简述交通土建工程施工中软土地基的处理方法

卢士金

（江苏金堰交通工程有限公司，江苏 泰州 225500）

引言

交通土建工程项目中，软土地基是较为常见的工程问题之一。在对这种土层进行治理时，主要以提升土层承载力为施工目标，对地基强度和含水量进行优化，确保道桥在后续使用时不会出现桥头跳车或坍塌、开裂等问题。除此之外，软土地基的土体黏结力较小，严重时会造成路基的斜截面被破坏，可能会在使用中对车辆造成剪切型的破坏，这对车辆的使用和行人的安全都有严重危害。现阶段，建设行业内已经引进和开发出了许多成熟度较高的工艺技术，例如强夯、挤密法等，常见的技术以及换填法等。这些技术实践程度较高，适用范围较广，对于节约建设资金和缩短工期都有帮助。但是实际施工中，建设团队应当重视项目具体情况和工艺技术的匹配程度，针对项目软土地基的类型，制定合理的施工方案，确保工程在后续投入使用时具有安全性和稳定性。

一、定义

软土地基，通常是指土壤中含水量较高、压缩性也较高，但承载能力较低的土层。这类型土层中腐殖质的含量较高，通常由淤泥、泥炭等组成。下面对此类型地基的特点进行简单介绍：

（一）含水量和孔隙率都较高

与普通土层相比，软土地基的含水量更高，部分软土地基含水量甚至可以达到200%。含水量与压缩性、承载能力等参数有着紧密关系。

（二）渗透性较低

软土地层通常也具有较低的渗透性。这一特性不利于土层排水固结，因此施工中软土地层可能会有一段时间较长的沉降期。如果软土地基的孔隙水压力过高，在施工初期很容易因为地层强度过度发生工程事故。

（三）压缩性较高

软土地层含水量较高，因此压缩性也较高。此特点会造成软土地基在受到外界压力时易产生形变，相比于其他类型的土体，软土地基的沉降期更长，且沉降均匀度也更低。[1]

（四）抗剪强度较低

与正常土体相比较，软土地基的抗剪能力可能需要打个“4 到8 折”。这也是软土地基无法具备较高的承载能力的重要因素之一。

二、危害及处理的必要性

（一）路面侵蚀

公路路面多由碎石、水泥等颗粒组成，这些原材料如果被大量雨水长时间冲刷，自身的密实程度就会被严重破坏。因此，雨天施工时，路面侵蚀现象会十分严重，而铺设完成的路面也会被雨水冲“散”。这类现象对后续施工极为不利。

（二）路面沉降

路面沉降问题是公路工程常见问题之一。该问题出现主要是因为施工团队操作不当或材料质量有问题等。相关建设单位需要在该问题出现时对其进行第一时间的解决，防止影响道路正常使用或阻碍后续施工顺利开展。部分单位可能在处理该类型问题时，无法应用先进的、正确的工艺技术，对于路基的压实程度无法进行准确的掌握，这可能会造成路面在使用时，因为排列过渡结构段设置的不合理，出现桥头跳车的问题，这对行车舒适程度有较大影响。此外，该类问题还会造成桥头搭板出现坍塌和断裂的现象，因此公路路面沉降问题必须被重视起来。

（三）必要性

交通事业和房屋建筑工程的发展是推动社会进步的重要因素。而人们生活水平的上升，也使得城市居民对交通出行提出了更高的要求，因此，提高交通道路建设水平和房建工程的整体质量，就成为了社会发展的必然趋势。在这个背景下，相关建设单位应当加快解决软土地基等施工问题，不断提高工程质量，为社会发展提供良好环境。[2]施工单位不仅应当重视地基的勘察、测量工作，并且应当不断提高和创新工艺技术，为创造更为稳定、安全的地基做好准备。如今社会经济快速发展，人地冲突问题和矛盾不断被激化，如何充分利用有限的土地资源去创造无限的社会效益和经济价值，就成为了建设行业共同思考的问题。解决软土地基等特殊情况，也有利于提高土地资源的配置效率，为促进交通事业发展不断助力。

三、常见处理方法

（一）换填法

1.技术原理：将软土地基中的土体用性能更为良好的土体进行替换。

2.施工方法：多采用挖掘的形式实施换填法。首先，对施工区域内的软土全部进行挖掘，紧接着开始挖掘强度和硬度都更高的沙土。[3]

3.技术实施常见问题：该方法对施工区域内的软土层厚度有限制，土层超过3m可能需要选用其他方法。该方法需要充分结合开挖换填两个步骤。

4.实施步骤：将表层软土挖出，确保工作面洁净后，使用物理性能更好的土体进行回填，需要对工程要求进行进一步的确认。此外，利用路基受到填土的重力使得软土“被迫”从路基两侧、前方挤压出来，也是换填法的一种，被称为强制性换填法。与此同时，还可以利用炸药，将地基下的软土层“逼出来”。与普通换填法相比，强制换填法更为快捷便利，但因为爆破工程等因素，可能会影响施工场地的周边环境。

（二）分段法

1.技术原理：分段法，也被称为分阶段施工法。软土地基的承载力较弱，交通土建施工中，容易造成沉降、下陷等问题。为了避免出现这类型问题，需要利用分阶段法提升软土地基的承载能力，即提高路基填埋的高度，确保其安全性符合施工要求。

