软土地基施工技术在公路桥梁施工中的应用

郭豪

（江西省交通工程集团海通公司，江西 南昌 330000）

0 引言

软土地基由黏土、淤泥等构成，含水量较大、土层强度较低，影响公路桥梁工程的承载力，引发路面沉降等风险，使公路桥梁工程在后期使用过程中面临较多安全问题。在公路桥梁工程的施工阶段，施工人员需要高度重视软土地基的施工，通过土层加固、排水固结、铺设材料等方法，全面提高施工质量，降低软土地基的危害。

1 软土地基及其特点

软土地基是由淤泥、有机质土、黏土等组成的，这种地基固结速度较慢，稳定性较差，容易引发安全事故。因此，公路桥梁工程的建设人员要全面勘察建设区域内的地质情况，提高处理措施的针对性。软土地基包含着大量的淤泥、泥炭等物质，渗透性较差，稳定性较低。

2 公路桥梁施工中软土地基的危害

2.1 地基稳定性差

软土地基多以絮状结构呈现，当部分区域受到扰动时，其他区域的地基会流动，软土强度受到影响。对于公路桥梁工程而言，地基部分的施工尤为关键，如果地基结构不稳定，施工过程就会直接受到影响，公路桥梁工程后期的运营能力也会降低。因此，施工单位需要采取有针对性的措施，防止公路桥梁地基的土体变形。

2.2 路面沉降风险大

软土地基含水量在35%～80%，孔隙比为1～2，这会直接影响公路桥梁的施工，即便建设完成，工程质量也会受到严重影响。在公路桥梁工程的施工中，如果施工人员对软土地基处理不当，就易引发路面沉降，对公路施工造成风险。因此，在处理软土地基时，施工人员需要提高地基的压实度，使公路桥梁工程更加安全、稳定，降低路面沉降的风险。

3 公路桥梁工程中软土地基的施工原则

3.1 因地制宜原则

在公路桥梁工程中，软土地基的施工需要遵循因地制宜原则，工程设计人员需要结合施工区域的地质条件和水文条件，选择科学合理的地基处理手段。在实践当中，现场勘测人员首先需要对施工区域内软土地基的分布情况进行勘察，明确软土的分布区域、土层深度，然后选取适宜的施工手段，提高施工技术的有效性。另外，施工人员需要确立“预防为主，防治结合”的施工理念，提前做好施工风险预估，采取有针对性的应对策略。

3.2 经济性原则

在公路桥梁工程的施工中，软土地基的处理需要遵循经济性原则，工程设计人员和管理人员需要优化公路桥梁工程的线路布局，高度重视经济因素，减少人力、物力、财力以及时间的投入，全面提高施工效果。在软土地基的处理方面，施工单位需要尽量减少投资，提高软土地基治理的有效性。除此之外，施工单位还需要综合考虑环境污染问题，选择对自然环境破坏较小的施工技术和施工材料，保护自然生态环境。

4 公路桥梁工程中软土地基的施工技术分析

4.1 强夯技术

软土地基的处理可以采用强夯技术，施工人员应用外力手段改变软土地基的土壤结构，全面提高软土地基的整体性能。强夯技术具有操作简单、实用性高等特点，在施工之前，施工人员首先对软土地基的含水量和含气量进行测定，当二者符合工程的设计标准时，才可以应用强夯技术。在施工过程中，施工人员需要完成平整场地、铺设垫层、夯点放线定位、测量高程等施工环节。在使用强夯技术的过程中，施工人员可以在第一轮选取小型的机械设备，将软土地基中的水分和气体挤压出去，然后在第二轮使用中型机械，使软土地基中残留的气体和水分得到充分排出。强夯技术需要按照“先深后浅”的施工顺序，施工人员首先需要对深层土进行加固，然后再对中层土、表层土进行夯实加固。为提高施工的规范性，充分发挥强夯技术的作用，施工人员需要做好现场施工记录，提高软土地基的承载能力。

