馬進(jìn)濤

（甘肅省康縣交通運輸局，甘肅 康縣 746500）

0 引言

針對道路橋梁施工，因工程所在區(qū)域的土壤質(zhì)量存在較大差異，在軟基加固過程中，如果沒有采取相應(yīng)的措施，會影響到工程的穩(wěn)定性。如果地質(zhì)較為松軟，且會發(fā)生不均勻沉降，必須做好軟基加固處理，以保證施工質(zhì)量。

1 道橋工程軟基加固的重要意義和處理原則

當(dāng)前，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車的數(shù)量逐步增加，為人民的日常出行帶來了方便，但這也對道橋建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。只有道橋工程的安全性達(dá)標(biāo)，車輛安全可靠的運行才能得到最大程度的保證。軟基是道橋工程中的重要組成部分，軟基的承載能力關(guān)乎道橋的運營安全程度，因此，保證道橋工程中軟基工程的施工質(zhì)量尤為重要。軟基工程的專業(yè)性很強(qiáng)、工程復(fù)雜，且施工面大，在實際工程中還難免會碰到軟基，若處理不當(dāng)，可能導(dǎo)致基礎(chǔ)的承載力不足，易造成軟基坍塌、沉降等問題，這不僅會影響道橋工程整體的安全性與穩(wěn)定性，后期運營過程中也會對人民的生命和財產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。為此，需要采用合理的加固技術(shù)對軟基進(jìn)行治理，這樣既能有效避免質(zhì)量問題和安全事故，還能有效降低后期的維修保養(yǎng)成本，使道橋工程的社會效益與經(jīng)濟(jì)效益得到最大程度的發(fā)揮，進(jìn)而推動我國公路運輸事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

道橋工程軟基的處理方法多樣，不同的施工方法有其各自的優(yōu)點和缺陷。處理軟基時，需要根據(jù)工程所在地區(qū)的地形、地貌等因素以及環(huán)境保護(hù)、施工成本等因素，合理選擇處理方法。道橋工程中的軟基處理是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，設(shè)計軟基處理方案時，需要根據(jù)工程的各方面因素確定相應(yīng)的處理方法，其間須充分考慮建設(shè)項目與周圍環(huán)境的關(guān)系，對工程建設(shè)的工期和能源消耗等因素也要進(jìn)行分析，只有對施工過程中所涉及的所有資源、影響因素等進(jìn)行全面分析，才能確保工程順利進(jìn)行。此外，要制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，保證能夠及時、有效地處理施工過程中出現(xiàn)的意外情況。在道橋工程軟基處理中，確定工程參數(shù)也是十分關(guān)鍵的一點，為確保工程施工質(zhì)量，必須結(jié)合工程所在地的地質(zhì)特點，事先掌握土壤的分布規(guī)律，對影響軟基的因素進(jìn)行計算和分析，進(jìn)而合理設(shè)置工程參數(shù)。

2 軟基施工特點

第一，受外部環(huán)境影響較大。在道橋建設(shè)中，地理位置、水文狀況、自然環(huán)境等因素上的差異，在一定程度上會影響到軟基的施工進(jìn)程。如臺風(fēng)、強(qiáng)降雨、溫度等，會使結(jié)構(gòu)材料性能出現(xiàn)變化，從而影響到道橋的安全性以及可靠程度。

第二，孔隙較大，含水量較高。在進(jìn)行軟基施工過程中，施工人員要充分了解軟基內(nèi)的水分含量高，而由此會出現(xiàn)明顯的孔隙問題。除此之外，還會受到軟基自身因素的影響，由于軟弱的土壤，如黏土、粉質(zhì)的土壤常附著負(fù)電荷，而空氣內(nèi)的濕氣會被吸附于土壤中，這就會提升土壤彈性，進(jìn)而加大土壤的孔隙。

第三，抗剪強(qiáng)度較低。軟基結(jié)構(gòu)較為疏松，顆粒間會出現(xiàn)明顯的孔隙，導(dǎo)致抗剪性能變差，長此以往無法承受過往車輛的重量，只要超出極限承載力，就會出現(xiàn)不均勻沉降，最終引發(fā)路面變形問題。

