公路桥梁工程中软土地基施工技术分析

康亚飞

摘 要：近几年，各地公路桥梁建设步伐不断加快，软土地基在公路桥梁建设中有着重要的作用，由于软土地基会影响公路桥梁的质量，因此，在公路桥梁工程中，必须密切关注对软土地基的处理，合理选择软土地基的施工技术。主要分析对软土地基的施工处理技术，希望对公路桥梁建设的相关部门有一定的借鉴作用。

关键词：公路桥梁工程;软土地基;施工技术

中图分类号：U416                                   文献标识码：A                                    文章编号：2096-6903（2022）05-0016-03

0 引言

在公路桥梁的建设中，软土地基对工程建设影响很大。因此在修建公路桥梁前，需要对软土地基进行有效的处理，以提高地基的可靠性，从而保证了公路桥梁工程的顺利开展。

1 公路桥梁施工中软土地基的特点

1.1 渗透性差

公路桥梁的软土地基上有大量的沙土，这使粘土更容易硬化。此外，如果软土地基处于高压下，会形成一些气泡并堵塞排水管，由此，导致土壤渗透性降低[1]。

1.2 强压缩

公路桥梁对软土地基的压实性要求很高。一般来说，软土地基的可压缩性随着流体极限的增加而增加。另外，由于各个地区的地质条件不同，因此，施工单位需要研究不同硬化程度的粘土的性质，以确保公路、桥梁工程顺利运行。

1.3 低剪切强度

在公路桥梁的软土地基中，软土地基的抗剪强度较低。这对路面的排水效率有很大影响，也在一定程度上影响公路桥梁的工程质量。因此，必须妥善处理软土地基的抗剪强度，避免影响公路桥梁工程质量。

2 公路桥梁施工中影响软土地基的因素及风险

2.1 公路桥梁施工中影响软土地基的因素

2.1.1 土壤质量

土壤具有不同的特性，必须在施工中结合当前在建的土壤特性，改进施工方法。土壤质量是影响软土地基的重要原因。例如，粘土和沙土需要根据在建土壤的类型进行不同的处理。粘土颗粒又小又细，和更多渗透性差的软土地基一样，需要对其进行压缩。沙土中含有大量沙土颗粒，沙土自然疏松，压实面积大，需要多次压实。而土壤中的孔隙大小和强度等级直接决定了软土地基的稳定性。因此，在施工过程中需要首先加入沙子和砾石，其中砾石厚度约15 cm，将砾石遍布其上，总厚度约为40 cm。

2.1.2 道路边坡设计要求

根据《公路路基施工工技术规范2019版》设计的要求，在滑体范围内和外进行浆砌圈形截水沟用来减少地下水的下渗。在抗滑桩施工的范围内，应平整地面并填平夯实，避免对桩身产生侧压。桩孔开挖的时候，要根据下滑力的大小，滑体的土石结构破坏的程度和地下水等情况的不同，采用全面同时开挖或者跳跃式间隔开挖。根据地质条件，护壁可以采用混凝土、钢筋混凝土的以及喷护等方法。如果在地质条件许可的情况下，且开挖不深时，能确保施工安全时，可以不支护，一般控到设计标高，符合桩基已经设置在较好的基岩上，井孔就保持垂直且不小于设计的尺寸和己达最底下一层滑动面下5 m以上时，应立即绑扎钢筋（或下預制钢筋笼），灌注桃身混凝土，不能拖延时间[2]。

2.2 公路桥梁建设中软土地基所带来的风险

软土地基的内部结构孔隙较大，因此，更容易出现路面下沉的问题。道路沉降的主要原因是软土地基在施工过程中受到地下水的影响，再加上其经过长时间的侵蚀，一些土壤就会被冲刷而流失，导致地基的稳定性大幅度降低，进而使其在受到压力时，导致路面变得不平整。由以上分析可知，软土地基的基本稳定性较差，道路的建设和运营难以承受长期的雨水影响，所以必须使其具有较强的抗荷载冲击能力，否则会影响路面质量。我国建筑企业根据目前的情况，在修建高速公路时，往往选择沥青混凝土或水泥混凝土作为建筑材料。工程师需要充分考虑公路工程的实际要求和施工特点，避免路基材料选择的不合理。因此，工程师必须灵活选择建筑材料和施工工艺，确保公路质量。

3 公路桥梁工程中软土地基施工存在的问题

3.1 没有充分重视软土地基施工技术

施工企业没有综合考虑软土地基的施工工艺，在施工过程中没有给予足够的重视，所以部分软土地基施工无法达到预期的工艺要求和建设目标。另外，为了降低施工成本，一些建筑企业即使意识到软土地基施工的必要性，但还会继续采用传统的基础施工方法，虽然很多这种施工方法是无害的，但由于施工企业的片面认识，往往会造成地面沉降、不平整等严重后果。这不仅延长了建设工期，而且增加了建设成本，同时也带来了不必要的交通危险。

