孫鐵軼

（中鐵十二局集團第二工程有限公司，山西太原 030000）

0 引言

為了保障軟土地基橋梁隧道的施工質(zhì)量、安全性能及經(jīng)濟效益，應加強對軟土地基處理環(huán)節(jié)的投入，總結在施工過程中可能遇到的各種危害，并明確相應的國家和行業(yè)標準，以期對整個施工過程進行最佳控制，從而保證施工質(zhì)量。軟土地基的土質(zhì)情況比較復雜，力學性能較差，在這種土質(zhì)環(huán)境下進行橋梁施工，應盡最大可能降低軟土地基的危害，并采取各種措施延長橋梁隧道的使用壽命。

1 軟土地基介紹

1.1 軟土地基的定義

作為一種常見的地基形式，軟土地基中軟土含量比例較大，土質(zhì)比較松軟，而且由于土壤孔隙比較大，含水量也相對較高，地基的穩(wěn)定性指標與力學性能普遍較差。因此，該地基類型在施工時的承載力水平往往較低。然而，由于軟土地基土質(zhì)松軟，使其抗壓性能以及壓縮性能比較良好。這類土質(zhì)地基常見于河流附近，由于長期的靜水或緩慢流水的沉積，形成的有黏性、且微生物含量較高的沉積物，其常見類型有淤泥質(zhì)土、沼澤土及各種形式的黏性土。由于該地基的力學性能較差，在進行建設施工時應先對軟土地基進行處理，結合需求采取相應的措施，保證軟土地基的各類施工指標達到規(guī)定要求后，再進行后續(xù)的地基建設與施工。過往的施工實例表明，軟土地基的處理效果直接關系到施工的質(zhì)量與后續(xù)的使用效果。

1.2 軟土地基的特點

由于軟土地基中軟土含量較高，其呈現(xiàn)出的最主要的特點就是軟土地基空隙大、土質(zhì)比較松軟，土壤的抗剪切性能及穩(wěn)定性較差。因此，如果不對該類地基進行預先處理，其在承重后極其易發(fā)生變形及沉降，對橋梁隧道的使用產(chǎn)生嚴重危害，影響橋梁隧道的施工質(zhì)量。另外，由于該類土質(zhì)普遍存在于水量比較充足的低洼地帶，土壤的含水量較高，往往表現(xiàn)出黏性特點，土壤容易板結在施工設備中，增加施工難度，影響施工進度[1]。

鑒于軟土地基展現(xiàn)出來的一系列不適宜開展橋梁隧道施工的特點，所以必須要在施工前先對軟土地基進行處理，以期對地基實現(xiàn)加固，提高地基的強度以及需求的性能，嚴格避免地基發(fā)生壓縮變形及坍塌。

2 軟土地基對橋梁隧道施工產(chǎn)生的危害

由于軟土地基土質(zhì)松軟、穩(wěn)定性差、含水量高以及壓縮性能較好的特點，如果在施工前未對其進行處理或處理的效果不好，極易對橋梁隧道施工過程產(chǎn)生危害，嚴重的甚至可能造成人員傷亡及經(jīng)濟損失。因此，為了防止各種危害的產(chǎn)生，施工方應深入分析軟土地基可能對橋梁隧道施工帶來的危害以及具體的原因。

2.1 地基下沉與變形

根據(jù)實際的施工經(jīng)驗，在進行軟土地基橋梁隧道施工時，經(jīng)常發(fā)生的危害主要是地基沉降及變形。該類危害通常發(fā)生在施工過程中或施工結束后，由于處理過的橋梁隧道軟土地基的強度不夠，承重地基承受的實際應力超過了其能承受應力的最大值，致使橋梁隧道路面出現(xiàn)大面積整體下沉，即發(fā)生路面沉降。同時，由于軟土地基的沉降有時并不均勻，極易導致橋梁隧道出現(xiàn)支護的不穩(wěn)定變形，使承重結構承受的應力遠超設計應力，加速了對結構的破壞，損害了結構的完整性。此外，由于軟土地基的含水量比較高，在軟土地基的施工中經(jīng)常出現(xiàn)底層滲水的情況，也對施工質(zhì)量造成了威脅。

橋梁隧道的地基下沉及變形問題極易使路面下方產(chǎn)生局部空洞，嚴重影響施工結構的承重效果，對各種建設結構產(chǎn)生嚴重威脅。導致路面容易出現(xiàn)裂紋的主要原因就是地面沉降，同時由于地面沉降的不均勻性，橋梁隧道路面的平整度也會出現(xiàn)大幅下降，嚴重的甚至會增加隧道的行車事故概率，對行車安全造成嚴重威脅[2]。

