软土地基施工技术在公路桥涵工程施工中的应用研究

朱书华

（邵阳永恒工程建设有限公司，湖南 邵阳 422000）

由于公路桥涵建设规模相对较大、施工周期较长，同时工程施工前期的经济成本投入量相对较大，在具体施工过程中，由于受地质条件因素的影响，造成道路桥涵工程施工存在各种不同类型的安全风险问题。因此，在实际施工当中工程施工单位必须要有效做好每一个施工环节的质量控制工作，尤其针对公路桥涵基础结构稳定性问题需要加以充分重视，全面提高公路桥涵工程的施工安全性和稳定性。在公路桥涵施工过程中，由于受到原土地基条件因素的影响，造成公路桥涵施工的基础结构稳定性不足，需要针对软土地基问题进行针对性处理，全面提高公路桥涵工程基础结构的刚性程度和支撑力，避免后续工程施工中存在地基塌陷等严重事故，延长建设工程的使用寿命。

1. 软土地基条件的表现特性和危害性分析

1.1 软土地基条件的特点

在公路桥涵工程项目建设施工过程中，由于软土地基属于一种比较常见的地基条件构成形式，公路桥涵工程施工的基础稳定性影响相对比较明显，软土地基通常情况下分为以下几个方面特性：

第一，土壤的含水量相对较大。软土地基条件的最常见特性表现为土壤内部的含水量和空隙率相对较大，通常情况下含水量可以达到20%以上，同时还存在部分软土地基内部含水量甚至可以达到50%～70%。由于土壤内部的含水量较高，因此造成土壤结构的流动性相对较强，因为软土地基条件在施工过程中会存在较大的工作难度，为了进一步提高公路桥涵工程的整体施工质量和稳定性，工程建设施工单位需要有效做好工程施工前期的现场勘查工作，要充分了解软土地基结构的相关参数条件，制定出针对性的地基加固施工处理方案，有效提高公路桥涵技术结构的安全性和稳定性[1]。第二，软土地基的渗透性较差。软土地基与普通的地基结构相比，软土地基的固结速率相对较慢且渗透性较低，同时很多软土地基条件当中会含有大量的有机质物质，进而会形成很多气泡。在土壤条件内部的排水通道当中经常会充满大量的空气，进而会造成土壤条件的渗透能力降低，无法达到公路桥涵基础施工的强度要求。因此，必须要经过针对性处理之后方可进行后续的工程施工。第三，软土地基的抗剪能力相对较弱。由于软土地基的抗剪能力相对较差，因此会直接影响到路基结构的排水效果，同时软土地基的抗碱性能相对较差，会造成基础结构产生不均匀沉降问题。

1.2 软土地基的常见危害分析

对于软土地基条件来讲，在公路桥涵工程建设施工当中，所产生的最大影响表现在基础面产生不均匀沉降问题。由于软土地基结构内部的土壤质量相对比较松软，同时土壤层相互之间存在的缝隙率较大、含水量较高，如果在公路桥涵建设施工中，没有对软土地基进行针对性处理，很容易在后续的施工中出现软土地基中的水分很难从土壤中大量挥发，土壤颗粒的密度不断加大，所形成的沉降问题更加明显，很容易造成技术结构稳定性不足，对公路桥涵的通车安全造成较大影响。比如，在公路和桥涵的连接位置经常会产生沉降差现象，进而出现路面跳车以及路面裂缝等现象。在公路桥涵工程正式投入使用之后，由于受到上述车辆以及其他设施内在因素的影响，会造成地基结构的承载力不断上升，如果地基部分的结构稳定性不足会直接造成公路桥涵工程施工的稳定性下降，对行车安全也形成一定的威胁。

2. 公路桥涵施工中软土地基施工技术的具体应用

有效结合我国沿海地区一处公路桥涵工程建设项目展开分析和研究，本次桥涵工程项目施工总长度135m，宽度60m，整体呈双向八车道。本次桥梁工程项目施工位于软土地基段，软土条件参数如表1，结合本次工程施工案例，对几种常见的软土地基处理工作方法进行研究和分析，具体如下：

