路橋施工中的軟土地基施工技術(shù)

吳飛

摘 要：文章從軟土及軟土地基的基本概念入手，簡(jiǎn)要介紹了我國(guó)路橋軟土地基施工的現(xiàn)狀與問(wèn)題，探討市政工程中淺層軟土地基、中層軟土地基和深層軟土地基的處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：路橋；施工；軟土地基；技術(shù)

隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)改革的不斷深化，我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)規(guī)模正呈現(xiàn)出大量增長(zhǎng)的趨勢(shì)，隨之而來(lái)的是越來(lái)越多的道路和橋梁工程。市政設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)不僅使得人們出行的便捷程度逐步增強(qiáng)，更是帶動(dòng)了城市各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的提升。但是近些年來(lái)隨著市政基礎(chǔ)工程向偏遠(yuǎn)地區(qū)的延伸，在路橋的建設(shè)過(guò)程中也遇到了一些巖土施工難題，這些難題中對(duì)路橋施工造成主要困擾的是軟土地基上展開的工程施工。

軟土地基在我國(guó)有較為廣泛的分布，并且分布具有明顯的區(qū)域特征，這是因?yàn)檐浲恋鼗谛纬傻倪^(guò)程中主要需要的地質(zhì)環(huán)境大都位于平坦的地區(qū)，尤其是河流入海口形成的沖積平原。這些平原一般是由河流中積年累月帶來(lái)的淤泥經(jīng)過(guò)沉降和堆積形成的，所以在這些地區(qū)展開施工時(shí)，往往會(huì)遇到軟土地基。以廣東地區(qū)為例，軟土地基在廣東省東南部地區(qū)和西部地區(qū)分布廣泛，尤其是在珠三角地區(qū)，其地形地貌較為復(fù)雜，尤其是在建設(shè)活動(dòng)比較活躍的沿海新城和新興產(chǎn)業(yè)區(qū)，經(jīng)常會(huì)在軟土地基上展開市政工程的建設(shè)活動(dòng)。

1 軟土的基本概念

1.1 軟土的定義

在自然環(huán)境中，土壤是由砂粒、粉粒和粘粒三個(gè)不同類型的顆粒混合而成的，不同物理性狀土地間的區(qū)別便是三種組成顆粒之間的比例不同。軟土的形成過(guò)程是在水體靜止的情況下，或者是水流緩慢流動(dòng)的情況下所沉積的淤泥，在伴隨著相應(yīng)的生物化學(xué)反應(yīng)，形成的結(jié)構(gòu)較為松軟的土壤結(jié)構(gòu)。國(guó)外的軟土定義方式和國(guó)內(nèi)有所不同，我國(guó)是采用測(cè)抗壓強(qiáng)度來(lái)對(duì)軟土進(jìn)行測(cè)定，日本側(cè)采用標(biāo)準(zhǔn)化的灌入擊數(shù)來(lái)進(jìn)行測(cè)定。

1.2 軟土地基的處理

在我國(guó)一般的市政工程施工過(guò)程中，如果面對(duì)的自然地基相對(duì)松軟，理學(xué)性能較差的話，一般就將其定義為軟土地基。這種地基在施工的過(guò)程中不能滿足路橋的設(shè)計(jì)要求并且在施工中和施工后存在這變形較大的風(fēng)險(xiǎn)。尤其是在面對(duì)自然災(zāi)害的時(shí)候，例如在的地震中，通過(guò)地震力的輕微作用下就會(huì)產(chǎn)生地基液化、塌陷等現(xiàn)在。所以如果先要在此類地基上進(jìn)行施工作業(yè)就需要對(duì)其進(jìn)行人工的加強(qiáng)處理，這項(xiàng)工程一般稱為地基處理。

在路橋的施工過(guò)程之中，由于人工的建造過(guò)程會(huì)使得自然地基的應(yīng)力發(fā)生變化，在地基處理的施工過(guò)程中，需要針對(duì)這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生的荷載，對(duì)地基的強(qiáng)度和變形量這兩個(gè)方面進(jìn)行控制，具體來(lái)說(shuō)：（1）加強(qiáng)軟土地基的承載能力，主要是要確保，地基在承受動(dòng)、靜荷載的前提下有充足的安全儲(chǔ)備空間。（2）對(duì)于變形量的控制，主要是要求在施工完畢的使用過(guò)程中路橋地基的自然沉降不超過(guò)地基變形的標(biāo)準(zhǔn)值，從而確保整個(gè)路橋工程不會(huì)由于地基的變形而導(dǎo)致斷裂或損傷，進(jìn)而影響人們的日常使用和生命財(cái)產(chǎn)安全。我國(guó)目前已經(jīng)就路橋施工中軟土地基的施工技術(shù)展開了一定的研究，但是在實(shí)際的市政施工過(guò)程中還存在以一定的問(wèn)題，下面我們首先來(lái)了解一下我國(guó)路橋軟土地基施工中的現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題。

2 我國(guó)路橋軟土地基施工的現(xiàn)狀與問(wèn)題

在我國(guó)的路橋工程的施工過(guò)程中，通過(guò)今年來(lái)實(shí)際施工的總結(jié)可以看出，施工人員往往更傾向于固有的和常規(guī)的地基處理方式，常用的有置換法和排水固結(jié)法。但是由于我國(guó)路橋工程不斷向偏遠(yuǎn)地區(qū)的深入展開，在施工過(guò)程中所遇到的軟土地基情況也越發(fā)復(fù)雜，而且現(xiàn)代路橋在設(shè)計(jì)的過(guò)程本身就較之過(guò)往的工程更為的多變。面對(duì)新的施工情況，技術(shù)人員要么在原有老的施工技術(shù)上進(jìn)行革新，對(duì)固有的軟土地基處理方法進(jìn)行升級(jí)，或者是隨著科技的不斷進(jìn)步，依靠新晉的軟基處理理論，開發(fā)新的地基施工技術(shù)。但無(wú)論是哪一種，都是現(xiàn)有的較為有效的軟土地基處理方式。

