盧士金

（江蘇金堰交通工程有限公司，江蘇 泰州 225500）

引言

交通土建工程項(xiàng)目中，軟土地基是較為常見(jiàn)的工程問(wèn)題之一。在對(duì)這種土層進(jìn)行治理時(shí)，主要以提升土層承載力為施工目標(biāo)，對(duì)地基強(qiáng)度和含水量進(jìn)行優(yōu)化，確保道橋在后續(xù)使用時(shí)不會(huì)出現(xiàn)橋頭跳車(chē)或坍塌、開(kāi)裂等問(wèn)題。除此之外，軟土地基的土體黏結(jié)力較小，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成路基的斜截面被破壞，可能會(huì)在使用中對(duì)車(chē)輛造成剪切型的破壞，這對(duì)車(chē)輛的使用和行人的安全都有嚴(yán)重危害。現(xiàn)階段，建設(shè)行業(yè)內(nèi)已經(jīng)引進(jìn)和開(kāi)發(fā)出了許多成熟度較高的工藝技術(shù)，例如強(qiáng)夯、擠密法等，常見(jiàn)的技術(shù)以及換填法等。這些技術(shù)實(shí)踐程度較高，適用范圍較廣，對(duì)于節(jié)約建設(shè)資金和縮短工期都有幫助。但是實(shí)際施工中，建設(shè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)重視項(xiàng)目具體情況和工藝技術(shù)的匹配程度，針對(duì)項(xiàng)目軟土地基的類(lèi)型，制定合理的施工方案，確保工程在后續(xù)投入使用時(shí)具有安全性和穩(wěn)定性。

一、定義

軟土地基，通常是指土壤中含水量較高、壓縮性也較高，但承載能力較低的土層。這類(lèi)型土層中腐殖質(zhì)的含量較高，通常由淤泥、泥炭等組成。下面對(duì)此類(lèi)型地基的特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹：

（一）含水量和孔隙率都較高

與普通土層相比，軟土地基的含水量更高，部分軟土地基含水量甚至可以達(dá)到200%。含水量與壓縮性、承載能力等參數(shù)有著緊密關(guān)系。

（二）滲透性較低

軟土地層通常也具有較低的滲透性。這一特性不利于土層排水固結(jié)，因此施工中軟土地層可能會(huì)有一段時(shí)間較長(zhǎng)的沉降期。如果軟土地基的孔隙水壓力過(guò)高，在施工初期很容易因?yàn)榈貙訌?qiáng)度過(guò)度發(fā)生工程事故。

（三）壓縮性較高

軟土地層含水量較高，因此壓縮性也較高。此特點(diǎn)會(huì)造成軟土地基在受到外界壓力時(shí)易產(chǎn)生形變，相比于其他類(lèi)型的土體，軟土地基的沉降期更長(zhǎng)，且沉降均勻度也更低。[1]

（四）抗剪強(qiáng)度較低

與正常土體相比較，軟土地基的抗剪能力可能需要打個(gè)“4 到8 折”。這也是軟土地基無(wú)法具備較高的承載能力的重要因素之一。

二、危害及處理的必要性

（一）路面侵蝕

公路路面多由碎石、水泥等顆粒組成，這些原材料如果被大量雨水長(zhǎng)時(shí)間沖刷，自身的密實(shí)程度就會(huì)被嚴(yán)重破壞。因此，雨天施工時(shí)，路面侵蝕現(xiàn)象會(huì)十分嚴(yán)重，而鋪設(shè)完成的路面也會(huì)被雨水沖“散”。這類(lèi)現(xiàn)象對(duì)后續(xù)施工極為不利。

（二）路面沉降

路面沉降問(wèn)題是公路工程常見(jiàn)問(wèn)題之一。該問(wèn)題出現(xiàn)主要是因?yàn)槭┕F(tuán)隊(duì)操作不當(dāng)或材料質(zhì)量有問(wèn)題等。相關(guān)建設(shè)單位需要在該問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)對(duì)其進(jìn)行第一時(shí)間的解決，防止影響道路正常使用或阻礙后續(xù)施工順利開(kāi)展。部分單位可能在處理該類(lèi)型問(wèn)題時(shí)，無(wú)法應(yīng)用先進(jìn)的、正確的工藝技術(shù)，對(duì)于路基的壓實(shí)程度無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握，這可能會(huì)造成路面在使用時(shí)，因?yàn)榕帕羞^(guò)渡結(jié)構(gòu)段設(shè)置的不合理，出現(xiàn)橋頭跳車(chē)的問(wèn)題，這對(duì)行車(chē)舒適程度有較大影響。此外，該類(lèi)問(wèn)題還會(huì)造成橋頭搭板出現(xiàn)坍塌和斷裂的現(xiàn)象，因此公路路面沉降問(wèn)題必須被重視起來(lái)。