4.2 深层石灰搅拌桩技术

深层石灰搅拌桩技术具有工期短、经济效益高、施工工艺简单可行等特点，能够使软土地基得到有效加固，减少软土层的沉降。在使用该技术时，石灰可以用作固化剂，施工人员需要让石灰材料和软土均匀混合，产生化学反应，形成强度较高的复合地基。为充分发挥深层石灰搅拌桩技术的实际作用，施工人员需要应用大型设备，配置搅拌钻头、空气压缩机，然后开展小范围的试验，结合试验结果科学确定地基强度。在使用深层石灰搅拌桩技术时，施工人员需要按照桩机定位、预搅下沉等施工流程，严格把握施工标准，控制施工成本。图1 为施工流程。

图1 深层石灰搅拌桩技术施工流程图

4.3 排水凝固技术

在公路桥梁的施工中，很多地区的空气湿润度较大，软土地基具有较高的含水量，这种情况可以引入排水凝固技术，排出地基当中的水分，应用固结剂提高土体的固结速度。在实践当中，施工人员可以在公路桥梁路基附近设置排水渠道，或者设置沙井，提高软土地基的排水能力。除此之外，施工人员还可以在软土地基中投放固结剂，提高软土地基的固结速度，提高地基施工质量。

4.4 铺设土工格栅

土工格栅是一种常见的土工合成材料，能够在软土地基处理当中发挥独特的作用。当前，常见的土工格栅包括塑料土工格栅、钢塑土工格栅等，能够对软土地基起到加固的作用，改善软土地基的整体结构，为后期的公路桥梁施工奠定坚实的基础。在施工过程中，施工人员需要高度重视现场的施工环境，结合现场环境选择适合的土工格栅材料，优化土工格栅材料的应用效果。在施工过程中，施工人员首先要在软土地基上摊铺300mm 的粗砂和中砂，然后使用机械设备平整施工场地，使用25t 的振动压路机对软土地基实施碾压作业，确保软土地基得到压实。在铺设土工格栅时，施工人员需要科学控制相连接的土工格栅长度，将连接长度控制在200mm 以内。

4.5 化学加固技术

化学加固技术会彻底破坏软土地基当中的土壤结构以及微生物部落，所以这种方法的使用率较低。化学加固技术主要分为硅化法、注浆法等。在硅化法中，施工人员首先对软土地基进行测量，重点测量软土地基的含水量以及含气量，进而配置以泡花碱为主的溶液，将其灌入软土地基当中。这种方法能够让软土地基迅速加固，但该方法的施工成本较高。如果软土地基的渗透性较低，那这种处理方法的使用效果就会大打折扣。

4.6 换填技术

在公路桥梁工程的施工中，部分施工区域软土地基的分布较少，并且软土的土层相对较浅，这种情况就可以直接使用换填技术，将原本的软土土层清除，然后更换地基材料，提高地基承载力。换填技术在实践当中包含了多种操作方法，以下为各种方法的施工步骤：

4.6.1 开挖换填法

开挖换填法是采用淤泥挖除的方法清除软土路基，将原本承载能力较差、含水量较高的软土更换为水泥土、灰土、砂土。在更换完土体之后，施工人员需要开展压实作业，检测土壤的压实度，全面提高施工质量。开挖换填法能够彻底解决软土地基的问题，全面提高软土地基的承载能力。通常情况下，在使用开挖换填法时，施工人员会把软土替换为天然砂砾，并提前做好试验，采用分层填筑、分层压实的方法，避免发生路基沉降等问题，完成整个施工过程后，检测压实度，保证地基的抗变形能力。

4.6.2 抛石挤淤法

针对软土地基，施工人员可以采用抛石挤淤法，这种方法能够应用于低洼地带的软土施工区域，解决机械设备难以进入施工区域的难题，加快积水的排出，全面提高软土地基的施工效果。在使用该方法时，施工人员需要在路基底从中部向两侧抛投碎石，将淤泥挤出，提高路基的强度。抛石挤淤法需要选择不易风化的碎石，并且碎石的尺寸需要大于0.15m，这样才能将淤泥挤出，增强地基的稳定性。在使用该方法时，施工人员需要加强对施工区域的环境勘测，深入分析抛石挤淤法应用的可行性，避免对周围的建筑物产生不良影响。

4.6.3 爆破排淤法

爆破排淤法能够有效排出淤泥，对软土地基进行处理，在该方法的应用过程中，施工人员必须要科学把握装药量，控制埋药深度。为进一步提高爆破的强度，施工人员可以增加块石堆压，充分发挥该技术的应用效果。在施工过程中，爆破排淤法需要采取多次施工的方式，避免一次性施工。爆破排淤法容易对周围环境产生影响，施工人员需要提前做好准备，降低该方法的负面影响。