2.施工步骤：第一阶段填埋完成后，需要检测其稳定性，符合要求后可以开始第二阶段的填埋。该方法就是不断重复上述步骤，直到最后处理完成的软土地基的承载力达到工程需求的标准。此方法可以提高地基的安全系数，为后续施工打下牢固基础。[4]

（三）排水法

1.技术原理：软土地基通常含水量较高，因此常需要借助外力排除其中的水分，在软土地基表面设置方位合理的排水管道，帮助软土层利用内外两个方向产生的荷载将水分排出，促成土形成固结。常见的排水措施有：砂垫层、排水井等。

2.施工步骤：在交通土建工程中，需要对软土地基表层的土壤进行勘察和测量。针对土质无特殊情况的工程类型，主要对土壤含水量和表层土壤性质进行分析。在开始工作前，需要尽可能降低土层的含水量，紧接着使用砂砾、碎石块等硬物填入其中，提高土壤表层承载能力。

（四）复合法

复合法，即复合地基法。该方法被分为粉喷桩和碎石桩两种类型。前者通过深层搅拌机，将水泥作为固化剂加工成浆液或粉状，以搅拌的形式将其注入软土地层，直到注入的材料形成桩体。此举可以改善软土地基的性质，提升其承载能力、抗剪力和压模量。[5]现阶段，该工程的应用较为广泛，主要是因为其快速便捷，可以被应用于各类深度较大的工程中。此外，该方法对施工场所周边无较大污染，技术效果良好。粉喷桩法常见于路堤上地基等部位的施工中；后者也是利用机械设备，通过振冲器产生的高压水流形成的动力，在软土中打出“孔”，并借机在孔中打入碎石，此为碎石桩法。该方法与挤密地基可以组成复合地基。碎石桩法常见于公路路基施工中，技术效果良好，但与粉喷桩法相比，应用范围没有那么广泛。

（五）挤密压实法

1.填入石灰并压实：该方法利用石灰吸水后产生膨胀的特性对软土地基进行加固。实际施工中，需要先调查土质情况，根据工程需要在其中加入相应比例的石灰，以提高软土地基的强度。石灰可以吸入大量的水分，为提高施工地区地基的强度提供帮助，也因此常被用于素填方等工程中。该方法对于缩短工期有着显著效果。

2.强夯加固法：该方法较为“简单粗暴”。在施工中，如果发现了软土地基，可以使用机械设备强行、多次地压实软土，将软土地层中的孔隙挤压密实，并排出一定的水分。此方法也可在一定程度上提升软土地基的强度和稳定性。

（六）机械设备及技术应用

1.高压注浆机：虽然高压注浆机的使用成本较低，操作便捷，且对于提升软土地基稳定性有一定的帮助，但这种机械设备只能被用于常见的几种软土地基的施工中。如果遇上情况比较特殊的软土地基，则该机械设备的使用效果会大打折扣。首先，建设团队需要对当地土质进行全面的勘察和测量，判断高压注浆机是否能被用于该地区施工。其次，当确定可以使用高压注浆机后，则需要利用钻机将地基深处的水分排出，此处借助管道将水排出。反复进行上述操作，可以通过降低土层含水量、提高土层密实程度等对软土地基进行加固处理。最后，要注意高压注浆机的钻头与含水量较高的软土地层适配性更高，在含水量较低的土层中效果不明显（钻机无法进入深层地基，喷浆作业较为困难）。[6]

2.真空预制：真空预制技术适合于软土地层下部土质黏性较大的特殊情况。施工步骤如下：在地层上铺设砂垫层，保证垫层可以排水，且排水方向为水平方向——排列滤水管，排列需要讲究方向和顺序，确保水管平直，且位置处于排水垫的中部。滤水管多采用塑料管材，孔径应当在8mm到10mm 范围内。排列间隔为5cm——大面积铺设PVC 密封膜——在连接处安装真空管道——启动离心泵，向内加压，提高土层排水固结速度。观察密封膜的真空度是否符合施工要求。该方法在操作时，需要根据土体实际情况（真空度、地面沉降度等）进行机械设备的灵活调用。在正确使用的情况下，负压预压法不仅可以缩短过期，且施工流程较为便利，对操作人员技术要求不高，适合面积范围较大的工程项目。

3.碎石桩加固法：针对软土地基的加固工作，还可以利用管桩等方式提高工程稳定性。该方法是通过打孔机，在地基上构造密度、稳定性都更高的桩体，这些桩体由沙土填塞而成，不仅对地基起到支撑作用，还可以在一定程度上预防软土地基变形。除此之外，还可以使用水泥土桩法。这种方法是等待水泥凝结后对土层进行补强，此方法对于提升软土地基承载力有较好的效果，且该方法技术难度较低、施工成本较低，也在一定程度上可以缩短工期。水泥土桩法在管桩加固领域内还属于较为创新的技术之一，实践程度其实不高，但其优越性使得这种方法在行业内逐渐被推广。现阶段，这种方法在交通土建工程中也受到许多关注。

四、结束语

在工程中，妥善处理软土地基不仅可以稳定结构，使其发挥自身效力，还可以在一定程度上保证施工人员的安全性。如今，社会经济的发展带动了行业技术的创新和进步，针对软土地基，还有许多其他的处理方式，如：灰桩、排水固结法等。由于本文篇幅有限，此处不展开说明。实际施工中，技术团队应当重视勘察测量环节，充分了解工程所处地区的土层特性后再进行方法的正确选择，通过提高工程与工艺技术的匹配程度，为提高工程整体质量打下良好基础。