（三）必要性

交通事業(yè)和房屋建筑工程的發(fā)展是推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的重要因素。而人們生活水平的上升，也使得城市居民對(duì)交通出行提出了更高的要求，因此，提高交通道路建設(shè)水平和房建工程的整體質(zhì)量，就成為了社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在這個(gè)背景下，相關(guān)建設(shè)單位應(yīng)當(dāng)加快解決軟土地基等施工問(wèn)題，不斷提高工程質(zhì)量，為社會(huì)發(fā)展提供良好環(huán)境。[2]施工單位不僅應(yīng)當(dāng)重視地基的勘察、測(cè)量工作，并且應(yīng)當(dāng)不斷提高和創(chuàng)新工藝技術(shù)，為創(chuàng)造更為穩(wěn)定、安全的地基做好準(zhǔn)備。如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，人地沖突問(wèn)題和矛盾不斷被激化，如何充分利用有限的土地資源去創(chuàng)造無(wú)限的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，就成為了建設(shè)行業(yè)共同思考的問(wèn)題。解決軟土地基等特殊情況，也有利于提高土地資源的配置效率，為促進(jìn)交通事業(yè)發(fā)展不斷助力。

三、常見(jiàn)處理方法

（一）換填法

1.技術(shù)原理：將軟土地基中的土體用性能更為良好的土體進(jìn)行替換。

2.施工方法：多采用挖掘的形式實(shí)施換填法。首先，對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的軟土全部進(jìn)行挖掘，緊接著開(kāi)始挖掘強(qiáng)度和硬度都更高的沙土。[3]

3.技術(shù)實(shí)施常見(jiàn)問(wèn)題：該方法對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的軟土層厚度有限制，土層超過(guò)3m可能需要選用其他方法。該方法需要充分結(jié)合開(kāi)挖換填兩個(gè)步驟。

4.實(shí)施步驟：將表層軟土挖出，確保工作面潔凈后，使用物理性能更好的土體進(jìn)行回填，需要對(duì)工程要求進(jìn)行進(jìn)一步的確認(rèn)。此外，利用路基受到填土的重力使得軟土“被迫”從路基兩側(cè)、前方擠壓出來(lái)，也是換填法的一種，被稱(chēng)為強(qiáng)制性換填法。與此同時(shí)，還可以利用炸藥，將地基下的軟土層“逼出來(lái)”。與普通換填法相比，強(qiáng)制換填法更為快捷便利，但因?yàn)楸乒こ痰纫蛩兀赡軙?huì)影響施工場(chǎng)地的周邊環(huán)境。

（二）分段法

1.技術(shù)原理：分段法，也被稱(chēng)為分階段施工法。軟土地基的承載力較弱，交通土建施工中，容易造成沉降、下陷等問(wèn)題。為了避免出現(xiàn)這類(lèi)型問(wèn)題，需要利用分階段法提升軟土地基的承載能力，即提高路基填埋的高度，確保其安全性符合施工要求。

2.施工步驟：第一階段填埋完成后，需要檢測(cè)其穩(wěn)定性，符合要求后可以開(kāi)始第二階段的填埋。該方法就是不斷重復(fù)上述步驟，直到最后處理完成的軟土地基的承載力達(dá)到工程需求的標(biāo)準(zhǔn)。此方法可以提高地基的安全系數(shù)，為后續(xù)施工打下牢固基礎(chǔ)。[4]

（三）排水法

1.技術(shù)原理：軟土地基通常含水量較高，因此常需要借助外力排除其中的水分，在軟土地基表面設(shè)置方位合理的排水管道，幫助軟土層利用內(nèi)外兩個(gè)方向產(chǎn)生的荷載將水分排出，促成土形成固結(jié)。常見(jiàn)的排水措施有：砂墊層、排水井等。

2.施工步驟：在交通土建工程中，需要對(duì)軟土地基表層的土壤進(jìn)行勘察和測(cè)量。針對(duì)土質(zhì)無(wú)特殊情況的工程類(lèi)型，主要對(duì)土壤含水量和表層土壤性質(zhì)進(jìn)行分析。在開(kāi)始工作前，需要盡可能降低土層的含水量，緊接著使用砂礫、碎石塊等硬物填入其中，提高土壤表層承載能力。

（四）復(fù)合法

復(fù)合法，即復(fù)合地基法。該方法被分為粉噴樁和碎石樁兩種類(lèi)型。前者通過(guò)深層攪拌機(jī)，將水泥作為固化劑加工成漿液或粉狀，以攪拌的形式將其注入軟土地層，直到注入的材料形成樁體。此舉可以改善軟土地基的性質(zhì)，提升其承載能力、抗剪力和壓模量。[5]現(xiàn)階段，該工程的應(yīng)用較為廣泛，主要是因?yàn)槠淇焖俦憬?，可以被?yīng)用于各類(lèi)深度較大的工程中。此外，該方法對(duì)施工場(chǎng)所周邊無(wú)較大污染，技術(shù)效果良好。粉噴樁法常見(jiàn)于路堤上地基等部位的施工中；后者也是利用機(jī)械設(shè)備，通過(guò)振沖器產(chǎn)生的高壓水流形成的動(dòng)力，在軟土中打出“孔”，并借機(jī)在孔中打入碎石，此為碎石樁法。該方法與擠密地基可以組成復(fù)合地基。碎石樁法常見(jiàn)于公路路基施工中，技術(shù)效果良好，但與粉噴樁法相比，應(yīng)用范圍沒(méi)有那么廣泛。