造成地基下沉與變形的主要原因在于，在橋梁隧道施工前并未對軟土地基的處理效果進行嚴格驗收。由于軟土地基橋梁隧道施工的特殊性及高難度性，在進行軟地基處理工作時，應加強重視，做好土層地表水的控制工作，防止軟土地基的土壤在流水沖刷中緩慢流失。另外，為了提高軟土地基的承重性能，還應按照國家標準嚴格控制軟土地層的厚度，當出現(xiàn)不符合國家標準的情況時，應及時采取措施進行處理。為了防止路面下沉與變形造成橋梁隧道路面的質(zhì)量下降，必須處理好軟土地基，并確保處理后的地基各項性能符合標準，從而提高施工的質(zhì)量與安全性。

2.2 橋梁隧道的硬化

為了提高軟土地基的強度，通常會在正式的施工前，結合實際情況采取可行的措施加固地基，以便提高后續(xù)的施工質(zhì)量。采用的加固措施會隨著實際的土質(zhì)情況進行設計和調(diào)整，這就要求施工方對土質(zhì)的實際特性進行充分了解后，再形成具體的方案。然而，一些施工方可能由于施工經(jīng)驗不足或施工方案不科學、不合理，非但沒有提升軟土地基的性能，反而使地基情況進一步惡化，致使地基表面出現(xiàn)硬化。為了提高軟土地基的抗壓性、抗剪切性和穩(wěn)定性，建設單位應重點設計處理措施，針對可能出現(xiàn)的表面硬化問題進行科學處置。

通常情況下，提高施工路基質(zhì)量的方案是將瀝青、石子等材料拌和形成混凝土，將其成為橋梁隧道的主體?；炷恋幕旌闲Ч约安捎玫慕ㄖ牧系馁|(zhì)量，直接影響著混凝土的性能，一旦某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，使混凝土性能不達標，就極易出現(xiàn)路面硬化問題，從而使路面出現(xiàn)裂縫，影響橋梁隧道工程的施工質(zhì)量。

3 提高軟土地基橋梁隧道施工質(zhì)量的技術措施

為了提高軟土地基的橋梁隧道施工質(zhì)量，必須要在軟土地基施工前對其進行處理，以提高軟土地基的穩(wěn)定性及抗剪切強度，改善軟土地基的孔隙率、松軟程度以及透水率。

在處理軟土地基時應把握好以下三個原則：首先，要保證軟土地基的抗剪切強度得到提高。為了避免橋梁隧道的地基發(fā)生剪切破壞，應提升軟土地基的抗剪切強度。由于軟土地基容易受水侵襲，原軟土地基的地基參數(shù)往往與設計的地基參數(shù)相差甚遠，表現(xiàn)為土壤地基的土壤強度小、承載力過低，從而容易發(fā)生包括整體剪切破壞、局部剪切破壞以及刺入剪切破壞在內(nèi)的三類剪切破壞。其次，軟土地基的環(huán)境濕度通常較大，由于軟土地基有特殊的孔隙結構，其在垂直方向上的透水性幾乎為零，會對正常的排水固結產(chǎn)生不利影響，增長地基上層建筑的沉降持續(xù)時間。同時，由于軟土地基的透水性較差，在初始承載階段會由于孔隙水壓力較高而導致地基強度不穩(wěn)。種種不利因素均會對橋梁隧道的施工質(zhì)量以及施工進程造成不良影響。為了提高施工質(zhì)量，保證施工的正常開展，在對軟土地基進行處理時，應把握好改善軟土地基透水性的原則。最后，由于軟土地基的土質(zhì)松軟，土壤含水量比較高，軟土地基經(jīng)常表現(xiàn)出觸變性和流變性的特點，抵抗外界的干擾性能差，這種特點使得軟土地基極易在土壤結構出現(xiàn)擾動時，發(fā)生比較嚴重的損壞，出現(xiàn)變形，表現(xiàn)出較差的動力性能。因此，為了提高橋梁隧道的抗干擾性能（包括抵抗地殼運動等），提高軟土地基的動力特性，在對軟土地基進行處理時，應當把握好改善軟土地基動力特性的原則[3]。