軟土地基處理手段的增加，也給實(shí)際的施工帶來(lái)了一些困擾。在施工的過(guò)程中，施工人員在選擇地基處理方式的過(guò)程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷，有時(shí)選用成本較低的處理方式就可以解決的問(wèn)題，由于缺乏對(duì)于技術(shù)應(yīng)用上的理解，可能將合適的方案放棄，而采用成本較高更加穩(wěn)妥的方案；又或者對(duì)于以往施工經(jīng)驗(yàn)的“誤導(dǎo)”，對(duì)某一種地基處理技術(shù)過(guò)于相信，從而造成施工不達(dá)標(biāo)。出現(xiàn)以前原因主要是因?yàn)槭┕と藛T對(duì)于每一項(xiàng)技術(shù)的認(rèn)識(shí)不夠深入，而造成在施工方式選擇上的誤判。

3 市政工程中軟土地基處理技術(shù)

在施工的過(guò)程中一般可以通過(guò)軟土地基所處的位置，將路橋施工中的處理方式大致上分為三種類型，分別是：淺層軟土地基、中層軟土地基和深層軟土地基的處理，以下就從這三個(gè)方面對(duì)軟土地基的處理方式進(jìn)行分析。

3.1 淺層軟土地基處理方法

一般來(lái)說(shuō)對(duì)于自然地基荷載承受較差的淺層軟土、低洼或者淺挖施工段，為了到達(dá)設(shè)計(jì)時(shí)所需要的路基結(jié)構(gòu)和承載強(qiáng)度，而對(duì)淺層軟土地基的處理。施工中較為常見的方式有：換填法、淺層加固法、拋石擠淤法，其中換填法和拋石擠淤法合稱置換法。具體可以細(xì)分為一下三種類型：

（1）當(dāng)?shù)鼗鶞\層軟土深度小于三米的路段，其軟基處理方法可優(yōu)先采用排水墊層結(jié)合換填法或淺層加固法；排水墊層厚度取值范圍為30～80厘米，一般情況下其設(shè)計(jì)者為50厘米，材料應(yīng)該選用透水性能良好的沙礫或碎石；排水墊層鋪設(shè)的范圍可以延伸到路堤坡腳以外50厘米～100厘米。

（2）當(dāng)路基填土高度小于兩米及淺挖路段的軟土地基，可采用排水墊層結(jié)合淺層加固法；排水墊層厚度取值范圍為30～80厘米，一般取值50厘米，宜選用透水性能良好的沙礫或碎石，鋪設(shè)范圍為路堤坡腳外延伸50厘米～100厘米。

（3）當(dāng)路基填土高度較高，淺層軟土深度小于等于三米的軟土路段可采用全部換填的淺層處理。

3.2 中層軟土地基處理方法

路橋施工的過(guò)程中一般講埋深3米至15米范圍內(nèi)需要處理的軟土地基定義為中層的軟土地基。中層的處理方式適合軟土較厚的路橋施工段，在較深的部位對(duì)軟基進(jìn)行處理具有較好的效果。就目前而言，隨著施工技術(shù)的不斷發(fā)展，主要采用以下五類處理方法：水泥攪拌樁、袋裝砂井法、塑料排水板、強(qiáng)夯置換法、擠密碎石樁。

3.3 深層軟土地基處理方法

深層軟土地基處理是相對(duì)于淺層、中層軟土地基處理而言的，其處置深度一般大于十五米。深層軟土地基處理方法適合使用于軟土地基厚度大的路段，在深軟土地基中，處置效果具備一定的優(yōu)勢(shì)。隨著科技手段的不斷豐富，不斷有新的軟土地基處理方法被應(yīng)用于深層軟土地基處理中，下面選取三種較為常用的方法進(jìn)行簡(jiǎn)述，這三種深層軟土地基處理方法分別為CFG樁、PHC管樁、釘形水泥土雙向攪拌樁。以預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)混凝土管樁為例。一般PHC管樁的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)斷長(zhǎng)度為十米，直徑大小范圍為300～1000毫米，要求混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)小于C80；適用于抗震設(shè)防烈度不大于九度的地區(qū)；當(dāng)軟基中存在孤石、地下障礙物多、有堅(jiān)硬的夾層但不能作為持力層等情況時(shí)，該方法不適用；選擇該方法進(jìn)行軟基處理施工時(shí)，靜壓法適合于市區(qū)施工中使用，錘擊法適合于對(duì)噪音污染要求較小的地區(qū)中使用。

4 展望

路橋的施工質(zhì)量是關(guān)系到人民群眾財(cái)產(chǎn)以及社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程的大事，地基的處理作為路橋施工中的基礎(chǔ)工作在整個(gè)市政工程中伴有重要作用，其施工方式的選擇和施工質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響到路橋工程施工過(guò)程的順利與否以及工程竣工后的使用年限。只有在路橋施工的過(guò)程中系統(tǒng)掌握軟土地基的施工技術(shù)特點(diǎn)，才能夠因地制宜地選擇適合的施工方案，為我國(guó)市政基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)保駕護(hù)航。希望通過(guò)本文對(duì)于路橋軟基不同深度處理施工技術(shù)的介紹為實(shí)際的市政工程施工質(zhì)量的提高提供一些幫助。