浅谈道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施

罗亮

摘要：软土地基处理是公路桥梁施工的重要组成部分，软土地基的处理方法是否得当，直接关系公路桥梁的质量、效益。在软土地基的施工中有很多方法，但是每一种方法都有适合自己的范围、地质条件，面对这种局限性，施工者应该结合实际情况，选择符合要求的方法结合使用。

关键词：道路桥梁；软土地基；施工；措施

中图分类号：TU997文献标识码： A

软土地基的施工，意在增强地基的稳定性，减少以后施工中地基出现不均匀沉陷的现象。所以应高度重视软土地基的施工技巧，并将其充分应用到具体的路桥施工中。软土地基是我国沿海、沿江发达地区公路建设中常见的地基类型，由于软土地基存在形变、含水、松散、流动等问题，对于路桥工程和路桥结构的施工和功能存在着比较大的威胁。因此，在实际的路桥工程软土地基施工中，可采用提前处理和加强施工技术管理等措施。此外，建筑施工企业也应该加强对沉降、裂缝的加固处理，通过技术的针对性应用，确保路桥工程软土地基施工的质量。

1、处理软土地基的必要性

软土地基主要是由粘土或者是粉土颗粒构成的，一些软土层内还含有较多的有机质土、泥炭以及砂土。软土地基所所属于的地层，一般地下水位较高，常常会造成施工材料以及填土的稳定性受到破坏，甚至是出现沉降现象，导致路桥的质量受到严重不良影响，使得工程的正常职能得不到充分发挥。现阶段，由于我国的经济发展势头非常迅猛，路桥工程也随之得到了发展。就此，设计人员在对路桥工程进行设计时，需严格按照设计规范，对图纸进行绘制。除此之外，各种高等级道路出现的数量也变得越来越多。由于被软土地基所侵扰，很多的路桥工程，尤其是高等级道路，为了使工程质量达标，只能进行抬高处理。地基作为路桥工程的促成部分，一般存在于地下，不能以发现，但是其作用却是巨大的。如果地基不稳靠，那么工程也就不可能稳健、牢靠。在进行路桥施工中，是否对地基的问题进行了正确、巧妙的处理，直接的影响着工程的质量，直接决定其能否能够成功的建成。同时，地基的处理还对工程的造价产生直接或间接的影响。总体而言，地基和工程质量、投资以及施工进度都有着密不可分的关系。在进行路桥施工时，人们需首先解决地基问题。

2、我国道路桥梁软地基的现状

2.1、地质勘察不详细

部分施工企业管理不规范，对地形判断不到位，勘测的结果不够详细或者不准确，有的自认为地基符合施工要求，导致本应做地基处理，加强地基基础的地段，并未做任何加固处理。对地基随意处理后便开始动工建设，给道路桥梁建设带来严重安全隐患。

2.2、缺乏科学的软土堤基处理措施

有些施工方在地质勘探中明知该地段属于软土地基，出于节省成本等种种原因，而未对该地基采取任何措施，直接施工，在今后可能导致地基下降，影响桥梁稳定性和安全系数。

2.3、软土地基处理不当

在对地基勘探后，发现属于软土地基，并积极采取相关措施处理，在操作过程中，操作不规范，如堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，导致对软土地基处理不够彻底，存在一些不稳定因素，在今后投入运行中可能带来安全隐患。

2.4、“硬壳层”受损

所谓硬壳层，就是指在软土地基上强度较大的土层。硬壳层往往起到扩散应力的承受重量的作用，同时也可以大大降低道路桥梁的施工成本。但在目前的施工中，很多施工方由于忽视，采取措施不当，严重破坏了“硬壳层”，不仅带来致使地面下降的威胁，而且给施工带来不便，加大工程量。因此，部分路桥施工单位认为，有“硬壳层”存在的软土地基，对软土层可以不进行特殊处理，充分利用“硬壳层”的扩散应力作用，通过预压措施来保持填筑路堤的稳定性。

3、道路桥梁工程中软土地基的处理措施

3.1、加载换填法

面对软地基主要采用加载换填法。所谓加载就是讲软土下降，提高地基的强度，避免已经埋入土中的抛填物发生沉降，导致破坏。避免地基沉降固结的方法主要采取在地基上施加总压，减少填充物之间的空隙。填土加载也可以采取竖井的方法降低地下水位，或者在地基表面铺上一层纱，铺上不透水膜，形成不透气的加载法。换填时要注意设计的要求，在换填之后进行加载，夯实换填物。使软路基保持良好的承载能力。

