道桥施工中软基加固技术的应用

马进涛

（甘肃省康县交通运输局，甘肃 康县 746500）

0 引言

针对道路桥梁施工，因工程所在区域的土壤质量存在较大差异，在软基加固过程中，如果没有采取相应的措施，会影响到工程的稳定性。如果地质较为松软，且会发生不均匀沉降，必须做好软基加固处理，以保证施工质量。

1 道桥工程软基加固的重要意义和处理原则

当前，随着经济的快速发展和人民生活水平的提高，汽车的数量逐步增加，为人民的日常出行带来了方便，但这也对道桥建设标准提出了更高的要求。只有道桥工程的安全性达标，车辆安全可靠的运行才能得到最大程度的保证。软基是道桥工程中的重要组成部分，软基的承载能力关乎道桥的运营安全程度，因此，保证道桥工程中软基工程的施工质量尤为重要。软基工程的专业性很强、工程复杂，且施工面大，在实际工程中还难免会碰到软基，若处理不当，可能导致基础的承载力不足，易造成软基坍塌、沉降等问题，这不仅会影响道桥工程整体的安全性与稳定性，后期运营过程中也会对人民的生命和财产安全构成威胁。为此，需要采用合理的加固技术对软基进行治理，这样既能有效避免质量问题和安全事故，还能有效降低后期的维修保养成本，使道桥工程的社会效益与经济效益得到最大程度的发挥，进而推动我国公路运输事业的持续健康发展。

道桥工程软基的处理方法多样，不同的施工方法有其各自的优点和缺陷。处理软基时，需要根据工程所在地区的地形、地貌等因素以及环境保护、施工成本等因素，合理选择处理方法。道桥工程中的软基处理是关键环节，设计软基处理方案时，需要根据工程的各方面因素确定相应的处理方法，其间须充分考虑建设项目与周围环境的关系，对工程建设的工期和能源消耗等因素也要进行分析，只有对施工过程中所涉及的所有资源、影响因素等进行全面分析，才能确保工程顺利进行。此外，要制定相应的应急预案，保证能够及时、有效地处理施工过程中出现的意外情况。在道桥工程软基处理中，确定工程参数也是十分关键的一点，为确保工程施工质量，必须结合工程所在地的地质特点，事先掌握土壤的分布规律，对影响软基的因素进行计算和分析，进而合理设置工程参数。

2 软基施工特点

第一，受外部环境影响较大。在道桥建设中，地理位置、水文状况、自然环境等因素上的差异，在一定程度上会影响到软基的施工进程。如台风、强降雨、温度等，会使结构材料性能出现变化，从而影响到道桥的安全性以及可靠程度。

第二，孔隙较大，含水量较高。在进行软基施工过程中，施工人员要充分了解软基内的水分含量高，而由此会出现明显的孔隙问题。除此之外，还会受到软基自身因素的影响，由于软弱的土壤，如黏土、粉质的土壤常附着负电荷，而空气内的湿气会被吸附于土壤中，这就会提升土壤弹性，进而加大土壤的孔隙。

第三，抗剪强度较低。软基结构较为疏松，颗粒间会出现明显的孔隙，导致抗剪性能变差，长此以往无法承受过往车辆的重量，只要超出极限承载力，就会出现不均匀沉降，最终引发路面变形问题。

3 道桥工程软基加固技术的应用

3.1 软基换填技术

软基换填即相关人员将原本的土壤替换成质地较硬的土壤。这是一种较为普遍的加固技术，其工作原理单一，操作便捷，在我国公路桥梁工程中得到了推广和应用。软基换填技术不可避免地要使用到质地较硬的砂土，同时还要求该砂土具备很高的透水性，因此在实际应用中，要注意如下几个方面：其一，挖掘松软基壤同时完成填充工作，提升砂石渗透性以及硬度，另外要及时更换松软基壤。其二，在软基中，剪力是最大的危害。通过挖掘机械予以开挖是为了大幅度提升抗剪力，进而加强基础强度。在道桥施工中难免会出现沉降现象，但采用这种方法，可以在一定程度上缓解沉降出现的状况。