3 道橋工程軟基加固技術(shù)的應(yīng)用

3.1 軟基換填技術(shù)

軟基換填即相關(guān)人員將原本的土壤替換成質(zhì)地較硬的土壤。這是一種較為普遍的加固技術(shù)，其工作原理單一，操作便捷，在我國公路橋梁工程中得到了推廣和應(yīng)用。軟基換填技術(shù)不可避免地要使用到質(zhì)地較硬的砂土，同時還要求該砂土具備很高的透水性，因此在實際應(yīng)用中，要注意如下幾個方面：其一，挖掘松軟基壤同時完成填充工作，提升砂石滲透性以及硬度，另外要及時更換松軟基壤。其二，在軟基中，剪力是最大的危害。通過挖掘機(jī)械予以開挖是為了大幅度提升抗剪力，進(jìn)而加強(qiáng)基礎(chǔ)強(qiáng)度。在道橋施工中難免會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，但采用這種方法，可以在一定程度上緩解沉降出現(xiàn)的狀況。

3.2 粉煤灰碎石樁加固技術(shù)

目前，在國內(nèi)道橋工程中，普遍采用粉煤灰碎石樁加固技術(shù)，而隨著該技術(shù)的逐步完善，當(dāng)下已達(dá)到較為成熟階段。該工藝用于軟基的原料包括砂礫、粉煤灰、水泥、石屑以及水分等等，相關(guān)人員可依據(jù)既定比重進(jìn)行調(diào)配。將混合好的原料制作成高強(qiáng)度混凝土，再通過機(jī)械設(shè)施將它們同軟黏土混合在一起，在軟基上構(gòu)成復(fù)合墊層，進(jìn)而有效提升軟基的承載力。粉煤灰碎石樁加固技術(shù)工藝單一、造價偏低，因此，在軟基中采用粉煤灰碎石樁技術(shù)，不僅可以契合軟基項目標(biāo)準(zhǔn)，同時也可以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，對提升工程效率和縮短工期都有很大幫助。除此之外，其原材料污染程度較低，能夠順應(yīng)可持續(xù)性發(fā)展趨勢。但是，該技術(shù)也存在一定的局限性，尤其是在集料比例不合理的情況下，會導(dǎo)致混凝土以及軟基混合堵塞泵管，引發(fā)泵管破裂，進(jìn)而對工程的正常進(jìn)行造成很大影響。因此，施工單位在選用補(bǔ)強(qiáng)工藝的過程中，還需要科學(xué)調(diào)配混凝土，預(yù)防質(zhì)量及安全隱患。

3.3 開挖換填技術(shù)

該方法與軟基置換法具有一定統(tǒng)一性，即先開挖軟基，再利用具有較高硬度和強(qiáng)度的材料進(jìn)行回填，以達(dá)到較好的加固效果。開挖換填可以劃分兩類，即局部更換與完全更換。在采用全換填法時，必須保證施工深度在3m 以上，超過3m 就需要進(jìn)行局部回填，這樣可以縮短工程工期，達(dá)到更好的效果。

3.4 深層處理技術(shù)

其一，采用預(yù)壓力。深層處理技術(shù)一般是在高速公路上進(jìn)行，施工重點在于軟基的深度，該技術(shù)的應(yīng)用范圍廣、造價低，效果俱佳。但其也有不足之處，例如填土計算耗時較長，當(dāng)計算出現(xiàn)問題時，很可能造成工期的延遲。其二，采用復(fù)合工藝技術(shù)。其中包括混合混凝土的樁基，在采用該技術(shù)時，還需要全面考量水泥屬性，注意拌和，保證拌和充分，并在軟基位置掩蓋一定數(shù)量的水泥。然后，等水泥不斷硬化。除此之外，還可采取固土樁技術(shù)，它的作用在于將土樁的上部作為支撐點，增強(qiáng)土樁的強(qiáng)度。再將處理好的土樁應(yīng)用于軟基，以確保其整體的作用，保證軟基的整體穩(wěn)定。

3.5 預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)