4.7 真空预压技术

真空预压技术是一种通过真空结构形成内外气压差，增强软土地基承载能力的施工技术，能够防止地基遭到破坏，提高地基的稳定性。在应用真空预压技术之前，施工人员需要对软土地基进行勘测，全面了解软土地基的土质，设计好施工方案。在施工过程中，施工人员首先需要在软土地基中插入塑料排水板、袋装砂井等，在表面铺设砂垫层，然后使用密不透气的封闭薄膜，将软土地基与大气隔绝，埋压薄膜端部，利用砂垫层中提前埋设的吸水管道，使用真空泵抽真空，形成膜下负压的状态，使软土地基排水固结，提高软土地基的强度。真空预压技术是一种新型的软土地基施工方法，具有施工安全、工期短等特征。通过使用真空预压技术，土体在固结过程中会产生垂直沉降，侧向还会产生位移，是一种创新型的软土地基处理方法。

5 公路桥梁施工中软土地基的处理案例

5.1 土工格栅施工案例

武邵高速中，沟谷处有薄层软塑土，水库处表层有淤泥质土，厚度在2m 以下。针对该路段，施工单位首先对软土地基开展了深入勘察，确定该段的软土地基属于淤泥质软土，为确保工程的稳定性，施工单位决定采用“土工格栅+砂砾垫层”的处理方式。

在施工过程中，施工人员清除了路基表层杂物，挖设排水沟，铺设土工格栅，同时铺设30cm 的砂砾垫层，将施工区域摊铺平整，然后开展碾压作业，最后进行填土。

通过使用“土工格栅+砂砾垫层”相结合的软土地基处理方式，该工程有效缩短了工期，与换填法相比，此次软土地基处理施工节约了12 万元的资金，有效提高了软土地基施工的经济性。

在公路桥梁工程的施工中，施工人员需要充分结合施工区域的自然环境特点，对软土地基的土质进行勘测，然后确定科学的施工方法，正确处理软土地基，降低软土地基的含水量，加快土壤固结。除此之外，施工人员还可以对软土地基的处理方法进行创新，充分应用以往的施工经验，做好施工预算，最大程度地降低资金和人力投入，确保施工质量。

5.2 挤密碎石桩处理技术

某高速公路的整体路基宽度为33.5m，地下水位较高，路基上部为可塑亚黏土、亚砂土，中部为松散粉砂，底部为软塑亚黏土。在该工程中，施工人员采用了挤密碎石桩处理法。

在施工过程中，施工人员采用冲击或者振动的方式打孔，然后将碎石挤压到孔中，形成碎石桩体。在成孔的过程中，原本松散的沙土颗粒会在高频振动的影响下重新排列，使内部结构更加致密，提高土层的密实度。在施工过程中，施工人员安排好桩架，严格按照挤密碎石桩处理技术的工艺流程进行施工，完成了碎石填筑工作，进而对碎石桩单桩、碎石桩复合地基等进行荷载试验，并对地基开展了为时6 个月的跟踪观测，发现地基沉降变化值非常较小，并且已经逐步趋于稳定，这充分说明了该处理方法的作用。

在该工程中，施工人员提前检测了软土地基的构成，结合软土地基的结构，确定了挤密碎石桩处理技术，并在施工后对地基进行了长时间的跟踪观测，科学测定了这种软土地基处理方法的有效性。在今后的公路桥梁工程施工中，施工人员需要认真研究相关或类似的施工案例，结合实际情况对软土地基的处理方法进行创新，全面提高施工效果。

6 结语

随着我国城市化建设的不断发展，公路桥梁施工技术也得到了快速进步，各种新兴技术迅速发展，公路桥梁工程的施工质量也在不断提升。软土地基含水量较大、渗水性较差、稳定性较低，容易造成路面沉降等问题。针对这种情况，施工单位需要加强对软土地基分布范围的勘测，把握好软土地基的土质结构，选择科学的地基处理方法。为确保不同技术的施工效果，施工人员需要做好现场试验，对不同施工技术的效果进行测定，选择有针对性的施工技术，提高软土地基的承载能力。