路桥施工中的软土地基施工技术邓康乐

路桥施工中的软土地基施工技术邓康乐

邓康乐

43092219840714xxxx

摘要：在进行路桥施工过程中，软土地基通常是无法避免的问题，其会对路桥施工的进度和质量产生一定的影响。为了更好的提高路桥施工阶段，软土地基施工质量，就需要对软土地基置换技术、水泥搅拌桩加固处理法、粉喷桩加固处理法、强夯法、排水固结施工、预载监测、沉降处理等技术手段进行分析，从而有效提高路桥施工的进度和质量。

关键词：路桥施工；软土地基；施工技术

在国民经济发展过程中，路桥施工所起到的作用是不可替代的，其直接决定交通系统的建设和运行水平。但是在路桥施工阶段，难免会遇到软土地基，其会降低地基的稳定性，这样就需要采取有效手段来对其进行处理，最好根据实际情况选择与之相匹配的软土地基施工技术，在提高软土地基稳定性的同时，提高路桥整体施工质量。

1.软土地基对路堤荷载的响应

由填料重量引起的地基土应力的增加导致细粒土中孔隙水压力的初始增加，细粒土往往具有天然高含水量。在细粒土中，特别是粘土含量较高的细粒土中，由于这些材料的渗透性较低，填充引起的超孔隙水压力消散缓慢。因此，采用传统施工方法进行填筑往往会导致孔隙压力累积增加，细粒土的响应被描述为有效的“不排水”。在这种状态下，饱和土以类似粘性流体的方式经历等体积变形，在覆盖填料的重量下垂直压缩，并向低围压区横向膨胀。

在路桥施工中，填料的宽度通常相对于长度而言是有限的，因此不排水变形导致地基土向路堤坡脚下方的土壤区域横向位移，在该区域，垂直和水平围压都较低。在路堤坡脚以外的浅层，竖向围压比水平围压还要低，土体位移有上升趋势。这些内部变形导致路堤下方和路堤趾部以外的地基土中的剪切应变和剪应力增加。如果剪应力达到土的抗剪强度，则达到破坏状态，其中没有附加应力可以抵抗，并且剪切应变可以变得非常大，除非位移被尚未破坏的相邻土单元抵抗。当这种情况发生在沿着连续路径的土壤元素中时，滑动表面会发展，如果滑动表面“采光”，则会导致路堤的一部分坍塌。

堤脚附近的限制应力的任何减小，例如从与堤平行排列的通道减小，都会减小可移动的可用阻力，并允许潜在的滑动面沿较短路径到达日光。路堤的破坏并不一定在荷载作用后立即发生，而是由于一种称为“渐进破坏”的现象，可能需要几个小时甚至几天的时间。这涉及到由于称为“应变软化”的过程而从失败的区域到尚未失败的区域的应力转移，这种过程可以在土壤元素已经屈服后随着附加应变而发生。

2.软土地基施工技术

2.1软土地基置换技术

在进行路桥施工过程中，为了确保地基的稳定性，需要做好软土地基的处理工作，此时就需要工作人员先对部分路桥施工区域进行软土地基置换技术施工。通常需要在路桥的山脚下以桥头部位选择换填材料法对软土地基进行加固，并且在换填材料施工过程中，要求施工人员彻底清理软土地基，在清理软土地基过程中要求把软土层全部挖出，该过程一般会借助与之相匹配的机械设备进行清理。在清理软土层的过程中，施工人员需要按照要求把软土地基底部的淤泥及积水彻底清理。在地基填充之前，施工人员还需要借助相应的机械设备对地基进行烘干处理，这样可以有效降低地基中的含水量，避免水体对填充材料造成不同程度的腐蚀。如今，在地基填充过程中，往往会选择普遍沙垫层材料进行填充，并且尽可能提高填充材料的放置密度，这样一来不仅可以提高路桥的稳定性，而且还可以降低路面塌陷现象的发生率，确保后续路桥施工的顺利进行。

2.2水泥搅拌桩加固处理法

通常情况下，在高速、铁路、市政建设中，水泥搅拌桩加固处理法得到了广泛的应用，要想更好的发挥水泥搅拌桩加固处理法的优势，提高软土路基的整体稳定性，就需要做好从下述几个方面着手：（1）施工前准备工作。设置临时排水沟，有效疏干地表水，并对其中的杂物进行清理；结合实际情况选择好搅拌机械，其一般包括了搅拌机、电子计量系统、提升速度控制设备和水泥浆制备系统；准备齐全与水泥搅拌桩加固处理法相关的技术材料，而且对具体施工过程中所存在的问题要采取有效的措施给予纠正。准确标记桩基础的放置位置，而且要求不同桩位偏差要＜5厘米。（2）施工工艺。钻机就位后，则需要按照规范和标准启动搅拌机钻机，并依次打开高压注浆泵，调整喷浆钻至设计标高位置，然后反循环提钻并喷浆，直至工作基准面以下0.3米为止停止喷浆，该工艺流程包括下述几个方面的工作：首先，水泥浆的制备：按照设计要求及相关实验来确定配合比，并对水泥浆进行拌制；其次，喷浆搅拌下沉：当搅拌机、发电机、活塞泵等相关设备正常运行后，启动搅拌机电机，缓慢放松钻机钢丝绳，以确保搅拌机切土旋转喷浆能够顺利的搅拌下沉，该过程要求钻进速度≤1.3m/min。再次，提升喷浆搅拌：如果搅拌机按照设定要求下沉到设计深度后，则需要一边进行搅拌一边提升，而且要保证其喷浆均匀，按照设计要求的提升速度来对搅拌机进行缓慢的提升；最后，复搅：如果钻头提升至与原地面距离50cm左右的位置时，还需要一边喷浆一边进行搅拌直至桩底，随后停止钻进，但是还需要继续喷浆1分钟，随后可以提升喷浆搅拌至地面，一般要求复搅过程中提升速度≤1.3m/min，下钻速度≤2.2m/min。

