道路与桥梁施工中软土地基施工技术应用分析

刘凯

（山东绿达建设发展集团有限公司，山东 潍坊 261000）

0 引言

道路与桥梁工程在方便区域公众出行，促进区域经济实现快速发展等多个方面均发挥着至关重要的作用，而软土地基的存在对道路与桥梁工程的实际建设质量产生严重威胁和影响。因此，有必要对道路与桥梁施工中相应软土地基施工技术的合理应用进行深入研究，从而进一步提高道路与桥梁工程的建设成效，促进各地区社会与经济的发展。

1 软土地基介绍

道路与桥梁施工中软土地基普遍存在，其指的是施工区域中存在的强度低或者压缩量高的一系列软弱土层。这些土层内部含有大量的有机物质，因此一般承载力均明显偏低，而且会在荷载的长时间影响下产生各种病害，包括变形、沉降、滑动等。软土地基的主要特点是含水量高，通常在35%～80%之间；土壤中的孔隙率大，一般介于1～2 之间；具有很强的流变性，受到荷载影响后会逐渐变形。

此外，软土地基本身的抗剪强度也比较小，通常处于20kPa 以下[1]。

2 道路与桥梁施工中常见软土地基施工技术分析

现阶段，在道路与桥梁施工中可以采用的软土地基施工技术相对较多，常见的主要包括以下几种：

2.1 强夯技术

此种技术在道路与桥梁施工中广泛应用，也称之为“动力加固法”。在实际应用过程中，主要通过将具备一定重量的夯锤从高处自由下落产生强大的冲击力，从而对施工区域的土地结构造成适当的破坏，然后促使周围土体实现持续挤压，最终达到提升地基承载力的目的。该技术通常在工期短还有土层比较浅的工程中比较适用。

2.2 粉煤灰碎石加固技术

在开展道路与桥梁工程施工时，粉煤灰碎石加固技术也得到广泛应用，其利用粉煤灰还有碎石等多种不同的材料，配合使用水泥和水，通过机械搅拌的形式最终打造出一种具备较强黏性的桩体结构。桩体结构可以和桩间土还有褥垫层逐渐构成复合地基，从而促使地基具备较为良好的稳定性还有整体性，切实满足工程的建设需求[2]。

2.3 换填技术

换填技术在道路与桥梁施工中极为常见，又被称为“换填法”，其主要是指将地基范围内的相应软土进行部分或者全部清除，在此基础上利用一些具备较强稳定性的土、石或者砂砾等各类材料进行回填，再借助压路机等设备对换填后的材料进行有效压实。此方法施工简便、易行，通常仅适合一些浅层的软弱地基，能够显著提升地基承载力、刚度。

根据换填材料的不同，一般情况下该技术能够分为砂垫层换填技术、粉质黏土垫层换填技术、矿渣垫层换填技术等多种类型。在实际应用期间，需要根据工程实际情况，合理地设定垫层厚度、宽度等一系列参数。

2.4 土工织物处理技术

土工织物处理技术是利用先进的土工织物来有效增强软土地基性能，同样适合应用在一些比较浅的软土地基中，主要将土工织物先合理地铺设在软基底部，然后通过地基自重作用，使已经铺好的土工织物逐渐受到压力，从而生成一定的抗滑力矩，最终促使地基稳定性以及承载力不断提升。

2.5 振动挤密砂桩技术

振动挤密砂桩技术目前在道路与桥梁施工中广泛应用，其可以有效地对一系列深度较大的软土地基开展加固处理，显著提高道路与桥梁工程的建设效率和质量。该技术主要先通过相应的钻孔设备在软土地基钻孔，然后利用振动沉管等相应设备设施，将提前准备好的砂料压入钻好的孔内部，以此构造出具有较强密实性的砂桩结构，从而提升软土地基强度的效果。

