路桥施工中的软土地基施工技术

王光才

（邢台路桥建设集团有限公司，河北 邢台 054000）

0 引言

路桥建设中，相关人员应掌握不同地基的施工处理技术，以便有效增强路桥地基的稳定性，提高路桥施工质量。软土地基是公路桥梁工程施工面临的主要问题，深入分析软土地基处理方法对改善路桥施工条件、健全路桥工程施工技术具有重要意义。因此，本文对路桥软土地基施工技术进行研究，以减少路桥质量通病，确保路桥工程的安全性。

1 工程概况

某公路桥梁工程路线全长207.23km，双向四车道，设计速度为120km/h，路基宽度为40m，设有大桥3座，中桥15座，小桥38座，涵洞312道。大桥全长6 052m，中桥1 127m。停车区1 处，服务区6 处，互通立交25处。由于设计路段内地理环境较为复杂，包含软土路段，需要采用路桥软基加固处理后建设路桥工程。目前，该工程已竣工，软基处理效果良好，符合预期质量要求。

2 路桥工程软土地基施工难点

2.1 地基渗透性较弱

软土地基因软土颗粒小、抗剪强度低，所以在路桥工程建设中会导致地基渗漏性减弱，排水固结施工处理难度增加，继而影响路桥施工质量。具体来说，土质加荷速度、抗剪强度、排水条件会影响地基的固结效果。软土地基自身的含水量较高，整体承载力较弱。路桥施工中如果不能有效处理软土地基，则会因软土地基自身特点导致地基渗透性减弱，损害路桥工程地基的稳定性，降低路桥地基的承载力[1]。

2.2 地基压实处理难度大

软土地基由较为松弛的土壤、含有孔隙的砂砾组成，地基水分含量大，对外部压力的承载能力较弱，且压缩性较大。所以在路桥施工过程中，软土地基压实难度会明显增加，路基施工的安全风险突出。并且受天气因素影响，若在雨天施工，软土地基内会储存大量雨水，水中的酸性物质会导致路桥结构受到侵蚀，危害路桥工程的整体安全。

2.3 地基强度等级低

未经夯实、加固、换填处理的软土地基，在施工后会因自身强度等级低、结构稳定性差等特征，影响路桥地基稳固性。使路桥工程在承载负荷压力增大时，产生地基不规则沉降、地基形变、地基位移等质量问题，甚至导致出现路桥结构部分塌陷、路面裂缝等问题，影响路桥整体施工质量。

3 路桥工程软土地基施工设计要点

（1）避免地基施工前后的使用性能在地基填筑荷载、交通荷载的作用下出现质量问题，提前预防路桥工程涵洞、挡土墙、桥台结构、路桥沿线变形风险。对此，可预先进行路堤填筑施工，促使路基充分沉降，然后再进行路桥的修建工作。若路堤、路桥同时施工，则应确保路堤质量参数与路桥持力层基础数据相符，防范过大沉降和位移。

（2）为降低路桥表面结构存在变形风险，减少路面、涵洞、桥梁的不均匀沉降，需重视施工后沉降的控制管理。对于软土层厚度大、范围广的路桥施工路段，为使路桥施工沉降值符合预期标准，可铺筑临时性路面或设置桥头搭板，必要时可采用分期修建模式。若软土范围内地基硬壳层厚度不足，应避免修建2～2.5m 的路堤。该类低路堤在交通压力增加后，路面会直接产生沉降问题，使中、重型车辆无法安全使用该路段。

（3）预防工后沉降风险时，需综合分析路桥工程道路条件、地基特点，评估地基施工效果、对环境的适应性，切实保障路基沉降控制精度。软土地基处理难度较大时，可通过“修筑试验”的方式，检测路基工后稳定性、沉降风险，修正软土路基处理方案。此外，软土地基勘测是路桥地基施工设计的基础参数，建设方还需提前获取准确、真实的地基勘察数据。实际勘察内容包括软土地基成层条件、成因、夹砂特点、分布规律、硬壳层厚度、基岩埋深，以及软土地基固结历史、结构强度、填土性质、实际埋深等指标。