表1 软土条件参数

2.1 排水固结技术

在公路桥梁工程项目施工过程中，排水固结施工法是软土地基处理工作比较常用的技术方法。在具体施工过程中需要有效做好地表水和地下水的排放工作，同时在工作正式开始阶段需要增派专业的地质勘查工作人员，对施工区域的场地地质条件情况进行全面勘查和分析，准确记录施工区与地表水和地下水的构成情况，然后将所收集到的各项参数信息直接上报到公路工程建设单位，为后续的工程施工提供有效的参考。在针对公路桥涵施工中地表水的处理工作，通常情况下使用的是固化剂处理工作方法。固化剂通常选择的是水泥材料，在软土地基的固化处理效果上非常明显，在具体施工过程中需要从以下几个方面来实施。

第一，从成分方面进行分析，固化剂所组成的材料主要分为各种不同类型的无机材料和有机材料，同时可以和水泥材料之间进行混合应用，可以有效提高软土地基条件的全面加固处理效果。在以往的公路桥涵工程项目建设施工当中，由于筑路施工材料主要包含砂砾石、石灰以及粉煤灰等各种材料，这种形式的材料更多需要从自然界当中进行收集，长此以来会造成各种资源被过度开发，对生态环境会产生一定的影响。软土地基通过固化剂材料的合理应用，固化剂材料可以和软土地基当中的水分形成反应凝结成强度更高的固体材料，可以进一步提高软土结构的稳定性，可以有效替代这种传统的自然材料，确保自然环境不受到破坏。如图1：

图1 排水固结技术

2.2 注浆加固施工技术

通常情况下，在软土地基条件当中土壤的质量相对较差，在施工过程中可以通过向土层空隙内部注入水硬性凝胶材料，保证土壤内部的空隙得到充分填充，以此来进一步提高软土地基结构的稳定性。在具体施工过程中，可以通过在软土地基的衔接位置，设置出隔离水面结构，防止受到地下水环境的进一步影响，提高上层地基结构的整体稳定性，同时有效控制技术结构产生进一步坍塌事故，后续相关施工人员需要全面参照工程设计工作标准进行钻孔施工，孔径大小通常保证在60～100mm范围之内，需要根据工程实际施工情况进行合理调整。在钻孔当中设置注浆管保证注浆管的直径比钻孔直径更小，同时需要使用套管保护孔洞的内壁，避免在注浆工作过程中对内壁结构的稳定性产生不良影响，造成孔洞坍塌问题，可以保证填充的水泥砂浆快速地渗透到软土层的缝隙内部，达到良好的软土固结处理效果。在注浆工作过程中要保证注浆工作的连续性，不能出现长时间的中断现象，避免对注浆施工质量产生不良影响，本次工程注浆施工参数如表2：

表2 注浆加固施工参数

2.3 置换土地施工技术

通常情况下，软土地基条件的土壤性质相对较差，尤其对于一些黏土层和杂填土层而言，在具体的施工处理过程中，可以通过使用强度更高的回填材料对其进行置换处理，通过这种置换土处理方法，可以从根本上解决软土层支撑性和稳定性不足的问题，全面提高公路桥涵基础结构的支撑性和稳定性。具体施工当中，在正式开始施工之前工程施工单位必须要对源头地基条件状况进行全面勘查和分析，需要了解软土地基的具体范围以及软土条件到实际构成情况。首先，需要对挖掘出来的土壤进行换填处理，通过使用稳定性更高的换填材料对路基进行填充，要保证整个施工过程需要时刻注意地下水位情况，需要保证地下水位处于基础开挖面以下，避免受到地下水环境的进一步影响，同时在施工中需要充分做好外部防降雨工作，保证填土四周低于中间位置方便后续的排水工作。尽管该项施工方法在软土地基的加固处理效果上非常明显，但是并不适用于大规模的软土地基处理工作当中，因为换填土施工量相对较大，在施工过程中会造成大量的经济成本消耗。因此，在大范围的软土地基处理当中不提倡使用此方法。

3. 结语

综上所述，在公路桥涵工程项目建设施工过程中，工程施工单位需要全面做好工程施工前期的地质条件勘查工作，尤其针对软土地基条件需要进行科学详细地勘察和分析。针对不同类型的软土地基条件，采取针对性的加固处理方法来加以解决，全面提高公路桥涵工程施工的基础结构稳定性，避免在后续的使用过程中出现地基产生严重的不均匀沉降现象，有效延长公路桥涵工程的使用寿命，实现工程建设施工单位的更高经济效益和社会效益。