浅谈道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施

赵振华

摘 要：如今，随着经济建设、交通运输的不断发展，桥梁工程的规模日益扩大。软土地基由于自身富水、高孔等的特点，使其在抗剪切、抗压缩方面存在短板，也因此为桥梁施工埋下了较大的隐患，加之近年来桥梁安全事故频发，解决桥梁施工中的软土地基问题成为工程的重点和难点。故在本文中主要对道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施进行了详细的分析与探讨，以供参考。

关键字：道路桥梁；工程；软土地基；施工处理；措施；

中图分类号：U448文献标识码： A

一、软土地基的特征及危害

软土是一类地下水含量高、孔隙度大的淤泥质土壤，它的最大特点就是压缩性高，抗剪切能力差，滨海城市、沙漠地区都是这类土质的富集地带。桥梁是连接城市公路的枢纽，它的建设通常离不开软土地基，近些年，除了人为地抽汲地下水造成水土流失，影响了软土土质，造成软土地基稳定性下降之外，软土本身存在的缺陷也对桥梁工程产生了诸多危害，其中，软土的压实固结、地基硬化和地面沉降是最为主要的几方面。

地基的稳定性除了依靠土质的强度和凝固程度之外，很大程度上受到压实程度的影响。当软土在一个地区高度富集难以移除时，不得已采用软土地基，但由于其内部孔隙多，渗透性能差，在压实过程中局部收缩程度参差不齐，很容易造成各部位平整度的差异，影响地基和建筑物的整体稳定性。一旦遇到雨水天气，降水渗入软土地基内部，对软土的侵蚀会破坏其结构的完整性，降低承重能力。

由于自身特征的局限，软土地基在坚固性和抗压性方面都十分不稳定，加上桥梁工程采用的混凝土和沥青材料也存在稳定性不足的问题，使得在施工过程中，易出现路面硬化现象，影响施工和路面质量。

地面沉降是软土地基存在的最大问题， 软土的不断被压缩会使得软土地基厚度变薄，而长期受到地下水的浸泡，软土除了会受到侵蚀之外，还会造成严重的水土流失，尤其对于陕西、甘肃等西部城市而言，这一现象更为严重。这就进一步加剧了软土地基变薄的趋势。地下水流的差异和侵蚀、冲刷程度的不同，使得这种变化存在区块间的差异，最终导致地面的不均匀沉降。

二、道路桥梁工程中软土地基普遍存在的一些问题

1、在建设并设计软土区域时，没有对其进行合理的处理，原因是工程地质前期勘探时没有详细了解地质情况。

2、在了解建筑场地的情况下，还没有及时的对软土地基进行有效处理，引起路堤的稳定性失效。

3、在进行软土地基处理时，选择的方法不适合，路堤稳定性失效。

4、硬壳层由于在进行道路桥梁工程施工建设时对其产生影响而被破坏，导致路堤稳定性失效。

三、在对软土基地进行处理时候的一些事前准备

1、准备工作。为了提供参考资料给建筑设计，要收集和整理水文、地质、地基、道路、桥梁工程方面的资料，并且要在建筑场地做详细的地质勘察。

2、方案的选择。进行几种参考方案的初选之前，要仔细研究建筑场地的勘察报告，同时考虑建筑工程的施工及后续工作，综合工程的整体特点选择施工方案。

3、选定方案。对工程的各个方面进行全面考虑，集中进行初步方案的对比，包括: 机械设备、施工环境和工期等，对各个施工方案的优缺点进行分析和研究，综合处理几种处理方案，扬长避短。

