路桥施工中的软土地基施工技术应用

秦海贵

（京山长实养护有限公司，湖北京山 431800）

0 引言

在路桥施工过程中，建设单位和施工单位需要对存在的危险逐一进行排查，将内外部风险降低到最低，规避可能出现的生产风险。目前路桥地基建设中，软土地基的处理能力直接影响到路桥建设的质量。由于我国地质环境的复杂多变，遇到软弱软土路基是较为常见的情况，给施工带来较大的隐患。通过对软土地基处理方法及技术进行分析，结合实际地基技术应用实例，为相关工艺与技法的应用提供理论指导。

1 软土地基的性质

软土表面呈现为灰黑色，天然空隙大于等于1，目前常见种类包括粉土、泥土、泥炭土等。软土的自然属性由其所处的外部环境决定，最早是在水流中形成，包含黏土与粉土两个部分，淤泥质黏土含有较多的有机质，带有负电荷，所以可与水分子进行紧密结合。软土的水含量较高，其呈现软质与塑性状态。具体而言，软土在物理学上呈现出以下几个显著特点：

1.1 高含水量与高孔隙率

软土具有较高的含水量以及大的孔隙率，由于自重压实，所以导致其含水量与孔隙率并不会产生较大的改变。大部分软土的天然含水率在50%～60% 之间，含水量与孔隙比成正比，较高的含水量也就带来较大的空隙，二者很大程度上也决定了软土的压缩性与强度。

1.2 压缩性高

在自然状态下，软土层大部分属于正常固结状态，但也存在一部分超固结状态土。其压缩性高体现在压缩系数固定，常为0.6～1.7MPa，而在超固结状态下，当压力未超过先期固结压力时，地基的沉降较小。因此,在软土地基施工技术应用时，应考虑到软土的天然形态变化，土壤压缩性的变化会对后期技术的应用造成较大的影响。

1.3 渗透性弱

软土土壤本身含水量高，这不仅改变土壤的形状变化过程，同时在施工的初级阶段，土壤渗透性弱，通常具有较高的空隙压力，对施工技术的应用具有较大的影响。

通过上文论述，可以发现软土地基会给路桥施工的稳定造成严重的影响和不小的阻碍，因此要尽可能减少或规避软土地基对于公路桥梁施工产生负面影响作用，首先需要工作人员明确软土地基施工技术的难点，以软土地基的实际特点为基础展开分析，发现实际的施工技术难点主要包含三个方面：第一，由于土层的含水量相对较高导致的淤泥多；第二，由于软土地基渗水能力相对较弱导致的固结速度较慢；第三，由于自身的压缩性较大，导致地基容易出现塌陷问题。

2 常见软土地基处理技术

由于软土土壤自身具有较为天然的属性，受此因素的限制无法直接当作原始路基进行使用，并且要注意避免自身由于承受负载不足导致的变形或不均匀沉降问题。因此，基于不同的地域情况、施工条件，需要工作人员具有选取最适合、匹配软土地基施工技术的意识达到地基改良的效果。研究发现，只有处理好软土地基才可以保障路桥的整体施工效果达到既定理想状态，也可以使工程的投入成本管控工作更科学合理。当前软土地基的施工技术种类相对较多，呈现了多样化的发展趋势，但最终施工技术的应用是尽可能满足实际的施工标准，常见软土地基处理方法有以下几种：

2.1 砂垫层换填法

砂垫层换填法常见于路桥的修建施工，工作人员首先需要进行软土地基的清除工作，之后通过碎石等材料的应用进行填补处理，一般采用强度高、水稳定性能较强的建筑材料。要想保障地基的稳固性能可以满足实际的施工需求，工作人员需注意软土地基中软土层的清理工作是否到位。同时，为强化地基的稳定性能，砂垫层材料的换填法适用于山边坡角、桥头路段、半填挖路段，在保障公路路基稳定性和承载性满足实际应用需求的同时，还可以极大程度地避免路面的开裂或塌陷等问题。