3.2 地质勘察不当

公路桥梁施工前施工单位没有详细的地质调查资料，缺乏对地质条件的全面了解，导致在公路桥梁施工方案设计过程中缺乏参与性和合理性。在实际施工的施工技术中，施工技术与现场条件不一致的问题严重影响了施工效果和施工进度，这都是由于建筑企业对地质勘探工作的不重视而引起的，并且施工所需的地质调查必须包含完整的信息。如果缺乏相关的建设信息，施工会很困难，而且很难开展后续的建设和设计工作。从本质上讲，软土地基的建设人员大部分都靠自身经验施工，导致给施工带来了更大的风险。

3.3 不合理的施工问题

在施工中，经常会出现一些不合理的情况，比如公路、桥梁软土地基施工压缩不足、硬地壳层处理不当等。硬地壳层位于软土层的顶部，硬地壳层可以承受更大的压力，如果能够加强这部分建设，可以很大程度上提高地基的承载能力。因此，施工过程中应注意对硬地壳层的施工。许多建筑公司没有意识到这部分的重要性，并且在施工过程中可能会忽略相关的监督工作，导致建设过程不符合严格的标准。结果导致硬地壳层被破坏。随之而来的，施工难度和施工成本将会进一步增加。软土地基的构成比其他地基复杂，上层土和下层土的特征差异较大。处理软土地基时，要根据各级软土地基的特点，调整施工工艺，防止因施工不当造成地基下陷。而实际施工中经常会出现软土地基处理不当的情况，这恶化了软土地基的承载能力，使软土地基处理工作出现问题的可能性进一步增加，甚至还会造成严重后果。E19B0AF6-8299-42FC-A669-1A3563D4FA1A

4 道路桥梁工程中软土地基施工技术及作业要点

4.1 施工准备

在开始处理软土地基之前，需要进行以下安排：各类工程机械设备进入现场，并有专人负责检查机器设备的性能。确认无误后，报告现场控制工程师验收[3]。同时，所有水电线路均应连接到指定地点，及时清除工程现场的地下障碍物，例如泥土杂物。所有操作必须严格遵守施工图纸，混桩的桩位线由桩号和桩控侧线确定，必须让现场控制工程师进行再次检查。确定轨距和水平距离。严格控制所选搅拌桩设备，保证导轨的平整、笔直，严格按照相关规范和标准要求进行施工。相邻两轨之间的平行度误差应控制在两厘米以内，同样两轨之间的高度差也应控制在2 cm以内，以消除设置误差，保证当打桩机垂直和水平移动时能够清除下沉问题[4]。

4.2 水泥土桩施工的技术要点

4.2.1 水泥混合桩施工

施工前需平整地面，将地面清理至桩施工面同样高度处，同时去除不符合路面性能的杂物，并清除桩位的根土。在场地平坦的地区，开挖泥沙后，可以填入优质土壤，切忌添加任何其他土壤。水泥土搅拌机和桩距、桩尺寸必须严格按照图纸要求设置。必要时，结合现场的具体情况，对建筑物内的水泥桩进行试验。在施工开始时，检查和测试桩成型过程。具体的试验结果决定了成桩工艺和钻孔深度等技术参数。在桩施工过程中必须使钻杆混合深度准确达到设计桩长，施工过快、断电等因素都会影响工作质量，需要采取高效的补救措施。对一天内的辅助喷雾工作需要特别注意。辅助喷剂与原桩体之间的最小重叠长度必须至少为50 cm。如果不满足此要求，则需要重新挖掘。新桩间距应小于桩间距的0.15，在保证施工安全的同时，提高施工质量。当钻头上升到50 cm的高度时，要停止注入溶液，只进行搅拌。在第二次搅拌时，需要反复搅拌，双钻头的速度和钻头的提升速度可以和第一次一样，此时不注入泥浆，然后利用石灰土垫层。在打桩后，需要专业人员对桩的质量进行确认和验收。28 d后可检查桩的形成情况，如桩强度。检查的随机数应至少为总桩数的3%。如果在检查中桩不合格，应采取有效的修复措施。

4.2.2 水泥土拌合

完成桩的质量检查后，方可继续施工，在达到可以铺路的设计强度后，利用钙质土垫层，完成后必须对桩按规范要求硬化。

4.3 路基加固技术的应用

4.3.1 砾石桩施工技术要点

砾石桩的施工可以通过钻孔或敲碎砾石，在注入灌浆的同时绘制灌浆线来完成。桩的抗压强度等级必须在一定范围内或更高。一般使用的工程水泥含水率、溶液、灰分比以及注浆压力都是确定的。当碎石桩达到规定龄期时，可用低应力法确认桩的质量，并检查桩的完整性，应检查总桩数的1/10。