3.2、粉喷桩加固处理法

当施工场地不能够使机械畅通运行时，就要需要清除障碍，保持场地平整，可以铺设碎石、砂土垫层等。地势相对较为低的地方，可回填黏性土。进行粉喷桩加固处理之前，要做的准备工作有：准备施工场地工程地质报告、土工试验报告、原地面高程测量报告、数据表、粉喷桩设计桩位图等。粉喷桩施工需要严格按照要求进行，其各项参数也要经过严格的试桩来确定，主要通过试桩确定的参数包括搅拌速度、单位时间喷粉量、钻进速度、提升速度等。

3.3、化学方法加固

3.3.1、电化学加固法

该方法是一种较好的加固途径，主要应用于路桥施工中软土层中。其首先需在软土地基中布设适量的电极杆，然后接通电源，使得直流电流能够导入到土层中，促使其中的水排走，以达到对土壤加固的目的。

3.3.2、硅化加固法

该方法主要是通过金属灌注管（带孔）进行的。首先把硅酸钠溶液或者是先后把硅酸钠与氯化钙打入到土中。该方法能够达到的加固半径和灌注时间、土的渗透系数、溶液的粘滞度以及灌注压力等息息相关，一般可利用单孔灌注试验进行确定。

3.4、排水固结法

对软土地基进行处理，就是在地基当中设置排水体，经由排水系统把地层当中含水量较为充分的软土层投下来水进行排除，主要是用加压系统与排水系统两个部分构成的，按照排水体的差异能够将其划分成为塑料排水带以及砂井排水这两种排水方法。排水固结法能够有效的解决淤泥粘土地基稳定与沉降等问题，砂井排水主要是对砂井直径D与砂井位置间距L进行确定，这就和土地层当中的含水量紧密相关，所以要对其含水量进行统计。一般情况下，砂井井距范围是两米到四米之间，其直径一般为二十到三十厘米，平面上呈梅花形布置。

3.5、强夯法

强夯法是处理软土基地最为常见的一种方法，强夯法具有成本低、易施工、技术要求不高等等一系列优点，又被叫做动力固结法。这种方法适用土地也较为广泛，这当中主要包括：黄土、沙土、素填土、粘土等地基。如果这其中的软土具有较高的饱和度，那么就不适合用此种方法，如果软土当中有沙土层，那么也能够使用强夯法，所以强夯法的使用必须要充分考虑到地质结构。

3.6、超载预压处理方法

桥梁工程开挖涵洞施工也应进行提前填筑，需要基础材料具备良好的渗透性，为此，对于各类软土地基的不良威胁，应进行科学有效的处理预防手段降低质量安全隐患。位于桥梁工程的前后可应用超载预压处理方式，将软土事先进行过量负载施加，令其沉降为较低水平高度，并令承载力与致密性有效提升，有效降低运行通车后遇到的塌陷风险。

4、工程实例分析

宁波市雨江大桥位于桩号14+060处，其跨度是467米，北岸淤积严重，可以将其软土层给划分为四个层次:

(1)素填土，主要是亚粘土和淤泥质土组成，厚1.3m；

(2)粘性土，北薄南厚，局部有细砂，颜色较灰，厚2.5m；

(3)淤泥土质，具有较高的压缩性，含有贝壳，颜色是灰黑色，厚

19m；

(4)淤泥质细砂层，流塑状态、局部有薄层细砂，呈黑色，厚6m。

综上所述，雨江大桥工程地质条件相对较差，这次工程使用的是水泥粉碰桩法。水泥粉碰桩直径是0.5m，，用C40的硅酸盐混凝土，一次性加固而积为0.2平方米，一共打桩330根，每米的水泥掺量大约是64千克，工期为11天。竣工后，根据观测资料，地基实际沉降量低于10毫米，预计其最终沉降也不会超出20毫米，具有良好的加固效果。

5、道路桥梁施工中的软土地基施工质量控制

5.1、制定合理的软土地基的施工设计

编制施工组织工序时要以软土地基的特性以及工程的特点指定合理有序的施工组织计划；应该同时有多个施工方案，从中选择最佳施工方案，确保施工质量和施工的正常进行；在软土地基的处治过程中，需要进行地基沉降的试验，尽量减小不均匀沉降。