3 案例概述

该案例工程为某市开展的道路与桥梁工程建设项目，该标段长度约7km，全程车速为80km/h，双向四车道设计，实际路基宽度达到24.5m。在开展工程现场勘察活动期间，相关工作人员发现该标段存在软土地基问题，实际深度处于0～2.5m 之间。案例工程的相关施工单位综合考虑了成本、地基承载力还有沉降量、工期等多方面后，最终决定采用片石换填技术实施该段软土地基处理。该技术强调根据纵横具体范围合理实施换填作业，对于横向开展的片石换填活动需达到排水沟位置的对应外缘75cm 左右区域；纵向开展的片石换填活动必须贯穿整个路段；而针对桥头区域，需到锥坡脚位置。完成换填处理后的地基还要再铺设一层碎石及路堤填料，两者的厚度均为30cm。因该案例工程对软土地基最终的处理效果比较理想，提升了道路与桥梁施工质量，所以便结合该工程针对换填施工技术在道路与桥梁施工中的应用进行深入探究[3]。

4 道路与桥梁施工中软土地基换填施工技术的应用

4.1 合理选择片石

道路与桥梁工程施工中，片石换填技术采用的片石材料一般情况下均是取自土石方爆破开挖后产生的材料，这种材料中可能有部分石料的实际硬度无法有效满足软土地基的处理要求，因此该案例工程未对其进行选用。针对片石材料案例工程要求技术人员依据国家有关标准还有规范进行合理选定，最终选定中硬岩石，且具体粒径要求必须超过4cm 以上，材料的强度也需要超过15MPa。对于最终采购的岩石材料中需要保证满足这一标准要求的片石必须达到70%以上，此外，该工程要求填料不均匀系数处于20%以内即可。

4.2 准备工作

为提高片石换填施工技术的应用效果，案例工程强调在开展正式施工作业前，务必做好相关准备活动。

第一，施工人员需要对施工现场基面存在的积水进行彻底排除，同时对现场存在的各类杂物做出仔细清理，避免对换填施工质量产生不利影响。除此之外，针对存在地下水浸入的一系列地段，施工人员还应该结合实际情况，通过打造片石盲沟等措施来提高地下水排水成效。

第二，在正式开展施工作业前，如果检测发现施工现场的相应地面横坡坡度达到1∶5 以上，施工人员应在横坡所在区域适当地开挖台阶，通常台阶宽度约2m 即可，并保证向内倾斜约4%。施工人员在挖完台阶后，还应利用相应的小型夯实设备对台阶进行紧密压实，一般顺序为自上而下。

第三，正式开展片石换填施工前，应该完成纵横排水沟的挖设，以此增强施工现场的临时排水能力，确保施工现场可以处于良好的清洁干燥状态。

第四，施工前还需要对施工现场开展全面仔细的勘察，并与图纸进行核对，若发现相应问题需及时向上级主管反映，在经确认以及处理后，方可正式开展施工作业。

第五，对于施工期间需要用到的人员、材料还有一系列机具机械设备等应保证备足备齐，针对材料和设备还需要开展性能、质量检查，确认无任何问题后方可投入使用。

4.3 测量放样

片石换填施工活动正式开展前，相关技术人员需对控制点坐标还有具体高程等做出仔细复核，并基于此完成测量控制方面的设置工作。该案例工程中，每个施工控制点均安排了相应的专人负责落实好定期复核工作，从而确保正式施工过程中相应的测量结果足够精准可靠，进而为施工作业的合理开展提供指导和参考。

此外，施工人员还应依据图纸及触探试验获取数据信息，测量放样现场需要进行清淤的具体范围，避免产生超欠挖等相关问题[4]。

4.4 组织清淤工作

在有效完成测量放样活动后，即可组织开展清淤工作，该案例工程的此项工作以机械辅以人工的方式来完成，施工人员需要根据设计要求开展分段清淤作业，具体每段长度设定为30m，现场监理人员等要落实验收工作。清淤作业主要遵循“从近到远”还有“从上到下”的原则，施工人员需要将区域内表层植被等一系列杂物进行清除，在此基础上对下层淤泥实施清除。

4.5 换填施工

完成清淤作业后，施工人员即可开展换填施工，该案例工程的换填施工要点如下：

第一，片石换填作业主要遵循“水平分层”原则，每一层均需要开展碾压作业，确保实际每层填筑厚度在50cm。针对部分难以分层或者分段施工的区域，施工人员先将一些强度比较大的片石石料先在地基最下层进行铺设，片石间距需保证均匀适宜，在此基础上铺设一层软质石料，避免填筑表面出现石块松动还有孔洞等相关问题，有助于提高换填质量。