綜上所述，在進行橋梁隧道施工前的軟土地基處理時，可采取以下幾種處理措施：

3.1 注漿處理

注漿是指在軟土地基的縫隙中注入一定配比的漿液，然后對注漿后的表面進行擠壓，從而確保密封效果。此方法可以對軟土地基的縫隙進行填充，使松散的軟土路基形成一個完整的整體，加固軟土地基。采用這種方法對軟土地基進行處理時，可以先通過填充軟土地基的縫隙，對軟土地基中存在的地下水滲透現(xiàn)象進行防治，同時對其穩(wěn)定性也有一定程度的提高，降低其壓縮性能，提高其承載能力。另外，借助性能更加優(yōu)良的漿液對軟土地基進行填充，可以最大程度地避免地基沉降問題，確保橋梁隧道運行的穩(wěn)定性。注漿的方法，也能在一定程度上改善路基沉降不均勻的問題，避免各類變形情況的發(fā)生。為了借助注漿方式最大程度地提高軟土地基的性能，施工方需要根據(jù)施工地點的實際土壤情況，對注漿方案及適用范圍進行合理的選擇與控制，在施工材料的選擇、漿液的配比、施工標準的選擇等方面，都要進行詳盡的調(diào)研與設計。

3.2 表層處理法

表層處理法通過挖盲溝或利用排水性較好的材料的方式，將地表水排出，該方法可以使軟土地基的地表強度得到有效提高，這種方法施工簡單，但是對于路堤高度有一定的限制。

3.3 旋噴樁的加固方式

這種處理方式是指借助鉆機將漿液提升至設計高程，然后將漿液加壓后充注漿管的噴頭中，再高速噴射至土體。在噴射的過程中，鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊上升，這種運動可以充分攪拌混合漿液與土體，從而在原土層形成混合的柱狀固結體，由此對軟土地基實現(xiàn)加固。這種處理方案的施工效果較好，但是技術相對復雜，對施工人員的技術要求較高，同時需要對橋梁隧道的實際情況進行詳細了解，才能對施工的位置以及鉆機的深度進行詳細設計。此外，這種方式產(chǎn)生的施工費用也較高，因此在施工過程中被較少采用。

3.4 換填法

顧名思義，換填法就是將原橋梁隧道施工區(qū)域的軟土地基中的軟土層，根據(jù)實際情況完全或部分挖出，然后替換成其他種類的強度更高的土種。為了更好地滿足防腐蝕、防滲透等性能指標，也可以選用其他性能更好的材料對軟土層進行替換。在替換的過程中，可以采用人工和機械相互配合的方式進行，施工的過程中應密切注意換填的質(zhì)量，并保證換填的效率。由于該方式對技術要求比較簡單，施工成本也較低，且加固效果比較理想，對軟土地基的承載能力提升比較明顯，因此成為施工單位經(jīng)常選取的軟土層加固方案。雖然該施工技術的費用不高，但是在將其應用于軟土層較厚的施工環(huán)境時，該方法的人力與物理成本會出現(xiàn)比較高的提升，施工效果也會出現(xiàn)一定程度的降低，因此，該施工技術主要適用于軟土層比較薄的軟土地基中[4]。

3.5 強夯法

強夯法是指對軟土地基施加夯擊，通過巨大的沖擊力消除土壤空隙，提高土層的密實性，使土壤出現(xiàn)深層固結，這種措施可以提高軟土地基的穩(wěn)定性以及整體強度，并且在一定程度上改善軟土地基的液化性，降低期壓縮性能。該技術主要對軟土地層的含水量有一定的要求，確保在施工過程中能夠有效排出土層中的氣泡及水分，保證軟土土壤緊緊結合，使軟土地基的承載力以及抗剪切性得到有效提升。在施工過程中，應注意保證夯擊力度的均勻，從而確保土層壓實的穩(wěn)定性。

4 結語

為進一步提高軟土地基的橋梁隧道施工水平，應結合軟土地基的施工問題，分析軟土地基的特點。施工方應深刻認識到軟土地基對橋梁隧道施工的危害，并針對軟土地基進行妥善處理，以提高軟土地基的穩(wěn)定性和抗剪切強度。各施工單位在施工時，應重視技術方案的設計工作，做好軟土地基的處理，確保后續(xù)的橋梁道路施工能夠具有較高的質(zhì)量，保證施工單位的經(jīng)濟效益，通過對軟土地基的有效處理和高效應用，為橋梁隧道的安全提供切實保障。