5.2、加强对公路桥梁过渡段的地基加固处治

对过渡段的填土路堤进行充分的压实，确保此处达到压实度的要求，能更好的承担路而传递下来的竖向荷载;并且使路桥过渡段路堤与路接触的路堤的压实按相同的高度进行分层压实，以每层松铺土15cm，的厚度为最佳的压实厚度。

结束语

总之，路桥工程由于施工中所遇到的地质条件较为复杂，所以需要在实际施工中对软土地基的情况进行充分的重视，合理的对软土地基进行处理，从而确保路桥工程的质量。尽管当前针对于软土地基的施工技术较多，但不同的施工技术都有各自的优点和缺点，所以在实际施工中需要针对施工中的具体情况来进行选择，确保软土地基得到合理的处置，从而有效的满足路桥施工过程中对于地基的要求，确保路桥工程质量。

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[3]滕长义.道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施[J].中国高新技术企业，2014，18:108-109.

乐苏杭

摘要：加强软土地基处理技术在道路桥梁中的应用研究，是提高道路桥梁工程质量的关键环节。本文作者根据工作经验，对软土地基进行了概述，对软土地基处理的准备工作以及道路桥梁软土地基的处理技术进行了详细分析研究，对于提高提高道路桥梁工程水平具有重要的参考意义。

关键词：道路桥梁；软土地基

中图分类号：U41文献标识码： A

1.关于软土地基概述

软土，是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国，软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地基的天然孔隙比较大，大约在1.0左右，容易因外界因素而变大，不能满足现代市政道路建设的要求。处理软土地基的主要方式是加固，如果处理不当，回到道路产生沉降、断裂等病害。如软土地基出现滑动时，会导致路基失稳，路面扭曲；在填土荷载的作用下，软土地基产生不均匀的沉降，导致路面不平，结构破坏，在与桥梁等的连接处容易出现差异沉降，影响行车的安全。

2.加强软土地基处理的工作准备

2.1软土地基勘察 。软土地基的勘察主要包括以下几个方面：第一是地面测绘调查。地面测绘调查要完成对软土地基分布地段的地形地貌进行分析；成因、分布的范围和深度以及基地地层的性质进行分析。第二是确定勘察点和勘察手段。勘察点的设置要根据地基所处的地形以及软土层的成因来决定，勘察点的深度，要根据建筑物对地基的要求以及软土地基的性质来确定。第三是软土地基的评价。是指在勘察所得的数据基础上，对软土地基的均匀性、灵敏度、承载能力，采用一维固沉降计算模式与地区经验系数相结合的方式来计算软土地基的沉降性能。

2.2确定方案 。根据勘察的数据和资料进行处理方案的确定，对不同个加固处理技术进行对比，可以进行方案的组合。方案的确定出考虑效果因素外，还要考虑到后期的施工技术、材料、机械、环节和工期等因素的影响。

2.3现场实验性施工。现场实验性施工是指将确定的方案在实际的、有代表性的现场进行施工试验，以检测施工效果是否与预期的实验室数据相符合以及发现实际施工的问题。对不和标准的处理方案和发现的实际问题进行优化，以满足正式施工的要求。

3.加强道路桥梁软土地基的处理技术研究

3.1换填加固法。换填置换法，既是在勘察数据的基础上，对一定范围和一定深度范围内的软土地基进行置换，置换的材料一般为强度高、稳定性好的其他物理材料，如砂石、石灰等，以达到改良地基或者形成双层地基，起到地基加固或者减小下沉的效果。置换法的软土地基处理方式，需要有以下几点需要注意：一是选用的换填材料要根据施工地实际的情况进行选择，要符合相关规定和道路建设的要求，这样才可保证软土地基加固的实施是合理有效的。二是置换过程中，要逐层换填加固，逐层压实，用机械碾压等方法使之达到建筑要求的压实度。三是换填的深度和面积要经过正确的计算。

