩体，从而提高软土地基部位的承载应力。通过该技术形成的桩体变形量不大，在市政公路路基施工中常见。但该技术形式需要配套高性能的机械设备装置，基于其软土处理的高效，在实际应用中可结合道桥工程实际情况选用。

4.6 软土地基深层搅拌桩施工技术

市政道桥工程深层搅拌桩施工技术通过将水泥等填充料及一定比例固结剂加入软土地基，然后采用搅拌桩对软土土质进行搅拌，待固结剂及水泥凝固后，形成稳定性高的地基土体。应用软土地基深层搅拌桩技术，要提高土壤透水性，应选用相应的固结剂类型。通过深层搅拌，在软土地基周边会形成固形土体，在两者融合下能够产生带有极高强度的复合型地基，从而大幅改善软土土壤荷载应力。软土地基深层搅拌桩施工技术简便高效，成本优势明显，在市政道桥软土地基施工实践中较为常用。

5 结束语

市政道桥工程作为城市基建工程项目，在当前城市化建设中不可或缺。在道桥施工面临软土地基状况时，应结合道桥建造等级标准及技术规范要求，对软土地基进行相应处理，可综合采用多种施工工艺，以提高软土地基的强度及承载力，确保道桥工程使用周期寿命。