2.2 深层石灰搅拌桩技术

通常情况下，如果软土地基自身的有着明显的塑性指标，这就需要工作人员及时借助深层石灰搅拌桩技术的应用，做到针对性的处理。一般在同一施工现场中，应用石灰材料替代水泥作为搅拌桩的固化剂，分析主要的影响原因在于：石灰和软土在搅拌的过程中会出现较强烈的化学反应，因而稳固软土地基的效果要超过水泥材料。且通过深层石灰搅拌桩技术的应用，还可以实现软土地基强度性能的提升，能保障软土地基的承载性能满足后续的应用需求，避免建筑由于地基的不稳定出现开裂的问题，保障路桥的施工效果。通过大量实践研究表明，深层石灰搅拌桩技术自身具有造价适中、技术简单易上手的优势。具体的应用过程为：首先，工作人员铺填的材料应用砂砾或砂石。如果路桥施工现场土地的表层硬较薄，需要在施工前铺填砂砾或砂石材料，以达到垫层处理效果，由此可为后续大型机械的稳定应用提供便利，保障公路桥梁施工的稳定进展。其次，应用大型机械设施。路桥施工现场装配相应数量的大型机械设施，主要的类型有空气压缩机、粉体发送器、搅拌钻头等。最后，合理设计掺灰量的比例。技术人员采集公路桥梁施工现场的土质样本，之后通过分析，计算出最合理的石灰掺入量比例，以施工现场的实际情况明确搅拌的具体范围，为后续的施工奠定便利基础（见图1）。

图1 深层石灰搅拌桩设备及施工现场

2.3 高压喷射施工技术

高压喷射施工技术是指以软土地基的现场实际情况合理设计钻机的深度，工作人员定点应用钻机设备进行下钻处理，直至钻机的工作深度达到既定的设计值，之后需要将注浆管深入钻洞内，最后借助高压将浆液喷射至软土层中，可以达到原土层的重新排列效果。与此同时，还可以和浆液稳定凝固，一定程度上实现地基的沉降减弱、载荷增大的效果。高压喷射施工一般应用于砂土、淤泥等多种土质结构的地基施工工作中。对于操作人员自身的要求相对较高，需要在施工前做好土质结构的合理探测与分析工作，通过计算得出合理的钻机深度数值，由此才可以保障高压喷射之后的施工效果达到预期状态。

3 软土地基施工技术在实际工程中的应用策略

3.1 测量放线

根据国家规范和工程标准，结合实际的工程情况，明确中心线，施工人员需要于道路上做好标记工作，尤其重视道路中心的坐标。明确中心线后，依次向两边确认路基的坡角、侧勾边线的具体位置，并于指定地点做好标记工作。施工人员在实际进行测量工作期间要注意数据的准确性，避免后续影响到工程的稳定进展。

3.2 铺设土工格栅

施工方实际开展铺设土工格栅期间，路面是否平整为一大重要影响因素。要想保障工程的顺利进展，需要使得土工格栅维持平整的状态。一般摊铺的工作顺序为由中间到两边，在工作期间不可出现随意的搭建。针对土工格栅的连接处要做到科学捆绑，以保障稳定性，之后需要应用足够长度的钉子将土工格栅固定于施工场地之上。第一层建设完工后，工作人员要应用厚砂进行铺设处理，期间注意铺设面是否平整，直至压实，之后应用同样的方法开展土工格栅的二次填充处理，可以达到地基的加固效果。

表1 土工格栅铺设允许存在的偏差

3.3 施工管理阶段

在实际软土地基施工期间，需要施工管理人员重视现场工作人员技术质量的管理，并做到以下几点内容：首先，明确施工前期的准备工作是否到位以及是否可以满足后续的实际应用需求，技术的选取是否科学合理；其次，监督管理施工人员自身的技术应用过程中，是否按施工的要求和规范标准开展施工，排查施工现场的技术隐患问题和不足之处，督促施工人员返工或及时改正；最后，长期跟踪管理软土地基的施工质量和效率，预估地基可能出现的不同问题，例如沉降等，并做好针对性的处理，避免出现更严重的问题影响到后续的施工进程。要想达到施工技术质量管理水平的强化，需要管理人员提升自身的工作积极性和管理水平、管理思维，能对软土地基施工技术质量管理于路桥工程质量提升的重要意义有明确的认知，并积极开展施工技术质量管理等工作。

