公路桥梁施工中软土地基施工技术的应用探究

潘文贵

芜湖市公路管理服务中心直属分中心 安徽 芜湖 241011

引言

随着经济社会的发展，公路桥梁建设步伐加快，软土地基处理越来越多，软基是公路桥梁施工的重难点，其存在孔隙小﹑渗透性差等特征，它的施工效果决定公路桥梁寿命及质量。为延长道路寿命，提高道路使用质量，需要在公路桥梁建设期间有效处理软基，保证软基质量，避免发生沉降﹑开裂等情况。

1 软基特点分析

①高水分性。相比而言，软土含水量较大，能达到71%，建设时易于辨别，第一时间对其进行处理。公路桥梁的建设过程无法在软基上开展，如果未及时对软基进行处理，将危及工程质量安全，且影响工程的如期开展。②压缩性强。一般情况下，软基液限与压缩系数呈正相关。前者变大，后者也跟着变大，能达到1.1MPa。由于土壤情况较为复杂，各公路桥梁工程所处地基软土，其黏土固化程度不同，需提高软基处理重视程度，防止出现施工质量安全问题。③渗透性较差。因含有沙土，所以相比于软土固化，黏土固化更快，由于软土属于渗透性较差的黏土，即便外界提供很大的压力，也难以加快土壤固化速率；在软土中，如果存在大量的有机物，将引起排水通道被阻塞，导致软土渗透性下降[1]。④抗剪性低。软土与黏土即便存在不一样的特点，不过从抗剪性能来分析，两者区别较小。由于软基的抗剪性较差，将进一步弱化路基排水性能，会影响工程质量的提升。对此，应采取有效的措施来提高软基抗剪性能，避免在今后地基使用中出现质量问题。

2 公路桥梁建设中软基状况

软基组成包括松软土﹑松散砂等，渗透性与承载力小。因软基含水量高﹑变形突出﹑固结缓慢，所以会给公路桥梁建设的压实带来较大影响。因土层分布不均，导致载荷存在偏心情况，在发生较大沉降时，将产生不均匀沉降，进而给建筑功能带来影响。在公路桥梁建设期间，因为地基属于基层结构，若形成大面积沉降而造成倾斜时，极大损害桥梁使用性能[2]。因此，为延长公路桥梁寿命，确保其建设质量，需要把握致使沉降的因素，且实施可行措施降低因沉降所带来的影响，通过对建设地的地质条件施工实践研究得知，降水以及抽汲地下水属于致使沉降的主要因素。在合理提高压实度的基础上，能够实现稳定软基内部结构，但一些施工企业对压实度不够注视，出现问题也未能及时处理，导致公路桥梁使用性能受到极大影响。软基的稳定也取决于土壤湿度，如果在建设期间遇到雨季，造成施工区域有着大量的雨水，公路桥梁将被雨水长时间侵蚀，也将引起建筑物出现沉降情况。

3 软基对公路桥梁施工的影响

软基在公路桥梁建设中一般会影响到压实度和承载力，且还能引起路面形成的硬化以及沉降情况。其对公路桥梁建设的影响，主要包括：①降低施工压实度和地基承载力。软基构成有砂﹑软土等，在公路桥梁建设期间常常会形成对软基压实不足﹑承载力下降的现象，随之影响到工程的可靠性。同时，软基渗透能力较弱﹑含水量大，如在建设期间出现较久的雨季，导致被雨水侵蚀，给工程质量带来不良影响。②引起路面沉降。因为降水及抽汲地下水，可能出现水土流失，软基强度变小，所引起的地面沉降，将能影响到公路桥梁的寿命以及建设效果，所以在公路桥梁建设期间，软基显著危害便属于沉降。③造成路面硬化。公路桥梁施工主要利用沥青以及混凝土材料，它们的稳定性较差，容易出现内部开裂或硬化。因为软基的可靠性与坚固性不佳，在施工过程中容易形成路面硬化的现象，路面的硬化也同桥梁施工材料比有一定的联系。