3.2 粉煤灰碎石桩加固技术

目前，在国内道桥工程中，普遍采用粉煤灰碎石桩加固技术，而随着该技术的逐步完善，当下已达到较为成熟阶段。该工艺用于软基的原料包括砂砾、粉煤灰、水泥、石屑以及水分等等，相关人员可依据既定比重进行调配。将混合好的原料制作成高强度混凝土，再通过机械设施将它们同软黏土混合在一起，在软基上构成复合垫层，进而有效提升软基的承载力。粉煤灰碎石桩加固技术工艺单一、造价偏低，因此，在软基中采用粉煤灰碎石桩技术，不仅可以契合软基项目标准，同时也可以实现经济效益最大化，对提升工程效率和缩短工期都有很大帮助。除此之外，其原材料污染程度较低，能够顺应可持续性发展趋势。但是，该技术也存在一定的局限性，尤其是在集料比例不合理的情况下，会导致混凝土以及软基混合堵塞泵管，引发泵管破裂，进而对工程的正常进行造成很大影响。因此，施工单位在选用补强工艺的过程中，还需要科学调配混凝土，预防质量及安全隐患。

3.3 开挖换填技术

该方法与软基置换法具有一定统一性，即先开挖软基，再利用具有较高硬度和强度的材料进行回填，以达到较好的加固效果。开挖换填可以划分两类，即局部更换与完全更换。在采用全换填法时，必须保证施工深度在3m 以上，超过3m 就需要进行局部回填，这样可以缩短工程工期，达到更好的效果。

3.4 深层处理技术

其一，采用预压力。深层处理技术一般是在高速公路上进行，施工重点在于软基的深度，该技术的应用范围广、造价低，效果俱佳。但其也有不足之处，例如填土计算耗时较长，当计算出现问题时，很可能造成工期的延迟。其二，采用复合工艺技术。其中包括混合混凝土的桩基，在采用该技术时，还需要全面考量水泥属性，注意拌和，保证拌和充分，并在软基位置掩盖一定数量的水泥。然后，等水泥不断硬化。除此之外，还可采取固土桩技术，它的作用在于将土桩的上部作为支撑点，增强土桩的强度。再将处理好的土桩应用于软基，以确保其整体的作用，保证软基的整体稳定。

3.5 预应力管桩技术

在进行软基加固时，通常采用预应力管桩技术。应用预应力管桩技术，施工人员就可以根据打桩的具体位置进行定位和测量，这对整个工程的施工质量有一定影响。完成该环节后，需要设置相应的标志，从而在实施过程中提高工程的总体质量。采用该项技术可以很好地改善土壤的软化状况，有效控制孔隙的问题。尽管该技术具备诸多优势，同时也存在一定的局限性，比如在使用过程中，其所耗费的时间及材料较多，很容易出现局部沉降，从而对整个道桥的使用寿命产生不利的影响。

4 软基加固施工工艺

4.1 表层排水法

采用表层排水技术进行道桥工程软基施工，可取得较好的施工效果。具体做法如下：在软基填筑前先进行排水，在软基处开槽，将过量的水导入沟内，再沿沟排出，如此，有助于降低软基含水量，确保软基土壤结构愈发紧密。挖槽前，施工人员应进行实地勘察，并依据勘察结果进行挖槽，避免对周边地质环境带来不良影响。适当控制沟道截面，通常沟道宽度为50cm，深度为50～100cm。如需在沟槽内设置孔管，应先进行管道过滤，以保证管路畅通，避免因管路堵塞无法排水的情况。

4.2 铺垫材料法

道桥施工中，采用土工格栅进行施工，可以提高软黏土软基的承载能力。因此，施工队伍必须按照施工现场的具体条件进行施工。具体的层数，由相关技术人员根据具体情况确定。如果层数较多，可完全避免地面塌陷。在软基上铺设土工布，可以提高软基的稳定性、强度及连续性。在材质上，土工布的使用是较为普遍的。

