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摘要：我国地质结构复杂，随着公路桥梁隧道建设工程越来越多，软土地基的危害也愈发严重，需要对其进行加固处理。本文将分析软土地基的特征及施工难度，了解其对公路桥梁隧道工程的危害，并在此基础上探究加固土壤方法，旨在提高软基强度，提升公路桥梁隧道的建设质量。
关键词：公路桥梁隧道；软土地基；处理技术
前言
随着我国交通行业的发展，公路桥梁工程建设数量越来越多的，其施工质量与人们的出行息息相关，受到了人们的广泛关注。在施工过程中，其质量影响因素较多，如天气、水文、地质等，而对施工质量影响最大的就是地质，与公路桥梁工程的安全使用具有直接的关系。地质结构中软土地基是公路桥梁施工地质影响因素的重点，其土质较粘，地下水不断冲击，导致其稳定性较差，需要施工单位注重此问题，及时解决。
一、软土地基概念及特征
1.概念
在工程中，软土地基指的是黏性与稳定性较差，很难承受施工压力的地基类型的一种，其主要由软土组成，土质疏松，尽管压缩性强，但其抗剪能力较低，且此种土质大多数处于地势较低的地方，具有十分充足的水流，水分与空气含量较大，软土地基通常有河流在经过长时间冲刷之后形成[1]。
2.特征
软土地基的土质较松，缝隙大，其经常处于含水过饱和状态。由于其空隙大，也展现了高压缩的特性，将压力物放在软土地基上就会出现土地变形或者地面沉降的现象，对于后续使用将会造成较为严重的影响[2]。并且，软土地基抗剪能力低，若是不进行加固处理，或者加固不完善，不仅不能达到应有的施工标准，还会出现建筑坍塌，结构破损等情况。当土质较为松散的软土地基受到破坏后，由于高灵敏的特征，强度在震动与搅动中降低，就很难恢复到原有的强度。
3.施工难点
软土地基其本身具有较高的含水量，施工加固时外部加水的地基不会吸收水量，明显降低了软土地基的固结速度，影响整体的地基稳定程度。软土中有机质含量较高，通水管道也会被堵塞，水分很难及时排除，反而会让软土面积增加，出现公路桥梁沉降现象[3]。并且，软土地基含水量在35%-70%之间，土层在流动的水体之上，导致施工中容易出现淤泥，对大型机械设备的使用将会造成影响，干扰了施工进度。同时，随着软土地基迅速排出水分，其土层会迅速压缩，若是没有针对性的解决措施，就会让土层下陷，出现漏洞。可见，软土地基上施工需要注意多个方面，很容易造成工程质量下降，延长施工周期的情况。
二、公路桥梁隧道软土地基的危害
1.路面侵蚀
在公路桥梁隧道中出现路面侵蚀情况，是软基危害之一，不仅影响结构稳定性，还降低工程使用寿命，造成了交通工程的经济损失。软土低聚对于雨水的侵蚀抵抗力较低，特别是当夏季降雨量增加时，可能会出现路面大范围坍塌情况，影响了人们的安全出行。
2.路面沉降
在公路桥梁隧道中，常见的软基影响是路面沉降，此种情况出现的主要原因是由于水流长期侵害软土地基，降低其强度，增强蠕变流动性，当软土周免封闭体出现遗漏时，就会造成软土流失，钢结构受力不均造成大面积沉降，严重则会导致整体结构坍塌，危害性较大。（如图1某地高速公路路面沉降）
图1高速公路路面沉降
3.路面硬化
我国常见的公路桥梁隧道路面就是沥青路面，其具有较强的经济性，稳固性，具有良好的发展前景。但是，其对施工工艺需求较高，软土基面含水量大，若是没有处理，或处理不完善，就会导致沥青浇筑增加水的渗透率，造成路面硬化。并且，浇筑过程中会出现较大的温度差，若是没有及时控制就会出现裂缝，在长时间使用中裂缝不断增大，影响出行安全[4]。
三、公路桥梁隧道软土地基的处理技术
1.超前预支护与超前预加固
在施工之前，技术人员需要对施工现场的地质进行全面考察，记录现有的基层隐患，从而制定详细计划。对于加固而言，则需要根据公路桥梁工程的承载量计算，保证施工质量的基础上减少材料的浪费。超强预支护应当在基层修筑支护结构，以免在出现土壤流动沉降的情况，若是土质过于松软，则可以使用灌浆加固。根据设计图在基层大孔，控制灌浆孔距离，保证方案大面积展开。
1.1超前预支护
对于现场处理时，首先确定钢管摆放位置及数量，在隧道周边地区开展，之后处理土壤，并在钻孔后插入钢管，夯实周围土壤。在基层中，钢管结构应当形成密闭支护，避免出现空隙影响其加固功能。可以在钻孔挖掘处理时加固位置插入小导管，在到达指定位置后灌入浆料，通过高压挤压让浆料渗透到软土中，实现公路工程的软土基层处理，控制渗透现象。与软基相伴的还有复杂的地质问题，预防任务可以通过锚杆技术完成。
1.2超前预加固
可在软基表面实施此项技术，不需要深入土层之中，适用于复杂基层结构，施工流程较为简便。但是不能应用与土壤黏性较大的软基中。
需要将钢管固定在岩石结构，若是发现基层平准度变化应当技术处理，情况严重则需要换土重填。施工过程中技术人员需要检测基层承载力，避免部分土壤性能薄弱，造成沉降。
2.强夯法