4 公路桥梁施工中软基施工技术的运用

软基施工是公路桥梁建设的重难点，一定程度上困扰了公路桥梁建设过程，下面，着重对公路桥梁建设过程中常用的软基施工技术进行描述，以供参考。

4.1 降低含水量，增加压实度

在工程建设期间，软基的压实程度决定着公路桥梁施工质量，所以为提高软基硬性，应该通过减少浅层含水量的方式来提高稳定性。目前，减少含水量的方式，一般是基于表面增加固结剂，这样既有助于地下排水，也对浅层排水起到较大作用。并且若因路基降低情况，导致基层分布不均，为确保工程建设质量，提高路基承载力，应采取相应措施来减小影响。

4.2 粉喷桩路基固结

目前，不少的施工单位在公路桥梁建设期间均采取这一项技术，其具体施工要求：因为施工机械设备难以在凹凸不平处开展作业，便需要做好建设地点的整平工作，保持地基平稳，如存在不平整处，建议考虑加垫砂石；通过加垫砂石，既能找平地基表面，助于作业开展，也助于提高地基稳固性。在施工期间，要确保粉喷桩施工质量，应该充分把控其材料和施工工艺，特别要确保水泥用量的控制。在大面积施工前应该进行试桩，根据试桩结果确定建设过程所需施工参数，同时，在施工中根据规定进行全方位质量管控。

4.3 加载法、置换土质

首先，加载法。采取这一项技术，旨在通过提高软基强度及抗压能力，避免填土路面沉降受到影响。常用的加载法一般可以分成两种，一是填土加载；二是降低地下水。基于填土能够提高压力，把控路面沉降量，存在砂层的软基，第二种方法有着较好的适用性，并且如果想要不影响到附近环境，应该在建设区域打入钢板开展维护。通过应用填土法，旨在把控残余沉降量，所以在建设期间应该开展全方位动态观测，确保沉降量处于适当范围，避免地基受到破坏[3]。其次，置换土质。因为软基稳固性较差﹑承载性能不佳﹑抗压性较低，所以想要降低土层沉降，促使基层结构更加可靠，以及提高承载性能，应该把一些不满足质量要求的软土进行置换，换成一些承载性能较好的土壤，置换施工较为方便，通常采用机械换填处理，置换土质将会增加较大的工程量，导致工期延长，投入加大，并且对环保影响较大，所以在大多数公路桥梁建设过程中均不提倡采用这一项技术。

4.4 挤密法、强夯法

首先，挤密法。公路桥梁建设期间，运用该项技术的原理是，借助桩孔产生期间的侧向挤压桩间土，之后通过对素土等的使用，来对桩孔进行夯填处理。对于软基或者黄土的处理，灰土以及土桩有着较好的适用性，此类资源丰富，便于取用，可以达到就地取材，且满足原位处理要求。需要根据适当比例，借助人工地基成孔，接着注入炉渣等开展夯实处理，由此产生桩体，在拌和后出现反应，让生石灰变大，在此作用下，会出现堵管现象。对于砂石桩法来讲，可以借助振动及冲击效果，在软基内填入材料，由此产生砂石桩体。其次，强夯法。这一项技术常常也被称为动力固结法，对地基进行连续打击，以提升软基承载性能，增加地基强度，降低其压缩性。一般借助15t以上的物体对地基进行打击，满足公路施工的要求。该项技术诞生于20世纪，起初有着一定的局限性，被运用于砂石等地基。后来，随现代化施工技术的出现，在细砂土壤中这项方法被逐步推广，且表现为投入小﹑造价低等特征。强夯法70年代末进入我国，起初在几个地方开展实验，获得了不错的成果，此后在国内逐渐大范围应用。强夯法施工不仅能够提高地基抗剪性，也增强了土壤抗震性。不过针对粉土软基处理，该方法并非很理想，应视土质情况来选取相应处理方法。

