道路桥梁施工中软土地基处理技术研究

时间：2024-04-24

宋力锋

（福建农业职业技术学院，福建福州350002）

0 引言

在国家发展的过程中，道路桥梁项目建设尤为重要，是城市间交流和沟通的重要纽带，同时也关系到人们的日常出行安全。软土地基作为道路桥梁项目建设中常见的一种问题，将直接对项目的使用效果产生影响，因此，就需要从工程项目实际情况出发，对软土地基处理技术进行科学的选用，全面提升软土地基处理效果，保障道路桥梁项目的建设质量。

1 软土地基对道路桥梁施工的影响

首先，软土地基的剪切力比较小，渗透力较差，水分含量也比较高[1]。在进行道路桥梁施工的过程中，由于受到软土地基固结速度慢、含水量高的影响，就会增加安全事故出现的可能性。并且，由于地基结构具有一定的不规范性，地基承载力不够稳定，就会造成路基结构的松动，因此需要同工程实际情况相结合，对相关地质条件进行充分的调查，合理选择软土地基处理技术，保障地基施工质量。

其次，软土地基会对路基的压实度产生影响。软土路基中含水量较高，因此重型压路机很难在软土地基上进行施工，并且由于软土地基渗透性较差，压路机在进行压实施工后，可能无法将内部的水分全部排除，一旦出现反弹，将对路基的压实度产生直接的影响。

最后，如果不能进行软土地基的有效处理，就会增加路基施工后不均匀沉降问题出现的可能。比如说，在完成道路建设的使用阶段，伴随着车辆荷载的不断增大，路面的行车荷载就会向路基传递，加上没能进行软土地基的有效处理，就会造成软基无法承受路基产生的压力，最终路基出现不均匀沉降，直接对道路的使用安全产生严重的影响。

2 进行软土地基处理需要遵循的主要原则

2.1 因地制宜原则

在不同的区域中，软土地基的疏松程度和含水量之间也存在着一定的差异，因此就需要与实际的特性相结合，做好有针对性的处理。这就要求在进行路桥项目正式施工之前，须委派专业人员进行施工现场的考察工作，获取详尽的工程现场资料[2]。比如，如果施工现场为黏性土，就需要对相关压实技术进行运用，避免施工过程中对地基产生扰动，保障地基的完好性。如果是砂性土质，就应该利用挤压联合压实方法进行处理，常见的有砂桩与振动压实技术等，利用这些技术对地基结构的流动性进行改善。

2.2 同实际需求相结合原则

不同的路桥工程项目，在建设过程中所提出的施工要求也不同，尤其是不同等级的项目，其对于稳定性和平整性的要求也存在一定的差异。通常情况下，在路桥工程等级不断提升的过程中，就需要配合使用更加强劲的地基处理工艺，以此来控制地基的沉降问题。如果路桥项目的等级比较低，可以采取加载技术进行处理。

此外，在进行路桥工程软土地基处理的过程中，还需要对路桥的设计宽度、实际形状等情况进行全面的考虑，进而选择出最合适的地基处理方式。通常，如果路堤偏低并且较宽，在进行软土地基处理的过程应用换填技术，可能造成路堤结构的损伤。对于一些设计高度较大、稳定性较差的路堤，可以应用加载技术进行地基的处理，效果相对较好。

2.3 考虑周围环境原则

在进行路桥工程软土地基处理的过程中，会影响周围的建筑物和交通运输，因此在对软土地基施工工艺进行选择的过程中，就需要施工企业高度重视，对震动、噪声、环境污染等问题进行综合治理，确保在施工的过程中能够有效降低对周围环境的影响。

3 道路桥梁施工中软土路基施工技术分析

以某道路桥梁为例，对软土地基施工技术的合理应用进行分析。该项目全长75km，主要表现为直线状态，纵坡坡度为零，在测定的过程中，得出该道路桥梁项目区域的路堤填土高度大约在5～6m 范围之内。

3.1 冻结处理技术

冻结技术的主要原理是对源头开展冻结作业方法进行运用，全面提升路基结构的承载能力，降低路基压缩性，确保路基建设能够满足工程相关要求[3]。在对此项技术经进行应用的过程中会使用到二氧化碳膨润土，利用相应设备将已经准备好的冷却液灌入指定的土壤中，进而使土壤产生快速的冻结反应。冻结技术由于操作方便、设备简单等优点，已经广泛应用到软土地基施工处理中，对于一些深度较大的地基也具有良好的施工效果。现阶段冻结处理技术已经受到了广大施工人员的关注和应用。

3.2 材料铺垫处理技术

在进行道路桥梁软土地基施工的过程中，进行土工织物的铺设尤为重要，如图1所示，主要利用铺垫技术全面提升路基的承载能力。在对这一技术进行运用的过程中，需要与施工现场情况相结合，进行土工织物的铺设，并对总体的铺设层数进行确定，保证层数的合理性，有效避免不均匀沉降问题的出现。而且这一技术的连续性和稳定性都比较好，施工相对简单，已经受到工作人员的青睐。从施工材料方面进行分析，比较常见的铺垫材料有土工布和土工格栅，合理地应用到软土地基处理当中，能够有效提高路基强度，同时还能保障路基的反过滤和排水性能，全面提升施工质量和施工安全，确保软土地基的处理能够满足路桥项目基本施工要求。