2.3粉喷桩加固处理法

在路桥施工过程中，粉喷桩加固处理法得到了非常广泛的应用，并取得了比较理想的应用效果。在路桥施工之前，施工单位需要委派专业技术人员到施工现场进行踏勘，并确定软土地基的位置，然后采取针对性的处理措施。通常情况下，粉喷桩加固处理法的施工流程主要包括以下几个方面：（1）施工准备阶段。首先需要对软土地基进行有效的清理，并借助砂、砾石等建筑材料对其进行换填和压实处理；其次，要想确保机械施工的顺利进行，则需要在土质较差的地方选择碎石铺填来对其进行垫层处理；再次，收集和准备齐全地质报告、土工试验报告及粉喷桩的布置图等技术资料；最后，在标示位置进行桩位放样，而且不同桩位的偏差需要控制在4.5cm以内。（2）选择材料设备。为了提高粉喷桩加固处理法的加固效果，则需要对施工材料进行严格选择，如水泥、生石灰及粉煤灰，其中要求生石灰必须纯净。同时还需要选择桥梁专用的动力机构、搅拌钻头及粉体发送器等施工机械，而且在使用之前需要对其进行详细检查。（3）施工过程。施工单位需要严格按照施工图纸、施工要求和施工规范进行施工，例如，钻机使用过程中，需要先对钻机平台进行调整使其处于最佳位置，然后从慢到快对钻机进行启动，当粉喷桩加固超出设计桩底标高10-20m时，则需要立即停止钻机工作。

2.4强夯法

在路桥软土地基处理中，强夯法也是比较常用的施工方法，尤其在预压时间不足、建设工期比较短的施工工程中比较常用。在工程施工过程中，一般要求施工人员合理控制冲击力来对现有土体土层的结构进行破坏，同时还需要对附近周边的土地进行挤压处理，这样就可以形成一定的夯坑。此外，在路桥施工过程中，要想更好的提高施工能量，则需要在层面上增加孔压，从而提高地基间隙的排水压力。因此，结合路桥工程科学、合理的设置排水系统是至关重要的，其对于确保强夯法的施工尤为重要，可以有效提高路桥软土地基的施工质量。

2.5排水固结施工

在进行软土地基排水固结施工时，能够使软土地基的含水量有效降低，这样不仅可以使路桥地基的稳定性能得到有效提升，而且还可以提升地基的承载能力。同时排水固结施工技术在软土地基中含水量较低的区域得到了广泛的应用。此外，对天然地基的透水性能给予科学、合理的运用，还可以降低软土体基的含水量，进而达到加固软土地基的目的。通过排除土体空隙水体也能够对地基与土体的沉降力度给予有效的加固，进而提高路基的稳定性能。

2.6预载监测

为了监测预载填料的稳定性和沉降性能，在整个预载期间安装和监测了以下类型的监测仪器，包括预载施工。沉降仪（SG），由带有钢制立管的胶合板基板组成。底板安装在原地面，填筑前进行测量，并定期对延伸至预载顶以上的立管、管顶和预载顶进行测量。数据用于确定基板的高度，从而确定原始地面的顶部，根据该顶部计算预载荷厚度和预载荷沉降。沉降量规以50m或更小的纵向间隔安装，用于指定和现场标记每个阶段要放置的填料厚度。在一些纵向位置，单个SG安装在路堤横截面的中部，而在其他纵向位置，一个SG安装在沟渠填充物上方，另一个SG安装在大致与预载路堤的极限顶部相对应的偏移处。

2.7沉降处理

在填土厚度较大的区域，记录的沉降量通常较高。由于地基土的抗剪刚度和可压缩性以及在预加载期间实现的固结程度（取决于预加载持续时间和地下排水）的自然变化，沉降趋势相对于填充位置的变化是可以预料的。泥炭区内的预载沉降量高于未遇到泥炭的桥梁交叉口。由于交叉路口处沉积物的可压缩性较低，因此该处较高填方的沉降量明显小于其他桥梁路口处的沉降量。

3.结语

本文分析了路桥施工过程中，软土地基的处理方法。通常情况下，需要委派专业人员来对软土地基的特点进行分析，并根据分析结果来选择针对性的软土地基施工技术，从而有效提高路桥施工的稳定性。

参考文献

[1]韩剑.小康高速公路隧道进洞技术研究[D].长安大学，2014.

[2]汪正榜.高速公路隧道洞口浅埋段施工技术探析[J].交通建设与管理，2015（2）：153-155.

作者简介

邓康乐，男，1984年07月14日出生，湖南益阳人，毕业于长沙理工大学本科，现任中级工程师，主要从事市政工程及道路桥梁施工、工程监理等相关工作。