路桥施工中软土路基加固 施工技术

许国施

摘要：软土主要指处于软塑性或流朔状态的粘性土，由于这种土壤具有着指含水量比较大、压缩性高、承载力低、强度低等特点，因此在路桥施工中一旦出现这类土壤的路段时，就需要进行加固处理以满足道路对路基承载力的要求。本文对软土路基的特点、加固要求进行了介绍，并对排水固结技术、振冲置换法加固等路桥施工中软土路基加固的施工技术进行了探究。

【关键词】桥路施工、软土路基、排水固结、振冲置换法

路基是公路中贯穿全线的线形主体，同时也是路面稳定性与承载能力的重要保障与基础，在设计上一般有着非常高的密实度与强度要求，而软土路基的含水量很大、承载力极低等特点往往难以满足这些要求。因此，利用物理力学性质与深度特点对软土路基进行加固处理是非常必要的，而对软土路基加固施工技术的研究也具有着非常现实的意义。

1.软土路基的特点及加固施工要求

软土路基的特点

想要了解软土路基的特点，需要先对软土的构成进行明确。软土主要是由粘粒与粉粒共同构成，主要呈絮状结构，这些两种物质一般存在于地下水中，并随着地下水的流动移动，但当地下水枯竭时，地下水的水流流速就会变换甚至停止，而这时粘粒与粉粒就会留在地下并通过不断积累而形成软塑性状态的软土。对于软土路基的特点，总体上可以从两方面进行分析。首先，软土结构内部的粘粒与粉粒都具有着较小的颗粒直径，因此彼此形成的孔隙也会比较小，在孔隙一般会充满水分，而软土较小的缝隙则使得水分很难排除，同时还有些水分会被吸附在土粒上并形成结合水。因此，软土地基的透水性能都非常差，天然水含量比较高。其次，软土的渗透性较强，但水分排出却比较慢，因此软土地基大多具有着固结慢、强度与承载力低的特点。

软土路基的施工要求

软土路基在施工时有着多方面的要求。首先，施工前要充分考虑路基状况，如软土层较薄，则需要进行表层处理法等特殊处理。其次，要注意施工路段的周围环境，并结合具体的施工环境采取不同的应对措施，例如施工地点周围有居民区，则应降低总沉降量，以实现对施工噪音的有效控制[1]。最后，要考虑施工路段的地面平整度，如地面的沉降程度不均匀，路面的平整度比较差，那么就很容易在构造物连接处出现剩余沉降，因此针对这种情况需要对构造物连接处进行特殊處理。

2.路桥施工中软土路基加固的施工技术分析

排水固结技术

排水固结技术简单来说就是在软土路基中设立袋装砂井、塑料排水板等作为排水通道，并在通道上方铺设砂垫层或是砂沟，从而建立起一个完整的排水系统，同时采用堆载预压、真空预压、真空堆载等方式联合进行预压。这样一来，软土就会在上方的压力下将含有的水分快速排出并实现固结，而软土路基的强度也会在这一过程中因密实度的提升而逐渐提升，但需要注意的是，由于这种方法所采取的预压方式与土壤次固结沉降所产生的压力类似，因此在面对次固结降沉的软土路基时加固效果一般会比较差。此外为了提升加固施工的效率，在排水固结技术的基础上还创新出了动力排水固结技术。这种技术在保留袋装砂井、塑料排水板、砂垫层等横向或纵向排水体系的同时，将原本的预压方式改为了填土堆载与夯击。这样软土地基所受到的压力更大，且具有连续性，排水固结的速度也会更快，因此能够在较短时间内使软土地基实现大部分的固结沉降，使承载力得到大幅度的提升。