4.5 加筋法、灌浆法

首先，加筋法。公路桥梁建设期间，在这一项技术中，常用到土工织物法。通常情况下，将聚合物当作原料，来完成对土工织物的生产。该项技术广泛运用于工程建设项目，常用于路基填筑施工﹑路面裂缝治理﹑桥头路基加固处理等，切实解决了公路桥梁建设中诸多质量控制问题。其次，灌浆法。这一项技术是借助液压﹑气压原理，将相应材料注入裂缝以及空隙中，达到强度及密实度的提高。通过运用该项技术，旨在加固结构，并达到防渗效果。在公路桥梁施工期间，针对灌浆对象，不但应该增加其模量及强度，也应该实现恢复构造物稳定﹑实现对水流的截断﹑使渗透能力下降等目标。以前这一项技术常常用来优化强渗透底层，目前，多处对软土灌浆法开展了若干实验，且获得不错的效果。

4.6 抛石挤淤泥法、反压护道法

首先，抛石挤淤泥法。为了提高软基强度，用片石挤出淤泥，填埋于软基处。该项技术施工较方便，对于满足以下条件的软土地区，该项技术有着较好的适用性，即：石料资源丰富，大面积沟塘洼地，围堰排水困难，软基表层相对松软，且片石可下沉至3～4m的地区。其次，反压护道法。公路桥梁建设期间，该项技术的常规做法是：事先修筑护道，用来对软基隆起趋势进行平衡，增加软基的安全系数，实现路堤稳定。

4.7 排水固结法、表层排水处理

首先，排水固结法。公路桥梁施工期间，该项技术可借助地基排水特点，提高荷载预压，为加强地基提供可行举措。能够基于黏性地基，设置排水柱，由此排水固结，提高抗剪性。该方法一般基于地基加固以及排水固结，提高了软基承载能力。当应用加载法时，常常和该项技术组合使用，可以切实改善质地。其次，表层排水处理。能够基于黏性土，添加适当物质，由此提高稳定及填土固结，该项技术可提高地基强度。含水量较高，土层不厚，由于砂垫层具备排水功效，可以降低水位，给作业设备创造条件。若土层分布不均，则将发生局部失稳的情况，需要使用护垫材料，借助抗剪力优化沉降，提高地基支撑能力，且推动设备正常通行。

5 公路桥梁建设中常用软基施工技术对比

鉴于公路桥梁建设过程中所出现的软土情况有所差异，所以应该对常用的软基施工技术开展对比，由此选取更为合理的处理技术，着重从软基的处理范围，来对比软基施工技术。密实法，其最大处理深度一般介于5～8m之间，工效较高，节省原料，可能扰民且给附近建筑带来影响；抛石挤淤法，其最大处理深度通常在3m左右，这一项技术适用于软土较浅的路段，在材料选取方面有一定要求；置换法，其处理深度能够达到30m，对于沉降要求较低的路段，该项技术能取得较好的应用效果，可与其他技术进行组合使用；灌浆法，其最大处理深度一般介于8～15m之间，不会形成噪音，不扰民，所形成的污染不大[4]；管桩法，其最大处理深度一般在30m左右，对于深厚软基，沉降要求较高的路段，这一项技术有着较好的适用性。高压旋喷桩法，其最大处理深度在24m左右，主要用于解决场地受约束的情况。总体而言，软基施工属于公路桥梁建设中重要组成部分，其施工质量与工程质量息息相关。所以，我们应该主动探索软基处理新工艺﹑新材料﹑新技术，保证软基施工速率及质量，确保工程质量与安全，为实现经济社会高质量发展提供更优质的服务。

6 结束语

作为公路桥梁建设的难点，软基施工技术的科学性与施工质量的可靠性已被人们高度关注，车辆超载﹑温度及气候等均能影响到软基的稳定，为在施工中确保软基质量，在公路建设中应全面分析各种影响软基施工质量的因素，制定针对性处理方案，在实践中不断总结完善。文章主要基于软基施工技术进行了概述，并介绍了公路桥梁建设软基的状况，希望对这一方面的分析可起到一定的借鉴作用。