3.4 施工后质检阶段

积极开展质检工作也是路桥施工期间的一项重要内容，需要施工人员根据施工地的地形情况设置针对性的有效处理方案。然而在实际应用期间受不同的因素影响，导致实际的施工效果和既定的方案有一定的差距。对于此，就需要做到以下几个方面内容：首先，在对当前相关资料、工程进度情况有详细分析的基础上，吸取之前的宝贵经验，预估后续可能出现的问题，并施以有效的措施做好预防处理。其次，借助试验检测工作的开展，收集相应的数据信息，并严格遵照国家设计规范和施工技术标准进行质检工作，以最大程度保障软土地基施工技术的使用可充分发挥出应有的价值。

4 路桥施工中的软土地基施工技术应用建议

由于软土地基本身的地质属性，在受到外力冲击时极易发生地面塌陷等灾害，从工程属性来说是不符合建设要求。因此，设计师要对此类属性的路基进行专业处理，改良土壤属性，使其符合建设要求。在这个过程中，原有路基会发生两方面的改变：一方面是增强软土地基承载力，地基在稳定的基础上进行安全施工；另一方面是控制土壤形状变化，严格掌握实际地基沉降值，确保施工不会因为软土地基的沉降而影响其效果。我国较早开始了处理软土地基的研究，该过程经历了三个阶段：第一阶段，我国早期引入了软土地基压实方法，该处理技术的可使用性十分广泛，被使用于公路、铁路、城市道路建设当中，尤其是在西北地区黄土处理方面起到了良好作用；第二阶段，真空排水预压法得到进一步研究，处理技术在实际应用中取得良好的效果；第三阶段，自20世纪90年代起，软土地基施工技术逐渐发展成熟，包括振冲碎石桩法、水泥粉煤灰碎石桩法等，设计者要根据不同的施工要求选择多元化的处理方案，确保施工在平稳的轨道上运行。

4.1 深化国内国外的技术交流与沟通合作

由于受到不同因素的影响，例如自然环境施工规范等，因而国内、国外的软土地基施工于具体技术方面的认知和种类存在明显的偏差，例如国内的公路行业规范中并没有针对软土地基做出明确的定义和范围，但日本于高等级公路设计的规范之中，已经针对软土地基有了明确的定义和范畴划分。对于此，就需要国内国外的软土地基施工技术研究领域学者、实际的施工方、技术人员具有加深技术交流与沟通合作的意识。通过借鉴他人的优秀经验，针对国内的实际情况达到技术内容的完善与优化，促进国内路桥施工于软土地基施工技术方面的理论以及实践机制的健全和优化。除此之外，国内的路桥施工方还需要针对国外采用的材料、设施、理念等进行学习，必要的情况下购入使用，由此可使得自身软土地基的处理手段更加丰富、后续的施工效果更加完善。

4.2 应用新型的施工设施

众所周知，软土地基施工技术的合理应用需要不同的施工机械设备作为有力支撑。近几年来，我国路桥工程的项目数量规模有着明显的增长趋势，为能适应不同的地质环境、施工现场的条件，对于施工机械设施也提出更多的新型要求。需要施工机械设备自身性能做到持续的改进与优化。因此，要想达到软土地基施工水平的增长，就需要施工方对于施工设备更新换代的必要性有正确认知，通过更加高效、先进、性能完善施工设备的应用，可以辅助施工方达到更为理想的施工效果，满足实际的应用需求，保障施工的效率，进而实现软土地基施工质量强化的目标。除此之外，施工方还要强化施工现场应用设备的管理，例如开工前做好设备的检查工作，做到定期的检修与保养、维护，由此可极大程度上保障施工的安全，同时促进施工效率的提升。

5 结语

目前路桥施工建设面临着全新的发展形势，路桥建设作为推动我国经济持续发展的重要组成部分，其发展前景将影响到我国经济发展的全貌。现阶段，软土地基施工技术的应用使得路桥建设的效率与质量均得到提升，但实际建设过程工作仍是路桥建设项目的薄弱环节。因此，高质量软土地基施工技术的应用将对我国路桥工程建设有重大意义，我国路桥建设也必将呈现出全新的发展面貌。