4 软土地基施工技术的具体应用

4.1 软基换填技术

路桥施工中的软土地基换填技术是通过填土的方式，改变软基路段的压力系数、荷载能力，增加地基本身的稳固性，避免路桥地面沉降。

（1）按照路桥施工设计方案，将软土地基范围内的不良地基挖除，更换为符合施工设计的材料。换填的材料厚度应小于50cm，换填后地基压实度应高于90%。通常情况下，软土地基的换填材料为具有透水性的材料，如砂砾、碎石等，为节约施工资源，建设方可将涵洞开挖时无崩解的石料作为地基填料[2]。

（2）路桥软土地基换填过程中，需逐段开挖地基、填筑地基，并且在石料换填后测量地基密实度，同时借助震动式压路机压实处理地基，提高地基的密实度。若回填的材料为粗砂砾则应适当增加碾压次数，压实频次不少于3次。

（3）填筑材料时还应及时在回填后测量地基标高，绘制软土路段内地基横断面图，确定基坑底线、换填后的地面线，为后续施工提供足够的参考数据。在上述路桥工程中，软土地基多以淤泥为主，整体埋深为15cm，采用换填技术时，建设方提前将淤泥土挖除，并将碎石块、粗砂砾作为换填材料，平均填高为0.5m。分层、逐段压实后，路桥地基稳定性明显增强。

4.2 排水固结技术

含水量高是软土地基的主要特点，控制软土地基内水分对路桥施工尤为重要。排水固结技术是路桥软土地基施工技术之一，其原理是通过降低土壤内含水量的方式，增强地基本身的固结性能，保障路桥地基稳定性。应用该技术时，可直接将砂垫层铺设在软土层上，后通过加压、挤压软土的方式，排出地基内的大量水分。但对于含水量较大的软土地基，在初步压实排水结束后，施工人员还需设置竖向砂井，铺砂结束后标记井位，借助垂直井位导杆布设排水层，排出软土地基中的水分[3]。

具体操作方法为：

（1）排水井内排水体间距应保持在1～1.2m，排水体自软土层进入硬土层后，排水板的深度应小于30m。

（2）对于稳定性较差的路桥地基，可通过铺设土工格栅的方式增加路堤稳定性。

（3）使用自动记录仪实时记录路基排水情况，并在排水固结施工结束后，计算路桥地基工后沉降误差。路基沉降误差应控制在30cm 以内，桥梁、涵洞工后误差应小于15cm。随后，施工人员需及时填筑路基，预压处理后监测路基沉降情况。

此外，应用排水固结法时，需注意砂垫层的铺设厚度，通常情况下，软土地基表面使用的砂垫层厚度约为12～25cm。一定厚度的砂垫层可促使软土地基内的土质板结，排水效果持续提高，继而达到加固软基的目的。但由于不同区域内土质情况存在差异，还需按照路桥工程地基排水性能要求、软基路段内的土质情况，计算砂垫层的具体厚度，确保路桥施工中软土地基排水加固处理效果。

4.3 地基强夯法

强夯法是路桥软土地基施工处理的重要技术，其借助重锤等施工器具增加软基荷载，使软土地基在外部压力增加后固结。路桥工程中，强夯法可改变软土地基的软弱性，增强土壤密实度，具有技术要求低、夯实效果明显、成本低等技术优势。但由于软土地基流变性特点，应用强夯法处理路桥软土地基时，还应坚持“轻夯多遍”的基本原则。根据强夯法应用后地基沉降量的测量可知，采用轻夯多遍的原则可将软土地基的固结度提高至90%以上。

对此，强夯软土地基时，可通过试夯的方法观察软土地基隆起情况，以控制夯击次数，调整重锤的夯击参数，发挥强夯法充分固结、地基承载力高、工期短的应用优势[4]。此外，利用强夯法处理软土地基时，还需注意土基破坏情况。如夯击坑周围存在明显隆起时，击打区域侧向位移时应及时收锤，同时持续记录前一击、后一击的沉降量，预防土体结构破坏，若夯坑的总沉夯量大于60cm时，应及时收锤。