在進(jìn)行軟基加固時，通常采用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)。應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)，施工人員就可以根據(jù)打樁的具體位置進(jìn)行定位和測量，這對整個工程的施工質(zhì)量有一定影響。完成該環(huán)節(jié)后，需要設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志，從而在實施過程中提高工程的總體質(zhì)量。采用該項技術(shù)可以很好地改善土壤的軟化狀況，有效控制孔隙的問題。盡管該技術(shù)具備諸多優(yōu)勢，同時也存在一定的局限性，比如在使用過程中，其所耗費的時間及材料較多，很容易出現(xiàn)局部沉降，從而對整個道橋的使用壽命產(chǎn)生不利的影響。

4 軟基加固施工工藝

4.1 表層排水法

采用表層排水技術(shù)進(jìn)行道橋工程軟基施工，可取得較好的施工效果。具體做法如下：在軟基填筑前先進(jìn)行排水，在軟基處開槽，將過量的水導(dǎo)入溝內(nèi)，再沿溝排出，如此，有助于降低軟基含水量，確保軟基土壤結(jié)構(gòu)愈發(fā)緊密。挖槽前，施工人員應(yīng)進(jìn)行實地勘察，并依據(jù)勘察結(jié)果進(jìn)行挖槽，避免對周邊地質(zhì)環(huán)境帶來不良影響。適當(dāng)控制溝道截面，通常溝道寬度為50cm，深度為50～100cm。如需在溝槽內(nèi)設(shè)置孔管，應(yīng)先進(jìn)行管道過濾，以保證管路暢通，避免因管路堵塞無法排水的情況。

4.2 鋪墊材料法

道橋施工中，采用土工格柵進(jìn)行施工，可以提高軟黏土軟基的承載能力。因此，施工隊伍必須按照施工現(xiàn)場的具體條件進(jìn)行施工。具體的層數(shù)，由相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)具體情況確定。如果層數(shù)較多，可完全避免地面塌陷。在軟基上鋪設(shè)土工布，可以提高軟基的穩(wěn)定性、強(qiáng)度及連續(xù)性。在材質(zhì)上，土工布的使用是較為普遍的。

4.3 擠密樁體軟基加固法

擠密樁體軟基加固法在道橋軟基工程中，特別是濕陷性黃土地區(qū)中得到了尤為普遍的應(yīng)用。其原理是利用沖擊、振動等機(jī)械作用將鋼管樁插入軟基中，然后再將其抽出，形成一定尺寸的樁孔，然后再澆筑水泥；通過對原有的樁孔進(jìn)行充填，使孔壁受壓強(qiáng)度增加。與以往采用土墊層加固軟基的傳統(tǒng)施工方法相比，擠密樁體軟基加固法減少了諸如開挖、回填等多種工序，從而提高工程效率，確保其靈活性。采用混合料回填，施工方可就地取材，能夠控制成本。在實際使用中，必須預(yù)先對軟基的土壤含水率進(jìn)行判定和測量，要求其含水率不得超過24%，飽和度不宜超過65%，否則對軟基的承載力造成不利影響，喪失擠密加固的作用。

4.4 土工合成材料加固

在軟基加固中，采用土工合成材料進(jìn)行加固是一種較為常見的方法。在工程實踐中，要保證現(xiàn)場勘察和測量準(zhǔn)確，特別是地質(zhì)條件和水溫條件，其中最關(guān)鍵的是軟基的密實性。通過振動方法對軟基區(qū)的密實性進(jìn)行監(jiān)測，保證其在工程中的加固效果，從而保證其在工程中的應(yīng)用。此外，要將物料拋入振動路段，并對其進(jìn)行固定，以提高軟基加固效果，使其符合道橋的施工規(guī)范要求。一般情況下，工人可采用一種或多種土工合成材料進(jìn)行加固。