图1 土工织物

3.3 换填处理技术

3.3.1 抛石挤淤法

这种方法主要是在路基底部从中间位置向两侧进行一定数量碎石的抛投，以此将淤泥挤压到路基范围内，全面提升路基的强度。通常情况下，需要选择粒径＞0.3m 的碎石，并且这种方法比较适用于土层厚度＜3m 和排水条件相对较差的低洼地带，在机械无法顺利进入或表面存在大量积水难以排除的情况下，这种技术的应用效果也比较好[4]。

3.3.2 爆破排淤法

在对这一方法应用的过程中，需要做好装药量和埋深的控制，在装药量相同的情况下，埋药深度越大排淤效果越好。另外，在进行爆破参数调节的过程中，首先，需要尽量提升每次爆炸药量的配比，降低对周围环境的影响，在开展装药预埋工作的过程中，需要将药包尽可能的埋置到土层当中，全面保证装药效果；其次，想要对淤泥的清除效果进行提升，就需要尽量增加块石堆压，促进爆破强度的提高；最后，应当合理控制每次爆破清淤的强度，尽量避免出现一次性施工。

3.3.3 开挖换填施工技术

在对这种技术进行运用的过程中，需要将软土全部清除，更换为一些稳定性和承载力较强的水泥土、灰土或者砂土等土体，之后再进行换填和压实，全面提升路基土壤的压实度和稳定性。

3.4 排水凝固处理技术

排水凝固法比较适用于一些含水量较高或者空气湿度相对较大地区的软土地基施工，主要是借助路基附近的沙井和排水渠道，利用垂直引水和渗透排水等方式，将土层中的含水量降到最低，全面提升地基强度。在对这一方法进行应用的过程中有两种施工方案比较可靠，第一种是砂井引流，促进土体排水能力的增强，第二种是对投放固结剂方式进行运用，加快土体的固结速度，降低土体的流动性。在进行引流排水作业的过程中会使用到重压设备，如图2所示，利用分级加载的方式将软土当中的多余水分与地基进行分离。

图2 重压设备

3.5 深层石灰搅拌处理技术

在进行路桥项目软土地基加固处理的过程中，经常使用到水泥和砂石材料，深层石灰搅拌法就对石灰材料进行了科学的运用，在进行软土地基处理的过程中，首先在软土地基的表层进行砂石均匀铺设，之后利用各种机械设备进行砂石的粉碎处理，再进行石灰材料的添加，这样不仅能够降低地基的含水量，同时能还能够对软土地基的承载能力进行全面提升。另外，在拌和的过程中，石灰能够与其他材料发生高温凝聚反应，也具有一定的排水固结效果[5]。在进行路桥工程实际施工建设的过程中，技术人员要全面分析施工图纸的特点，以软黏土含水量为依据对生石灰剂量进行计算，保障石灰搅拌桩的强度，对软土地基进行有效的加固，降低沉降问题出现的可能性，全面提升路桥工程建设质量。

4 保证道路桥梁软土地基处理效果的相关办法

4.1 科学选择软土地基处理方式

在我国建设行业中软土地基的施工处理技术正在不断的完善，施工企业应结合道路桥梁项目建设的实际情况，对施工方法进行全面对比，并选取最佳的软土地基处理技术，实现地基加固效果和施工成本控制的统筹兼顾。在进行项目设计阶段，不仅需要做好技术方案的确定，同时还要编制施工方案，对施工工艺流程及每个步骤中应当把控的技术要点进行明确。比如，在应用排水固结法的过程中，施工现场砂井布设的位置、井深、直径、间距等都将直接关系到软土地基加固的效果，都需要明确体现在施工方案当中，为施工人员进行工作提供有效的技术参考。

4.2 严格施工管理

道路桥梁项目建设在软土地基位置，由于施工现场存在一定复杂性，就必须要做好施工技术管理和工程质量控制工作[6]。在对软土地基处理方案进行确定后，要做好相关技术交底，积极开展精细化现场管理，确保在经过处理后软土地基能够达到最佳的加固效果。比如，需要做好施工过程中材料、设备的检查工作。在进行强夯法使用的过程中，应当确保机械设备能够与施工方案的要求相一致。在软土地基初步处理完成后，需要由专业的质量检测人员对地基的承载力、密实度等指标进行检测，确保满足施工标准后才能进行下一步施工。

4.3 科学管理施工材料质量

道路桥梁项目建设周期长，工程投入大，因此就需要积极遵循绿色施工理念，节约材料，提升材料整体利用率，避免施工过程中的材料浪费。在实际施工管理时，要根据材料进行相关管理制度的建立，严格管理材料的采购、运输、进场、存放、使用等各个环节。另外，管理人员还需要对材料的使用情况进行全面掌握，做好一些可二次利用材料的收集和加工。道路桥梁施工中可以对一些新型材料进行运用，新材料不仅环保性能好，同时还可以实现循环利用，有效减少了施工过程中的环境污染，避免了材料的浪费，促进材料利用率的全面提升。因此，相关人员在进行材料采购的过程中，就需要对材料的成本和性能进行全面考虑，尽可能地选用成本低和综合性能强的建设材料。