4.3.2 粉喷桩加固技术

粉喷桩加固是一种常用的加工工艺。但是，使用前必须清除软土地基上的所有障碍物。切记现场必须与机械检修区相适应，必须保持施工现场的畅通。如果现场没有经过认证，则需要采取必要的措施，例如铺设砂石和多层压缩。在该地区的低地，接下来进行喷桩的施工准备工作，在检查现场数据、测量数据的排序 时特别要注意理解和执行相关要求，保证所有设计都应符合标准，并及时更新设计图以匹配现场实际情况[5]。如果施工中涉及到某些参数，可以用桩试验法检查。测试部门可以优化钻孔速度、混合速度和喷粉率等参数，获得更加合理有效的建设方案。

4.3.3 表面处理技术

在软土地基处理中，可以采用表面处理技术对软土地基进行处理。使用这种技术可以防止局部软地变形。需要通过排水来增加软土地基的表面强度，确保施工顺利进行。实际中的一些表层土壤也含有大量水分，为便于软土地基的处理，施工前需挖沟排水。

4.3.4 挤密压实法

挤密压实法是目前使用最广泛的软土地基维护方法之一。这种压实技术于1971年中期引入并得到广泛应用。该技术利用砂浆与水接触时膨胀的原理，使土壤结构更坚固、稳定，进而加强了公路桥梁的基础强度。

4.3.5 桩基处理技术

所谓桩基加工工艺，是一种主要利用外力将桩基推入松软地层的加工工艺。該技术保持了桩基的稳固性，可以大大提高软地垫层的强度。在桩基加工技术的应用中，桩基的制造和打桩工位是该技术的重要工作。

4.3.6 水泥混桩法

水泥混桩法可用于增加软土地基的强度。大多数水泥搅拌方法都是在搅拌机中加入石灰、软土硬化剂等原料。然后，通过复杂的物理变换，制造出高强度复合基材。为保证施工现场的清洁，必须对现场杂物进行清理，改善施工效果。

4.3.7 碎屑沉积物压缩

碎屑沉积物压缩结构仅在某些特定的情况下使用，这种碎屑沉积物压缩结构可用于增加地基的强度，特别是在高速公路和桥梁的建设中，基础区域经常存在大量沉积物。由于软土地基往往低于水位，因此很难按照规范设计应用常规的软土地基处理技术。该技术的具体用途是：首先，检查地基所在的施工现场。然后将石头铺在该区域。通过机械装置挤压这些石头。清除地基所在区域的所有沉积物，最后在挤压区域放置顶层岩石，然后再铺一层沙子，且砂石的厚度必须符合相关的标准要求。以上是在沙子铺开后，使用碎屑沉积物压缩结构进一步扩大土层的过程。所有操作必须严格按照规定的要求进行。注意不要使砾石过大。此外，粒径也不应太大。这种施工方法减少了砾石的使用量，增强了污泥压缩效果。

4.3.8 压实法

压实法主要用于桩孔形成过程中，主要方法是充分利用具有侧向压缩作用的土层，然后用钙质土或普通土压实，重要的压实方法很多，主要如下所述。在桩上打一个洞，其中用石灰土填满的方法称为石灰土压实法，对裸土进行锤击和填充的方法称为土壤压实。可以根据具体工程项目的实际情况选择合理的填充方法。一般来说，需要就地取材和现场加工，这几种方法最适用于软土地基。另外，压实方法中的石灰桩法采用的是普通压实法的原理，在该方法中，将矿渣、火山灰、石灰、碎煤按一定比例加入桩孔中，通过挤压和振动使桩体形成完整的桩，使用时注意不要堵塞管道。这是因为石灰与水会反应，然后会生成各种混合物，在反应中增加石灰的量，还会加剧阻塞问题。砂桩法不是很常见，但也是一种压实方式，在这种方法中，主要通过冲击或振动将软土地基刺穿，直接用沙子或砾石填充。

5 结语

公路和桥梁工程的质量会直接影响我国的运输业务和交通安全性。因此，工程的建设单位必须符合公路桥梁工程有关部门的最新要求和标准，并加强对软土地基处理措施的高效应用，尽最大可能满足项目施工要求。相关人员必须根据项目设计图和具体建设环境灵活选择施工方案，防止地面沉降、不平整等质量问题的出现，有效提高公路桥梁工程的整体施工水平。

参考文献

[1] 王志宇.公路桥梁软土地基施工的关键技术分析[J].技术与市场，2021，28（12）：110-111.

[2] 黎霞.软土地基施工技术分析及其在公路桥梁施工中的应用[J].黑龙江交通科技，2021，44（11）：12+14.

[3] 陈绍伟，李永祥，张维文，等.软土地基公路桥梁施工关键技术研究[J].建筑技术，2020，51（10）：1268-1270.

[4] 陈庆林.基于软土地基的公路桥梁施工关键技术研究[J].西部交通科技，2020（1）：24-26.

[5] 郭坤明.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析探述[J].智能城市，2019，5（12）：165-166.E19B0AF6-8299-42FC-A669-1A3563D4FA1A