此种方法在软土地基处理中较为常用，又可称其为动力压实法或者动力固结法，主要是通过提高重锤（重量在10-40t之间），到达高处之后自由下落将地基夯实，提高地基强度[5]。经常将其用于砂土、粘性土、碎石土等地基中，不仅能够让地基强度提升，减少压缩性，还能增强其抗震动液化能力，降低其湿陷性，在湿陷性黄土地基及液化沙土地基中也经常使用。但不适用于淤泥低或者饱和度较高的黏性土，在此种土质中使用效果较差。
2.1适用条件
强夯法对于软土地基的处理具有特殊要求和范围。通过长时间实践可知，使用强夯法对软土地基进行加固，最为重要的就是土层含水量、特性，颗粒大小。除了在淤泥土质中不适合使用外，对于一些类型的软土地基强夯效果较好。通过对土质的分析，强夯效果与粒径大小、含水量、孔隙比相关，通常将其应用与含水量小于60%，粒径大于0.005mm，孔隙比小于1.5，粘粒占比30%以下的软土中。
2.1加固程序
首先，利用起重机将重锤吊起，起重能力是锤重力3倍，脱落吊钩时，起重能力是锤重力1.5倍。5t夯锤质量，与地基距离为3.5m左右，保证其能够达到700Kn/m夯击能量。底面积与锤重力关系，应当符合16-21Kpa，即重力在底面积上的单位静压力，并且，需要在含水量最佳状态时夯实加固。
其次，在进行夯实施工时，夯实顺序为先周边，后中间，按照顺序接连夯实地基，一次循环夯实过程中，同一夯实位置应当连续夯实两次，第二次循环夯实时，与第一次错开约为1/2重锤直径。
最后，则是重锤夯实加固完成之后，施工人员还需要检验施工质量，记录施工顺序，除试夯下沉量是否符合规定之外，还需要检查底面总下沉量是否在试夯下沉量90%以上。
3.排水法
在排水法中最常使用的是真空预压固结法，主要是将密封膜铺设在地
基表面，利用特制真空设备将空气抽出，密封膜下形成负压，让土体垂直排水通道加速水的排出，增强土体固结，提高软土地基的强度。
3.1适用范围
此种方法更加适合在淤泥质土、在经过排水固结之后可以形成负超静水压力边界的软黏土。
3.2加固程序
在软基中插入排水板，铺设一层砂垫在地面，篇场地平整后覆盖上不透气薄膜，形成真空负压，设置测量标志，利用真空泵将其抽成真空状态，形成真空预压，让土层结构加强。
3.3优缺点
此种方法在软基加固中会产生竖向压缩及侧向收缩，而不会出现侧向挤出情况，在超软土地基加固中使用。薄膜下的真空程度可达到610mmHg，80Kpa的等效荷重，相当于堆土荷载4.5m，并且，堆载预压荷重与真空预压荷重可重叠，若是需要预压荷重大于80Kpa时，可将两者同时使用，利用堆载预压补充预压荷重的不足之处。而且，此种方法加固软基，不会出现地基不稳的情况，施工中不需要对加荷速率进行控制，可一次施加完成，工期时间短，使用设备也十分简单，方便操作，加固效率高，费用低，在大范围地基加固中使用较为合适。同时，不需要使用数量较多的堆载材料，避免出现材料运输紧张的情况，施工中也不存在噪音振动，对环境无影响。
但是，由于其加固使用真空泵，需要有连读的电力供应，不能太长时间加固，否则加固费用过高，加固过程中，周边10m附近可能会有裂缝出现，需要注意对其他建筑物的影响。
4.深层搅拌法
此种方法主要适用于饱和软黏土的加固，利用水泥浆体或者石灰粉等作为固化剂，通过深层搅拌及将固化剂送到软基土层深处，并与土层强制标板，形成水泥桩体，与原有的地基形成复合地基，水泥桩物理学性质主要取决于土与固化剂之间的反应，地基强度及其压缩性与固化剂数量、渗透性、搅拌均匀等具有密切的联系。
4.1注意事项
若是选择石灰作为软基加固的固化剂，需要将石灰摩西，最大粒径也应当不超过2mm，避免在搅拌过程中出现石灰聚集的情况，选择无杂质石灰，其中氧化钙与氧化镁含量大于8.5%，其存储时间不能超过90天，液性指数大于等于70%。
4.2加固流程
施工顺序，主要是定位、下钻机、钻进土层、提升钻机这几步，根据公路桥梁承载力确定桩距，之后计算加固范围中每平方米搅拌桩数量及面积，一般情况下，其呈现三角形，桩距1m，桩径为1m左右。需要在载体上安装钻机与桅杆，可以防治粉尘污染，避免其与雨水反应溅伤施工人员。
总结：在公路桥梁软基加固中，还有砂垫法、反压护道法等，施工单位可以根据实际工程情况选择适合的软基加固方法，提升工程质量，保证人们的出行安全。
参考文献：
[1]田立华.公路桥梁隧道软土地基处理对策分析[J].山西建筑，2018，v.44（21）：139-140.
[2]张勤学，闻洋.钢结构在软土地基公路桥梁耐久性设计与施工中的应用[J].公路工程，2017（05）：351-354+375.
[3]李敏.软土地基上道路桥梁不均匀沉降的施工技术改进[J].科技通报，2018，34（3）.
[4]喻义明，喻雅琼.公路施工中软土地基处理技术探讨[J].公路交通科技（应用技术版），2017（07）：145-146.
[5]赵华清.浅谈软土地基对桥梁隧道施工产生的危害及处理措施[J].科技风，2016（13）：169-169.