3.2排水固结法。袋装沙井、沙井和砂垫层处理法，是软土地基排水加固处理的主要形式。袋装沙井法，是将符合施工要求的砂装入透水性良好的编织袋，然后利用打入设备将沙袋打入软土地基。袋装沙井法适用于软土厚度大于5m，路堤填筑的自重大于地基承载力的情况，具有节约材料、费用低、施工效率高等特点，是处理软土地基的重要方法。砂垫层法是指在软土地基顶层铺设砂层进行排水，使软土地基中多余的水分在填土荷载的作用下加速排出，起到排水固结的作用。利用砂垫层法进行排水时，要注意路基填筑的速度与排水固结的速度相适应，保证路基在填筑过程中即有效的排水，又不因过大的荷载产生破坏。

3.3强夯法加固软土地基 。重锤夯实加固法也是在软土地基的处理中常用的方法，工程实践也证明，强夯法加固软土地基，尤其是大面积的软土地基，是一种行之有效的软土地基加固办法，值得进一步的研究和推广应用。强夯法一般是指工人通过卷扬机将重达3吨的重锤吊起到一定高度，一般为六米到九米，重锤由上向下坠落，而产生了一个强大的冲击力，利用这个冲击力来夯实地基。多次的，高强度的冲击，巨大的能量可有效的加固地基。

3.4化学加固法。化学加固法是指利用一些化学材料对软土地基进行排水固结的处理，以增加水利工程地基的稳定性，常见的化学加固法有深层水泥和石灰搅拌法、灌浆法等。深层石灰搅拌桩法的材料主要就是生石灰和高炉煤灰，可以有效的吸收软土地基中的过多水分，施工要按照从四周到中间的顺序原则，施工过程中要避免石灰搅拌桩被地表或附近的水渗透而过多吸收水分失去原有效果。

4．加强加固软土地基的措施

软土由于具有含水量高、压缩性大、透水性差、强度低和变形稳定所需时间长等工程特性，一般不能直接作为天然地基使用，需经过加固处理以减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降。路基沉降是导致路基变形、破坏的主要原因，因此对软土地基处理恰当与否，不仅影响工程的投资，而且将直接影响道路的使用性能和工程质量。对软土地基的处理对策很多，但不管采用何种方法，处理后的地基必须满足强度、变形、动力稳定性和透水性要求，从而达到减小道路路基在荷载作用下引起的沉降或不均匀沉降的目的。

4.1 施工本身角度。加快土层排水固结,可选用砂井、砂井预压等方法提高地基承载力。对于黏土中夹有薄砂层或石层现象,可采用砂井预压加固,削弱土的压缩性,使地基承载力增强。如果软土地基加载加大会很容易出现地基土塑流挤出, 需要采取有效措施避免这一现象,可从以下三个方面进行。对施工速度和加载速率进行控制,速度不能过快。具体做法为利用现场加载试验来观测,在掌握沉降情况后,再对加载速度控制,把握好加载间隔时间,逐渐固结地基,逐渐提高强度,这样可有效避免地基土出现塑流挤出；通过对建筑物四周打板桩来防止出现地基软土挤出,对于板桩的要求是需具备足够的刚度以及锁口抗拉力,对向外的水平拉力进行抵抗。此方法存在一大弊端,即材料消耗较多,不经常使用；反压法防止地基土塑流挤出,软土是否出现塑流挤出取决于作用在基底平面处的压力。压力小则降低了出现塑流挤出的可能。可在基础两侧堆土反压来减少压力差,使得地基稳定性更好。

4.2 参照地质和施工条件。施工过程占地应尽可能多些, 施工工期要合理安排, 不能过于紧;材料应该选择容易获得的,根据实际情况设计。能就地取材最好,这些是在选择地基加固方法时必须要考虑到的。实施科学的管理，在选用了较好的地基加固方法之后,还要对施工进行有效地管理,这样才能取得最佳效果。当前,因施工管理不善而带来很多问题,例如:地基扰动、机械行走路线出错,这些会造成地基加固不均匀、场地沉降不均匀等等,因此运用科学的管理方法进行管理是很有必要的。考虑环境因素，在地基加固过程中, 应当将对周围环境的影响考虑在内。具体说来包括,新填土会对原有道路产生侧向挤压位移或沉降;进行打桩等施工时会出现噪声,干扰居民的正常生活,对于交通和环境也会带来影响。

总结： 综上， 随着我国道路桥梁建设事业的发展，在施工过程中做好软土地基的处理显得越来越重要。软土地基的处理，需要首先对软土地基进行物理和化学性质的勘察，因地制宜的选择合理的加固处理方法，以达到最好的处理效果。

参考文献

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