四、道路桥梁软土地基施工技术

1、表面处理技术

软土的种类很多， 部分岩土由于含水量高而导致土质变软，对于这类软土可以采用表层排水法处理内部水。施工开始之前，在地基一侧开挖沟槽，利用它的引流作用排出地下水，同时做好表层的含水处理，保证施工的顺利开展。这类技术需要注意后期的沟槽回填，回填材料通常选取透水性好的砂质碎石。在软土层自身的排水性能较好、厚度较小的情况下，无需外加作用控制其含水量，此时采用砂垫层处理，加厚地基保证地基强度。当软土含水量较大时，它的凝固时间会变长，地基强度不足，加铺砂垫层（厚度一般控制在10~25cm）能够抬升地下水位的高度，利用上覆建筑荷载的重量，能够加快软土地基的排水速度，减少凝固时间，从而增大强度。砂垫层材料的选取上，以纯净中粗砂为最佳，施工过程做好压实和表层的洒水即可。软土均质性差，对软土地基的不均匀沉降进行处理是桥梁工程中的常用技术，敷垫材料法在这类处理中效果显著。陕西地区地表条件较为复杂，软土中砂土含量高，土质松散、抗压缩性能差是其最主要的特征，这种类型的软土最易产生地表的沉陷，在桥梁工程中，对其进行材料敷垫是保证其稳定性的重要措施。玻璃纤维隔栅、化纤无纺布和土工布是敷垫材料的常见选择，这些材料的抗剪和抗拉能力强，可以弥补软度地基受剪切作用变形的不足。在软土地基表层铺垫这类材料，减少了地基表面的不均匀沉降，使其各个部位受力程度均匀，减少侧向变位。尤其在施工过程中，保证对施工机械和上覆建筑的均匀支撑，增强了结构的稳定性。粘性土质的软土在压缩和强度两方面都存在短板，此时用添加剂处理技术。实际工程中，石灰和水泥都是良好的添加处理剂。石灰本身吸水性强，加入粘土中可有效降低其内部含水量，石灰又是一种化学试剂，可以促使软土快速凝固，增加结构的强度，提高地基的稳定性。

2、粉喷桩加固处理技术

对于淤泥质软土和粉砂土而言，粉喷桩加固技术具有良好的效果。它同样加入了水泥和石灰作为添加剂，配合一定的材料制成固化剂，与软土混合，利用深层搅拌法使其充分接触。由于制成的加固料呈粉末状，在喷射钻头的控制下，洒入地层软土中，水泥和石灰能够吸收水分，同时这些材料之间会通过阳离子交换作用发生水解、水化等化学反应，从而实现了对软土基质的改性，形成了具有良好刚性和强度的粉喷桩，大大提升了软土基质的强度和稳定性。

3、片石回填处理技术

针对软土层较厚的情况，片石回填法行之有效，随着回填用量的增加，这种片石能够将地基中的软土排挤出，减少地基中的软土含量，施工后期再配合砂土等材料就能改善软土地基的性能，增强其刚性和强度。片石回填技术需要注意的是施工顺序，对于不同条件下的软土，回填方向是不同的。平整路段一般采用中心处回填，软土从两侧排出，斜坡路段应从上坡段开始回填，软土从下坡位置排出。

4、竖向排水固结法

沟槽排水适用于软土地基的表层处理，对于高含水量的软土，利用竖向排水固结法能使其排水更为彻底，砂井排水和塑料排水是两种常见的竖向排水法。砂井的部署需要根据软土含水量多少而定，施工之前先统计土层的含水量，由此确定砂井的直径、位置和砂井间距，一般含水量越大，砂井部署越密集。塑料排水操作简便，施工成本低，不考虑长期使用，具有良好的效果，但由于塑料存在老化问题，尤其是长期被埋置于含水土层中，与空气接触，将加速其老化速度，影响使用。

5、强夯法

强夯法处理是比较传统的软土地基处理方式，它的原理简单，利用一架起重设备就能完成，施工过程中将夯锤升举至高空，使其自由下落，利用夯锤自身的重量和重力势能，作用于软土地基上，通过产生应力变化强化软土的强度，降低了后期软土的压缩能力。这种方法简单可行，不足之处在于施工产生的噪声和振动太大，对周边环境的影响较大。此外，重力夯击还容易产生弹簧土，影响地基质量。

总之，基本明确了道路工程施工中软土地基的影响表现，及借助后压浆技术的处理方法，但鉴于不同道路工程施工期间，软土地基处理的主客观条件具有差异性，因此这些方法在实际工程中的利用，需要紧密结合实际工程的条件和要求，确保这些方法的灵活应用，并予以适当补充和完善。

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[4]薛军. 道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施分析[J]. 科技创新导报,2012,07:105.