4.5 強(qiáng)化夯實法

為解決道橋工程建設(shè)中軟基的問題，施工單位還可以采用加固物理方法，從宏觀上改變軟基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)密度和內(nèi)部組織，改善其強(qiáng)度。在對軟基進(jìn)行強(qiáng)夯法加固時，必須對軟基進(jìn)行精確的測量，根據(jù)實測資料確定其強(qiáng)夯點。然后將加固材料填入軟基中，以增加軟基的整體密度。在選用填料時，應(yīng)盡量選用高強(qiáng)度、高硬度、高塑性的填料，以便更好地適應(yīng)和填補(bǔ)軟基中的大量孔洞，提高其加固性能。在工程實踐中，采用強(qiáng)夯加固方法，必須遵循規(guī)范的打樁順序，首先從軟基兩側(cè)按強(qiáng)夯點的分布進(jìn)行加固，保證一定的夯實速率，并逐漸向軟基中心部位推進(jìn)。在加固完成后，對軟基的各個部位進(jìn)行抽樣檢驗，以保證其表面加固均勻、完整。

4.6 檢查維護(hù)

在軟基加固過程中，后期的檢測與維修是一個非常關(guān)鍵的問題。在后期的檢測與維修中，必須根據(jù)不同的檢測方法和技術(shù)方法，對地面的變形、沉降進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。使用井下壓力計、沉降觀測設(shè)備等設(shè)備，以便更好地計算與軟基有關(guān)的特性，為后續(xù)的養(yǎng)護(hù)提供依據(jù)，減少處理費用。

5 道橋工程軟基加固的質(zhì)量控制措施

首先，提升施工人員的綜合素質(zhì)。由于軟基加固流程較為復(fù)雜，實施起來會耗費很多的人力和物力。在項目實施時，工人的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)的提高將會對軟基加固質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，因此，相關(guān)部門必須加強(qiáng)質(zhì)量管理，確保所有的工人都能達(dá)到項目的總體目標(biāo)。其一，相關(guān)部門要對施工人員進(jìn)行嚴(yán)格審核，確保更多高質(zhì)量的施工人員加入項目的建設(shè)中；其二，必須對施工人員進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，使施工人員能夠更好地發(fā)揮自己的能力；其三，在安全防范方面，必須加強(qiáng)施工員工的安全建設(shè)意識，從建設(shè)整體的質(zhì)量和效益兩個層面予以高度關(guān)注，促使整個道橋項目的整體品質(zhì)和效益得到進(jìn)一步的提升。

其次，嚴(yán)格遵照施工原則。其一，安全第一原則。施工單位有義務(wù)保證施工人員的生命安全。必須根據(jù)具體的情況，制定相應(yīng)對策，為工程建設(shè)營造一個安全、穩(wěn)定的工作條件，并持續(xù)通過技術(shù)手段推進(jìn)工程建設(shè)；其二，施工質(zhì)量保障原則。在工程建設(shè)中，要做到預(yù)防為主，嚴(yán)格執(zhí)行工程規(guī)范，把隱患消除在萌芽狀態(tài)。這就需要在項目前期進(jìn)行充分調(diào)研，以保證項目的建設(shè)井然有序。同時，施工單位負(fù)責(zé)保證工程質(zhì)量符合或超過國家標(biāo)準(zhǔn)，并在工程結(jié)束后對其進(jìn)行檢驗。

最后，材料管理。施工材料關(guān)乎工程成本和建設(shè)質(zhì)量，因此，必須加強(qiáng)對加固材料的嚴(yán)格控制。如混凝土材料，材料質(zhì)量監(jiān)管是由多個部門構(gòu)成，在材料進(jìn)入施工現(xiàn)場后，還需進(jìn)行二次檢查。通過取樣抽查方式，嚴(yán)格復(fù)核混凝土的等級和強(qiáng)度，確保材料性能滿足實際的合成需求。

6 結(jié)語

綜上所述，在道橋工程中，軟基的處理和加固已經(jīng)成為工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。近年來，隨著新材料、新技術(shù)的不斷更新與研發(fā)，在工程建設(shè)中，如何優(yōu)化軟基，成為道橋工程的重點研究課題。為此，在實際軟基加固中，需按照軟基加固的基本原則，科學(xué)運用軟基換填、粉煤灰碎石樁、開挖換填、深層處理、預(yù)應(yīng)力管樁等加固技術(shù)，確保軟基的穩(wěn)定性、可靠性，進(jìn)而保證道橋工程的整體質(zhì)量。