第二，对于摊铺作业，该案例工程强调大粒径石料的摊铺应该采用渐进摊铺法，卸料作业应遵循“先低后高”“先两侧后中间”这一施工原则，卸料期间相应自卸车应做到匀速前进，现场施工人员紧随其后通过推土机或人工形式对石料进行摊铺整平。工程所用的细粒径料主要在完成大粒径石料压实作业后，通过自卸车在基面上匀速后退进行卸料，施工人员再借助推土机完成细粒径石料的摊铺及整平。

第三，在人工实施摊铺活动时，针对一些粒径明显超过25cm 的石料主要遵循“大面朝下”原则进行合理放置，对于小块石料还应该铺设在实际粒径超过25cm 的石料上，然后再结合具体情况铺设小石块、石渣或石屑等一系列其他材料，最终完成摊铺面的有效压实。对于粒径未能达到25cm 的石料，该案例工程要求保证所有石料需要均匀地进行铺设，避免与某一粒径接近的石料出现过于集中的问题。

4.6 碾压施工

碾压施工属于换填施工技术在道路与桥梁施工中应用时需要重点关注的一个环节，该环节施工质量的高低能够对整个换填技术的应用效果产生决定性的影响。该案例工程在此环节的操作流程如下：

第一，正式碾压前，施工人员对已经完成的摊铺整平基面做出仔细检查，针对填料最大粒径做出合理调控，确保其不能超出层厚的2/3。若超出这一范围，需要对其开展降解活动，若是现场无法有效降解，可直接将其剔除。检查时发现存在较大的石料孔隙，施工人员利用小石块、石屑等进行合理填充，保证基面没有任何明显的突出位置或孔洞等相关问题，在最终获得足够干净、平整的效果后即可开展碾压作业[5]。

第二，该案例工程所用碾压设备主要为振动压路机，在开展碾压作业前，相关施工人员以及技术人员需要对压路机做出全面仔细的检查，确认性能达标后，再结合试验段最终明确的施工参数来对设备的作业参数做出调整，比如案例工程强调应保持在50t 以上，以此确保碾压作业能够取得理想成效。

第三，碾压活动应做到连续均匀。该案例工程正式碾压时将速度有效地保持在4km/h 以内。整个碾压作业分三步进行：初压所用机械设备为20t 振动压路机，碾压遍数达到2 遍即可；复压同样采用20t 振动压路机，碾压遍数需要达到3 遍；终压所用机械设备更改为50t 振动压路机，碾压遍数同样需要达到3 遍。

第四，施工人员在开展碾压活动期间，直线段主要根据“先两边后中间”的顺序要求实施碾压；小半径曲线路段则反顺序开展碾压活动。

4.7 开展完工检测工作

道路与桥梁软土地基施工中选用换填施工技术时，需要在完成碾压作业后及时开展碾压质量检测工作，以此确保换填质量达标，保证道路与桥梁施工顺利开展，其具体流程如下：

其一，检测人员需要在完成碾压的相应基面中先顺着纵向选定几个检测点。

其二，在检测点选定完成后，相关检测人员即可组织开展检测，先利用提前准备好并完成校准工作的水准仪实施高差检测，然后在选定的检测点中合理地安装相应的平整模板，该案例工程模板长度设定为10cm，厚度为5cm，在此基础上利用振动压路机实施反复碾压，振动机吨位要求超过20t，碾压遍数控制在8 遍。碾压完成后，检测人员开展高差测量工作，并将测量的数据与碾压前的数据展开对比，最终获取沉降高差值。对于压实沉降高差，如果最大值能够有效保持在5mm 以内，并且平均值保持在3m 以内，同时相应的标准差能够处于2mm 以内，则可以表明此次检测结果合格，并且压实作业的质量同样合格达标。

5 结语

综上所述，道路与桥梁工程是促进社会经济实现快速发展的重要基础设施，也是改善民生的重要路径之一。由于软土地基在我国有着广泛分布，在实际开展道路与桥梁施工作业时很容易遇到此问题，为提高道路与桥梁工程建设质量，有关单位应积极了解和掌握各类软土地基施工技术，并切实结合工程实际情况，合理地选用最为适宜的施工技术手段，从而提高软土地基处理成效，确保道路与桥梁工程能够高质量完成。