水泥搅拌桩加固

水泥搅拌桩加固是一种以水泥为固化剂的深层机械加固手段。主要是利用深层搅拌机械在地基深处添加水泥，并对水泥与软土进行搅拌，使二者拌和成为复合地基，而由于水泥在凝固后具有非常坚硬的特性，地基的承载力与强度也就能够提升到路桥地基的标准。根据水泥固化剂添加形式的不同，水泥搅拌桩加固具体还可以分为浆喷法和粉喷法，主要是为了针对不同的软土情况。当软土地基内部的天然含水量大于30%时、土壤的塑性指数会比较大，因此适合采用粉喷法直接添加水泥灰并进行搅拌，这样不仅搅拌起来比较容易，同时由于水泥灰的吸水性能，加固后的软土路基也会具有更高的强度以及更低的强度离散性。而当软土路基内部的天然含水量小于30%时，土壤的塑性指数比较低，水泥灰不容易实现有效搅拌，因此需要添加水泥浆作为固化剂，这样的优点是施工工序较为简单，造价较低，施工质量也更容易控制。

土木合成材料加固

土木合成材料加固与水泥搅拌桩加固比较相似，主要是利用土木合成材料作为固化剂在软土地基深层进行搅拌，制造强度与承载力更高的复合地基。在施工之前，由于软土地基的土质情况比较复杂，具有着较高的不确定性，因此需要安排技术人员利用专业仪器进行实地勘测，了解路基具体的土体特征，并在此基础上分析出土壤密实度等具体数据，从而制定具体的加固计划。而在加固过程中，则是通过振动设备带动地基深处的土木材料与土壤共同振动，进而实现充分融合。这种技术的加固效果较好，同时在周密的施工计划下施工质量也比较好控制。但由于在施工前必须要进行详细的实地勘测，而实地勘测的工作量又比较大，因此在大规模或软土路基面积较大的桥路施工中会比较耗时耗力，通常仅在小规模的软土路基加固施工中进行应用。

振冲置换法加固

在振冲置换法中，施工人员需要利用振冲器或沉桩机在软土地基中下沉成孔，之后在孔中分批次逐步填入碎石、鹅卵石等砂石材料并进行振实，以制作成碎石桩。在成桩的过程中，桩体会与砂性软土产生挤密作用或振密作用，进而实现土体结构密度的提升，这样桩体与软土地基中原本粘性土同样可以构成强度与承载力较高的复合地基，达到防止沉降的加固效果。同时，由于振冲器与沉桩机利用了不同原理，因此在施工标准上也是不同的，其中振冲器是利用高压水振动成孔，因此地基的十字板抗剪强度应大于15KPa，而沉桩机是利用固体桩冲击成孔，因此地基的十字板抗剪强度只需在10KPa以上即可。此外，由于振冲置换法加固比较依赖碎石桩周围软土对碎石桩的约束力，因此应用时对于软土的要求比较高，如果软土地基的土质不符合要求，加固效果就会大大下降。

混凝土管桩加固

相比于其他软土地基加固技术，混凝土管桩加固的施工工序十分简单，只需在地基中直接浇筑混凝土即可，同时由于其具有着较高的普适性，在绝大多数的土质下都具有良好的加固效果，因此也是当前路桥施工中应用最为广泛的软土路基加固技术。同时，混凝土管桩加固还具有着抗震性能好、工期短、施工成本低、质量稳定性高等一系列的特点，是一项非常实用的施工技术。当然，混凝土管桩在施工过程中并非完全没有要求，对于管桩的硬度与高度的控制也是非常关键的，在一般的软土地基施工中，混凝土管桩的直径应控制在1.5米左右，而土层内部的长度则应在25米左右为宜。

结语

总而言之，软土路基是路桥施工中的一种常见路基情况，施工单位必须要依照软土路基的特点与加固施工要求，对各种施工技术进行灵活应用，以保证路桥工程的质量与整体稳定性。

【参考文献】

[1]黄春雷.关于路桥施工中软土路基施工技术标准的研究[J].中国标准化，2016（15）：199-200.

[2]于飞.对路桥施工中软土路基的施工技术要点分析[J].民营科技，2016（01）：160.

[3]林雄.浅谈路桥施工中软土路基的施工技术应用思路[J].中国新技术新产品，2015（24）：132.