4.3 挤密桩体软基加固法

挤密桩体软基加固法在道桥软基工程中，特别是湿陷性黄土地区中得到了尤为普遍的应用。其原理是利用冲击、振动等机械作用将钢管桩插入软基中，然后再将其抽出，形成一定尺寸的桩孔，然后再浇筑水泥；通过对原有的桩孔进行充填，使孔壁受压强度增加。与以往采用土垫层加固软基的传统施工方法相比，挤密桩体软基加固法减少了诸如开挖、回填等多种工序，从而提高工程效率，确保其灵活性。采用混合料回填，施工方可就地取材，能够控制成本。在实际使用中，必须预先对软基的土壤含水率进行判定和测量，要求其含水率不得超过24%，饱和度不宜超过65%，否则对软基的承载力造成不利影响，丧失挤密加固的作用。

4.4 土工合成材料加固

在软基加固中，采用土工合成材料进行加固是一种较为常见的方法。在工程实践中，要保证现场勘察和测量准确，特别是地质条件和水温条件，其中最关键的是软基的密实性。通过振动方法对软基区的密实性进行监测，保证其在工程中的加固效果，从而保证其在工程中的应用。此外，要将物料抛入振动路段，并对其进行固定，以提高软基加固效果，使其符合道桥的施工规范要求。一般情况下，工人可采用一种或多种土工合成材料进行加固。

4.5 强化夯实法

为解决道桥工程建设中软基的问题，施工单位还可以采用加固物理方法，从宏观上改变软基的内部结构密度和内部组织，改善其强度。在对软基进行强夯法加固时，必须对软基进行精确的测量，根据实测资料确定其强夯点。然后将加固材料填入软基中，以增加软基的整体密度。在选用填料时，应尽量选用高强度、高硬度、高塑性的填料，以便更好地适应和填补软基中的大量孔洞，提高其加固性能。在工程实践中，采用强夯加固方法，必须遵循规范的打桩顺序，首先从软基两侧按强夯点的分布进行加固，保证一定的夯实速率，并逐渐向软基中心部位推进。在加固完成后，对软基的各个部位进行抽样检验，以保证其表面加固均匀、完整。

4.6 检查维护

在软基加固过程中，后期的检测与维修是一个非常关键的问题。在后期的检测与维修中，必须根据不同的检测方法和技术方法，对地面的变形、沉降进行准确的判断，采取相应的预防措施。使用井下压力计、沉降观测设备等设备，以便更好地计算与软基有关的特性，为后续的养护提供依据，减少处理费用。

5 道桥工程软基加固的质量控制措施

首先，提升施工人员的综合素质。由于软基加固流程较为复杂，实施起来会耗费很多的人力和物力。在项目实施时，工人的技术水平和综合素质的提高将会对软基加固质量产生很大影响，因此，相关部门必须加强质量管理，确保所有的工人都能达到项目的总体目标。其一，相关部门要对施工人员进行严格审核，确保更多高质量的施工人员加入项目的建设中；其二，必须对施工人员进行专业技术培训，使施工人员能够更好地发挥自己的能力；其三，在安全防范方面，必须加强施工员工的安全建设意识，从建设整体的质量和效益两个层面予以高度关注，促使整个道桥项目的整体品质和效益得到进一步的提升。

其次，严格遵照施工原则。其一，安全第一原则。施工单位有义务保证施工人员的生命安全。必须根据具体的情况，制定相应对策，为工程建设营造一个安全、稳定的工作条件，并持续通过技术手段推进工程建设；其二，施工质量保障原则。在工程建设中，要做到预防为主，严格执行工程规范，把隐患消除在萌芽状态。这就需要在项目前期进行充分调研，以保证项目的建设井然有序。同时，施工单位负责保证工程质量符合或超过国家标准，并在工程结束后对其进行检验。

最后，材料管理。施工材料关乎工程成本和建设质量，因此，必须加强对加固材料的严格控制。如混凝土材料，材料质量监管是由多个部门构成，在材料进入施工现场后，还需进行二次检查。通过取样抽查方式，严格复核混凝土的等级和强度，确保材料性能满足实际的合成需求。

6 结语

综上所述，在道桥工程中，软基的处理和加固已经成为工程建设的重要环节。近年来，随着新材料、新技术的不断更新与研发，在工程建设中，如何优化软基，成为道桥工程的重点研究课题。为此，在实际软基加固中，需按照软基加固的基本原则，科学运用软基换填、粉煤灰碎石桩、开挖换填、深层处理、预应力管桩等加固技术，确保软基的稳定性、可靠性，进而保证道桥工程的整体质量。