摘要：现代社会发展使各地基建工程如火如荼的开展，道路桥梁建设十分多见，不同施工环境则对具体技术提出了较高要求。基于此，本文以道路桥梁工程软土地基施工难点作为切入点，给予简述，重点给出相关施工技术，包括夯实技术、化学加固技术、灌注桩技术、地下连续墙施工技术等。最后以工程实例对上述内容进行系统性说明，以期通过分析明晰理论，为后续软土地基工程施工提供参考。
关键词：道路桥梁工程；软土地基；夯实技术；化学加固
前言：
软土地基是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。由于软土强度低，沉隐量大，往往给道路桥梁工程带来危害，如处理不当，会导致道路桥梁施工和使用价值下降，甚至引发安全问题。各地路桥建设工程中，软土地基时有出现，为提升工程施工质量，必须结合工程态势和建设需要选取合适的技术给予处理。本文就道路桥梁工程软土地基施工难点和常见技术展开分析。
1.道路桥梁工程软土地基施工难点
1.1沉降控制
在各类道路桥梁工程中，软土地基施工的核心难点，是控制沉降。沉降可分为两种情况，一是均匀沉降，其危害相对较小，二是不均匀沉降，危害非常大。以不均匀沉降为例，不均匀沉降指同一结构体中，相邻的两个基础沉降量的差值。如果差异沉降过大，就会使相应的上部结构产生额外应力，当应力超过一定的限度时，将会产生裂缝、倾斜甚至破坏. 软土地基发生不均匀沉降的概率很高，也是施工控制的难点所在。如桥梁施工中，周边土体中往往含有较大的水分，施工过程中，即便采用夯实技术，水分也不会完全排除，桥梁投入使用后，桥墩等受力部分的水分渐渐被压出，导致桥墩、桥体缓缓下沉，如果下沉问题严重，不均匀沉降的危害会大大增加。
1.2施工工序较多
软土地基的自身特点，导致了施工工序的复杂性，直接增加了工程建设的难度。因不同区域软土地基的具体态势存在差异，很难采用同一种方法完成处理。如公路建设历程超过5km时，可能面临1类、2类、3类等不同土质条件，软土地基也基本不会蔓延5km。在该标段内，软土基含水量、空气含量均存在差异，简单应用设备进行夯实，可能导致部分软土中的水分被挤压到另一处，单一进行连续墙建设，也不能保证连续墙位置稳定、不发生位移。大部分工程需要对土质条件做详细分析，再集结合不同区域特点分别进行建设，工程工期长、耗资规模较大，这也是软土地基施工的难点之一。
1.3土基环境的特殊性
我国对软土地基的标准带有范围性特点，即土层含水量范围在34～72%之间，塑限指数范围在13～30之间，孔隙比在1～1.9之间，饱和度大于95%。在此标准下，很多施工土质条件均可列入“软土地基”之中。在软土地基环境进行施工，需要综合考虑其含水量、孔隙比、塑限指数、饱和度四个指标，如果区域条件特殊，软土基的含水量和孔隙比都较大，会进一步增加处理难度，如果土基中有机物质含量高，其塑限指数往往也较高，在施工过程中形变不明显，但在工程投入使用后会出现后续问题，也带来了施工处理上的难度[1]。
2.道路桥梁工程软土地基施工的常见技术
2.1夯实技术
道路桥梁工程软土地基施工的最常见技术是夯实技术，该技术强调将8～30吨的重锤从6～30米高度自由落下，通过施加较大的外荷载，将软土地基中的水分和空气挤压出去，提升土基物理性能，之后进行施工，可较为直接的应对沉降和不均匀沉降问题。强夯法的优点是工期短、造价低且效果理想，可以用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等土基的处理，不同土基的处理参数如表1所示。
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此外，在引用强夯法时，应选取若干区域进行实验，了解夯实态势，并做好不同区域的评级，合理选取处理参数。
2.2化学加固技术
化学加固技术适用于小范围软土地基的处理，该技术强调通过钻孔打入管桩将各类可凝固的化学浆料灌人土层中，将松散的土固结为有一定强度和防渗性能的整体，达到加固地基、提高地基承载力的一种加固法。一般可分为单管灌注、双管灌注、三管灌注等。如道路工程中，存在面积相对较小的软土地基环境，不适合以强夯法处理，可选用化学加固法予以应对。在路基部位打孔，置入灌注管，应用泥浆泵，以20MPa的压力进行注浆，并在灌注过程中持续摆动灌注管，使其在180°范围内不断变化角度，直到灌注完成。如果处理区域较大，可使用双管灌浆，增加灌浆压力为25MPa。使用三管灌注的情况下，需额外通过气压泵进行灌注辅助，避免浆液集中[2]。
2.3灌注桩技术
