公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用

白雪飞

（中交第一航务工程局有限公司总承包工程分公司，天津 300000）

0 引言

公路桥梁工程中软土地基问题不容忽视，施工人员需加大重视力度，不断提高自身技术水平，高效、高质完成公路桥梁施工，创建符合人们需求的交通设施。公路桥梁施工中软土地基问题比较常见，具有渗透性差、压缩性高、承载力小、含水量大的特点，因此其稳定性、承载力较差，容易引起质量安全问题。

1 公路桥梁施工中软土地基的特点

1.1 压缩能力强

公路桥梁工程中软土地基的一大特点是，在液限增加的情况下，其压缩系数也会随之增加，二者具备正相关关系，联系紧密。因此，在施工准备阶段，需对施工现场的实际情况进行了解，掌握土壤信息以及现场软黏土固化、压缩情况，并且要注意在公路桥梁施工中，不同固化黏土有不同的作用，需要采取合理的技术措施进行处理，避免对公路桥梁的正常施工造成不良影响。

1.2 渗透能力差

公路桥梁工程会使用大量的黏土进行施工，不少黏土是在软土中存在的，两者的固化速度相比较而言，软土明显慢于黏土。因此，公路桥梁基础施工中，黏土更加适用。然而，软黏土固化速度较慢、渗透性较差，加大了外部施工压力，容易影响工程施工进度，软土无法实现快速固化。

1.3 抗剪能力低

在抗剪强度方面，软土和黏土并无太大区别，软土的抗剪性要稍差于黏土。公路桥梁施工过程中，工程施工质量还会受到排水的影响。为保障公路桥梁施工质量和工程安全，应制定合理的技术方案，规范完成软基处理工程，以提升软土地基的抗剪性能[1]。

2 软土地基的影响和常见危害形式

在公路桥梁工程建设中，软土地基处理是广受重视的问题，如果施工中没有处理好软土地基问题，在工程长期使用过程中，道路上不断增加的荷载会加大地基承受的压力。在长期的道路荷载影响下，逐步引发地基泥浆沸腾现象，使地基缓慢沉降，路发生倾斜、开裂和损坏。在道路使用中，车辆行驶安全无法保障，容易发生交通安全事故，造成严重后果。软土地基的常见危害形式有剪切拉裂和浸水沉陷两种。

2.1 对工程施工的影响

2.1.1 对施工过程的影响

软土地基对公路工程基础施工有重要影响，软土地基会增加施工难度，对工程的总体施工进度产生严重影响。发现软土地基后，需要对软土地基进行处理，加大人力、设备和材料的投入，施工成本也会增加。对施工段软土层的处理，需组织专家和技术人员进行讨论，确定可采用的施工技术方案，与设计院进行交流，经设计院批准后方可实施。施工过程中进行软土地基施工，要考虑软土地基对工期的影响，以及相关人员、设备使用产生的成本问题等。

2.1.2 对工程质量的影响

在施工过程中，软土地基问题基本上是不可预见的。在前期项目勘察设计阶段中，对软土地基的具体情况掌握不足，没有足够的信息支持，需根据工程建设和软基处理规范，结合施工现场的软土地基情况，对软土地基进行处理。在软土试验环节，需要根据具体的试验结果设计软土地基处理要求和方案，并按照该要求处理软土地基，如果出现处理不到位的情况，就会增加施工质量安全隐患，使工程质量无法得到有效保证[2]。

2.2 常见危害形式

2.2.1 剪切拉裂

地基土性质比较软的情况下，由于其缺乏足够的抗剪强度，面对路堤和路面上的外部荷载难以承受，在振动荷载或自重作用下，会降低路基强度，增强其流动性，可能导致地基局部或整体发生剪切破坏，软土层发生横向滑动和挤压，最终造成严重质量问题，比如路堤沉降、坍塌、失稳或结构裂缝等。

2.2.2 浸水沉陷

一些路段排水不良，路基容易渗水。受土重、行车荷载和水温变化等因素影响，使路基产生过度沉降和变形，对工程的正常使用造成不利影响，出现过度不均匀沉降现象的路基，其路面可能开裂、损坏，使公路桥梁路面出现凹陷和积水，汽车在行驶过程中发生震颤、颠簸，引发桥头跳车事故等。

3 公路桥梁施工中软土地基施工处理技术

3.1 注浆技术

公路桥梁工程施工中遇到质量较差的软土地基的情况，需要选择注浆技术进行处理，选择水硬性胶结材料将其灌入土层缝隙，使缝隙加快固化，提高软土地基的性能。

3.2 置换施工技术

使用换填处理技术进行软土地基的施工，选择承载性能更优良的土替换软土，解决地基沉降的问题，提升地基性能。在软基换填施工中，可以选择开挖、爆破作业等方式，以保障施工效果，但也会加大工程量，提高施工成本，因此软基换填技术的使用有所限制。在进行换填施工前，需深入调查施工现场，了解施工环节具体情况和软土地基性质，科学合理设计施工方案。