（五）擠密壓實(shí)法

1.填入石灰并壓實(shí)：該方法利用石灰吸水后產(chǎn)生膨脹的特性對(duì)軟土地基進(jìn)行加固。實(shí)際施工中，需要先調(diào)查土質(zhì)情況，根據(jù)工程需要在其中加入相應(yīng)比例的石灰，以提高軟土地基的強(qiáng)度。石灰可以吸入大量的水分，為提高施工地區(qū)地基的強(qiáng)度提供幫助，也因此常被用于素填方等工程中。該方法對(duì)于縮短工期有著顯著效果。

2.強(qiáng)夯加固法：該方法較為“簡(jiǎn)單粗暴”。在施工中，如果發(fā)現(xiàn)了軟土地基，可以使用機(jī)械設(shè)備強(qiáng)行、多次地壓實(shí)軟土，將軟土地層中的孔隙擠壓密實(shí)，并排出一定的水分。此方法也可在一定程度上提升軟土地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

（六）機(jī)械設(shè)備及技術(shù)應(yīng)用

1.高壓注漿機(jī)：雖然高壓注漿機(jī)的使用成本較低，操作便捷，且對(duì)于提升軟土地基穩(wěn)定性有一定的幫助，但這種機(jī)械設(shè)備只能被用于常見(jiàn)的幾種軟土地基的施工中。如果遇上情況比較特殊的軟土地基，則該機(jī)械設(shè)備的使用效果會(huì)大打折扣。首先，建設(shè)團(tuán)隊(duì)需要對(duì)當(dāng)?shù)赝临|(zhì)進(jìn)行全面的勘察和測(cè)量，判斷高壓注漿機(jī)是否能被用于該地區(qū)施工。其次，當(dāng)確定可以使用高壓注漿機(jī)后，則需要利用鉆機(jī)將地基深處的水分排出，此處借助管道將水排出。反復(fù)進(jìn)行上述操作，可以通過(guò)降低土層含水量、提高土層密實(shí)程度等對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理。最后，要注意高壓注漿機(jī)的鉆頭與含水量較高的軟土地層適配性更高，在含水量較低的土層中效果不明顯（鉆機(jī)無(wú)法進(jìn)入深層地基，噴漿作業(yè)較為困難）。[6]

2.真空預(yù)制：真空預(yù)制技術(shù)適合于軟土地層下部土質(zhì)黏性較大的特殊情況。施工步驟如下：在地層上鋪設(shè)砂墊層，保證墊層可以排水，且排水方向?yàn)樗椒较颉帕袨V水管，排列需要講究方向和順序，確保水管平直，且位置處于排水墊的中部。濾水管多采用塑料管材，孔徑應(yīng)當(dāng)在8mm到10mm 范圍內(nèi)。排列間隔為5cm——大面積鋪設(shè)PVC 密封膜——在連接處安裝真空管道——啟動(dòng)離心泵，向內(nèi)加壓，提高土層排水固結(jié)速度。觀察密封膜的真空度是否符合施工要求。該方法在操作時(shí)，需要根據(jù)土體實(shí)際情況（真空度、地面沉降度等）進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的靈活調(diào)用。在正確使用的情況下，負(fù)壓預(yù)壓法不僅可以縮短過(guò)期，且施工流程較為便利，對(duì)操作人員技術(shù)要求不高，適合面積范圍較大的工程項(xiàng)目。

3.碎石樁加固法：針對(duì)軟土地基的加固工作，還可以利用管樁等方式提高工程穩(wěn)定性。該方法是通過(guò)打孔機(jī)，在地基上構(gòu)造密度、穩(wěn)定性都更高的樁體，這些樁體由沙土填塞而成，不僅對(duì)地基起到支撐作用，還可以在一定程度上預(yù)防軟土地基變形。除此之外，還可以使用水泥土樁法。這種方法是等待水泥凝結(jié)后對(duì)土層進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)，此方法對(duì)于提升軟土地基承載力有較好的效果，且該方法技術(shù)難度較低、施工成本較低，也在一定程度上可以縮短工期。水泥土樁法在管樁加固領(lǐng)域內(nèi)還屬于較為創(chuàng)新的技術(shù)之一，實(shí)踐程度其實(shí)不高，但其優(yōu)越性使得這種方法在行業(yè)內(nèi)逐漸被推廣?，F(xiàn)階段，這種方法在交通土建工程中也受到許多關(guān)注。

四、結(jié)束語(yǔ)

在工程中，妥善處理軟土地基不僅可以穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使其發(fā)揮自身效力，還可以在一定程度上保證施工人員的安全性。如今，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)了行業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步，針對(duì)軟土地基，還有許多其他的處理方式，如：灰樁、排水固結(jié)法等。由于本文篇幅有限，此處不展開(kāi)說(shuō)明。實(shí)際施工中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)重視勘察測(cè)量環(huán)節(jié)，充分了解工程所處地區(qū)的土層特性后再進(jìn)行方法的正確選擇，通過(guò)提高工程與工藝技術(shù)的匹配程度，為提高工程整體質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。