灌注桩技术，是一种就位成孔灌注的现场施工技术，通过灌注混凝土或钢筋混凝土制成的桩体，具有施工时无振动、无挤土、噪音小的特点，宜于在城市建筑物密集地区使用。可以提升道路的抗负载能力，避免不均匀沉降、塌陷等问题。城市道路建设活动中，可根据道路通行压力和级别，选取灌注桩类型和间隔，一般公路级别越高，应用的灌注桩强度越大，密度也越大。施工工序方面，以人工挖土灌注桩为例，需要首选通过测量明确施工地点和范围，之后以机械进行初步的土方挖掘，以人工进行精细成孔，完成后放入钢筋笼（非必要），再通过设备灌注混凝土，完成后封闭孔口，待混凝土干凝强度达标后，进行下一步施工。灌注桩技术的应用范围较小，成本较大，但效果较为理想。
2.4地下连续墙施工技术
地下连续墙施工技术，在软土地基中的应用较为多见，路桥工程中，一般为局部使用，强调对固定区域的加固，提升承重能力，该技术对软土基加固效果十分突出，但施工周期长且成本较大。一般施工工序为，前期勘察完成后进行位置标注和倾斜位置处理，之后沿着深开挖工程的周边轴线，在泥浆护壁条件下，于地面位置开挖沟槽，清除沟槽中的各类杂物，通过吊放形式置入钢筋笼，以导管法灌筑水下混凝土，筑成一个单元槽段，如此逐段进行，在地下筑成一道连续的钢筋混凝土墙壁，作为承重结构，提升路基和桥基应对外荷载的能力。一般而言，经连续墙加固，不均匀沉降发生率可下降75%～95%，路桥使用寿命借此得一提升15%～30%，可有效保证使用质量和使用价值[3]。
3.实例分析
3.1工程概况
2017年某地进行道路工程建设，总里程14.2km，分为4个标段。1号标段位于市郊，长度3.8km，预定工期8个月。因当地降水较为频繁，存在软土地基环境。工程启动前，测定其土质参数为，含水量62%、塑限指数19之间、孔隙比1.6、饱和度97%。符合软土地基基本标准。为保证工程施工质量，拟采用强夯法和化学加固法进行施工。
3.2施工过程
施工过程中，首先对建设地点土质环境进行全面分析和详细分类，结果上看，一类土占比54%，二类土占比37%，三类土和四类土占比9%。将所获数据信息输入数字化设备中，设计施工方案并拟定夯实参数。在此基础上，通过BIM技术进行工程建成后模拟，结合交通作业压力，进一步拟定灌注施工方案，优化工程质量，夯实工作参数和灌注参数如表2所示。
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施工选取为18.5t重锤，垂直落差14-25m，反复进行四轮夯实，之后以机械设备进行辅助性碾压，取样检验发现土基强度（抗压22.7MPa）、含水量（3.8%）、塑限指数7、孔隙比0.12、饱和度98.4%，各项指标已经较为理想，满足建设要求，遂进行施工建设。工程主体完工后，利用单管灌注法，分别使用水泥砂浆、膨化浆料进行灌注加固，填充3、4类土壤中碎石缝隙。
3.3结果分析
工程建设最终如期完工，在抽样检查完成后，额外进行沉降观测，重点为施工完成当月沉降量、三个月沉降量和不均匀沉降发生情况。从结果上看，当月沉降量方面，为2.9mm，满足工程设计最低标准（4.0mm），三个月沉降量为3.8mm，满足工程设计最低标准（7.0mm），监测过程中，未发生不均匀沉降问题。公路投入使用后。进行6个月监测，未发现不均匀沉降问题。但人员发现路面出现小裂缝，经进一步分析，因公路采用沥青路面，低温环境下出现了冻裂，不影响公路性能，证明了上述措施在软土地基施工中的价值。
总结：
综上，道路桥梁工程软土地基施工存在一定的特殊性，需要应对沉降问题，且施工工序多，土基环境的特殊性也对施工技术提出了较高要求。目前来看，各地进行工程建设时，多采用夯实技术、化学加固技术、灌注桩技术、地下连续墙施工技术等应对软土地基问题。工程实例证明了相关技术的积极价值，可以作为参考，推广于后续同类工程建设活动中，以确保道路桥梁工程质量和使用价值。
参考文献：
[1]张斌.浅论软土地基上道路桥梁施工不均匀沉降防治措施分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（33）：138.
[2]孙支援.试析软土地基施工技术在市政工程施工建设中的运用[J].价值工程，2018，37（31）：200～202.
[3]张浩.公路桥梁工程软土地基施工中的技术处理要点[J].黑龙江交通科技，2018，41（09）：128+130.
论文作者:杨军强
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/17
标签：土地论文; 技术论文; 道路论文; 夯实论文; 工程论文; 不均匀论文; 含水量论文; 《防护工程》2018年第27期论文;