3.3 粉喷桩技术

公路桥梁软土地基施工使用粉喷桩技术，可以保障地基实际处理效果，解决软土地基问题，提高地基承载力。在应用粉喷桩技术进行地基处理过程中，需对施工现场进行深入的地质调查，施工前要平整现场，确保现场无杂物。将需要的施工材料准备好，开展桩试验。进场施工材料均需接受严格的检测，淘汰质量、性能不达标的材料。根据具体工程的施工需要，对各类技术参数进行合理调整，实现对数值的严格控制，促进粉喷桩施工规范化。保障各类机械设备运行性能良好，避免出现安全事故。施工人员应接受培训，熟练掌握粉喷桩的工艺流程和施工标准，按规范要求开展具体施工作业，保障软土地基处理质量。

3.4 排水固结技术

可应用排水固结技术进行软土地基处理，增强地基的稳定性和地基强度。施工前需开展地质勘察工作，并做好地基预压处理工作，为后续工作奠定良好的基础，方便排水固结技术的操作。地基中设置好垂直排水柱，有助于排水固结，提高软基抗剪性能。在当前公路桥梁工程软土地基施工中，一般不会单独使用排水固结技术，而是配合其他技术方法施工，以实现高质量的软土地基施工。排水固结法在公路桥梁施工中适应性良好，为确保其作用有效发挥，还需科学配置人员和设备，确保施工顺利进行。

3.5 管桩加固法

（1）碎石桩加固法。在软土地基上使用振动、冲击等技术钻孔，向地基压入碎石和沙子，此操作下形成的桩直径和密度更大，称其为碎石桩。碎石桩可以与原软土地基共同形成坚实的持力层，提高地基承载力，减少变形。碎石桩加固法一般在一些低密度地基中使用，具体施工中成本比较高，但随着相关技术的不断进步，其使用范围也更加广泛。

（2）夯实水泥土桩方法。夯实水泥土桩法与碎石桩加固法类似，大部分荷载由桩承担，通过侧向阻力和端阻力可以将荷载传递到深层土壤。桩和土分担荷载的情况，会增加土的高压区，提高地基的承载力，避免地基出现沉降和变形。因此，可以在地基边缘设置桩，以满足高层建筑地基荷载要求。夯实水泥土桩方法的优势在于施工简单、时间短、成本低。

（3）预应力管桩加固法。预应力管桩的制作需由专业制造厂家负责，采用预应力技术和离心成型技术，对制成的空心圆柱进行蒸汽养护，再预制混凝土桩。可以通过计算机控制整个生产过程，减少人为因素对工程的影响，保障桩身的质量和可靠性。管桩混凝土具有较高强度，可以达到C60 ～C80。管桩自身的抗压强度较高，但抗弯强度不足，桩身受到不同土层水平力影响，容易发生断裂。因此，软土地区的管桩施工会在很大程度上影响开挖，应按照“避免过度的应力释放和过度土木工程应力，对土壤位移和应力释放进行合理控制”的原则进行开挖施工[3]。

3.6 水泥搅拌桩法

使用水泥搅拌桩法，需采用石灰和水泥等固结材料，通过深层搅拌机械设备混合各种建筑材料，使其发生相应物理反应、化学反应。在链式反应下，得到的复合地基强度高、稳定性好，尤其在淤泥和松散砂土等地基加固处理中使用，可以取得良好的处理效果。但同时需要注意，在施工前，要提前做好场地清洁、平整工作，以保障施工效果。

3.7 强夯法

软土地基施工中，如果地基属于陡峭路堤路段，或者其边坡高度在20cm 以上，则适合使用强夯法进行处理。为保证施工质量，需确保施工参数与工艺合理性，现场需进行试压，以确定技术方案[4]。首次强夯施工，其范围在6 ～8m 范围内，每6m 对路堤进行一次压实。强夯施工前，需配置一定沙和土，将其掺入高饱和度的土壤中，以保障强夯作业顺利实施。通常每轮锤击次数为3 ～5 次，压实点距离保持在10m，使用约12t 重的锤子进行作业。路堤按等边三角形位置进行强夯，单点保持在1 ～3 级左右，落差约1.5 ～3m。强夯法对设备要求低，且施工成本低、速度快。

4 软土地基施工处理质量管理措施

首先，施工前需做好相关准备工作，明确具体的软土地基施工任务，前期进行周全的现场勘查，掌握软基实际情况，科学制定施工计划[5]。

其次，路基含水量高或者与水源临近的情况下，必须进行排水处理，避免水侵蚀、渗透路基，导致其稳定性和强度降低。完成路基排水作业后，可以降低一定范围内地基土的湿度，使路基长期保持干燥状态，进一步增强路面强度和稳定性。在排水施工中，往往根据水源将其分为道路排水和地下排水。

再次，做好路基沉降监测工作，在开展软土路基填筑作业中，对变形情况实时监测，做好施工方向和进度调整。路基沉降监测，在选择变形观测面时，需沿路基施工路线选择代表性强的观测面。动态观测下掌握路基稳定性，将观测数据记录下来，对日沉降和横向位移进行分析，确认施工可行性[6-7]。如果日沉降和日横向位移分别低于10mm 和5mm，则证明路基状态比较稳定。

最后，软土路基填筑时，应对填土层厚度进行合理控制，使其满足施工设计要求。结合现场地质条件、材料供应等因素，采取措施合理减少软土路基对工程的影响。

5 结语

在公路桥梁软土地基施工中，需科学应用相关处理技术，规范化施工，解决软基不均匀沉降的问题，提高地基稳定性和强度，延长工程使用寿命，确保公路和桥梁的使用性能。