4.4 喷粉桩加固技术

喷粉桩加固技术是使用喷粉桩机将配置好的浆液灌注到软土地基的钻孔内，通过浆液凝结后性能的改变增加软土层的稳定性。应用喷粉桩加固技术时，施工人员需提前确定路桥软土地基施工参数，如地基钻孔间距约为1.3m，钻孔呈梅花形排列，喷粉桩直径50cm。地基钻孔时，孔隙钻进速度应保持在0.8m/min，喷粉桩机的喷灰压力约为0.3MPa，浆液搅拌速度为50r/min。启动喷粉桩机时，应分别喷入4 根不同掺入量的管桩，成桩7d 后，检查桩体外观，28d 后从孔隙内抽取管桩检查其强度，评估喷粉桩的加固效果。确定各项参数无误后方可正式处理软土地基。

（1）清除软土地基表面的土壤，并回填粗砂砾、黏土，整平处理后测量软土地基标高，检测机械行走时地基的稳固情况。随后安装供灰泵、搅拌机、喷粉桩机等施工设备，配置喷粉桩材料时，对水泥应提前进行抽样检查，避免因水泥变质、受潮等情况影响成桩质量。

（2）将路桥软土地基施工所需的机械布置在对应位置，调整搅拌机的导向架，使钻杆垂直。垂直误差应低于1.5%，钻头直径磨损误差低于1cm，钻头偏差5cm。之后启动搅拌机，按照转动速度为30r/min 逐渐钻进，钻孔过程中启动空压机向钻孔内送风，避免喷灰时出现堵塞情况。钻进过程中，施工人员还应依据钻送速度、钻机电流值确定桩底施工情况，预防钻孔风险[5]。

（3）钻机的钻进长度超过50cm 后，启动设备的送灰系统。在此期间，因水泥粉抵达桩底后，孔道会因时间差而存在停滞情况，所以施工人员应确保水泥粉抵达桩孔底部后才能提升钻进装置。提升钻机时，注意保持喷入量的稳定性，并观察设备压力表，查看有无堵塞情况。若钻孔内伴有堵塞情况，应及时在停止喷桩处的1m 范围内再次喷粉，同时进行搅拌工作，待钻头距离地面超过0.5m 后关闭空压机。然后将软土、喷入的加固材料搅拌均匀，并在提升喷粉工序后进行复搅。复搅期间注意适应地基荷载应力，控制桩身提高速度，确保复搅深度不低于桩长的1/3。

4.5 软土地基处理技术的选择

软土地基处理技术可分为五类，包括灌入固化物、置换、排水固结、加筋、振密或挤密等处理方法。不同类别的软土地基处理技术的适用范围存在明显差异。软土地基置换处理时，换填法适用规范各类软弱地基，对软黏土、粉砂土组成的软土地基，则需应用强夯置换施工技术。由软黏土、泥炭土、杂填土组成的软土地基，适用于排水固结技术，施工方可通过加载预压、超载预压等方式，促使软基固结沉降。若软土地基由淤泥质土、淤泥组成，高压喷射注浆法更为适用，喷射机械借助高压喷射方法将浆液射冲入土体后，软土地基结构中会产生水泥增强体，使地基承载力增高，降低了沉降风险。加筋处理方法在软土地基中的适用范围较广，对各类软弱地基、深厚软弱地基，加筋垫层法、钢筋混凝土桩、低强度混凝土桩、长短桩复合地基等技术均适用于软土地基，可有效提高软基承载力，确保地基稳定性。

5 结语

综上所述，软土地基会对路桥施工质量造成直接影响，需要建设方依据路桥路段内软基的特点及时采用强夯法、喷粉桩加固等施工技术，有效处理路段内的软土地基，改善路桥地基结构的稳定性、增强路基承载力。从而减少软土地基引起的路面沉降、路堤不稳等施工问题，减少路桥工程质量风险，提高路桥施工整体质量，为完善我国公路桥梁施工建设体系奠定基础。