刘园园

摘要：我国公路建设事业发展迅速，道路桥梁建设投资规模越来越大软土地基是一种不良地基，其特点为强度差、压缩性高、透水性差。在道路桥梁工程中，软土地基路段往往容易出现地基强度不能满足使用要求的状况，因此，在软土地基上进行道路桥梁工程施工必须要对软土地基进行地基处理，且不同的软土地基采用的施工处理方法也不一样。 。在修路的同时，对路基条件的坚固稳定性提出了很高的要求，尤其施工之前，对地质勘察技术的深度和精确度要求很高，既要求路基的稳定，也要很好的处理工后均匀沉降的问题，如果这一环节处理不好，会导致路面质量下降，影响行车速度，造成对车辆慢性损坏，严重的会导致交通事故的发生，甚至人员伤亡。所以有必要进一步加强路桥施工中软土路基处理。笔者结合多年实际工作经验，分析道路桥梁工程软土地基的常见问题，在此基础上对相应的施工处理措施做了分析。

中国论文网 http://www.xzbu.com/2/view-5909845.htm

关键词：道路桥梁；软土地基；施工处理；分析

中图分类号：TU997文献标识码： A

引言：不同地区软土地基由于土体不同，土层不同相应的土体也不同，导致软土地基性质存在很大差异。施工过程中出现的质量事故大多与设计施工人员弄不清楚软土地区地质实际情况息息相关，尤其对于道路桥梁工程来说更是如此。桥梁工程中的软土地基由于受到工程性质和土质的影响，其软硬程度存在很大差异。因此，一个科学可行的施工方案应考虑到不同地区的软土实际情况，参照具体工程标准，对实际问题实施具有针对性的处理措施。

一、软土路基的特性

软土一般是指强度低、压缩性较高的软弱土层，大体上分为五类，分别是软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭。软土主要分布在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围等。其主要地质特性为：土壤含水量高、空隙比较大、透水性差、压缩性较高、灵敏度较高、具有很强的流动变形性。修建在软土地基上的路桥，要考虑稳定和沉降。软基的沉降一部分由地基固结产生，另一部分因地基侧向变形产生，路基的沉降是有规律的，主要包括：路基填筑时，如果超过一定的临界高度，沉降速率就会增大；沉降沿深度分布；沉降速率与加载速率相关。

二、道路桥梁工程中软土地基的常见问题及施工现状

软土地基的性质随所在地区不同而不同，同时不同土层软土地基性质也不尽相同，因此不可预见性较大。在设计及施工过程中，很容易出现质量事故，主要包括以下几种：勘察工作不到位导致未对该作软土地基处理的地段作认真处理，此类案例不胜枚举；虽勘察出是软土地基，但未做认真处理，导致路堤不稳，甚至对线外建筑物产生威胁；即使作了软土地基处理，但由于施工处理措施不当，同样照成了路堤不稳；分层填筑没有严格按照工程规定，导致填土速度过快，碾压不当，进一步造成了路堤失稳；填筑不当破坏了“硬果层”导致路堤失稳，这个问题对道路桥梁工程的影响尤为严重。

所谓“硬果层”，是指覆盖在软土地基上的强度比软土高的土层。“硬果层”的存在对于扩散应力和承重具有显著作用，正确利用“硬果层”有助于减少施工开销，具有重要意义。甚至有一种说法认为若能充分利用“硬果层”的扩散应力作用，可以不对软土地基进行突出处理，通过采取正确的预压措施，就能保证填筑路堤的稳定。但这存在一个大的前提，那就是对“硬果层”的勘察利用工作必须确实做好，否则非但达不到预想效果，还可能导致桥台变位甚至损坏（受地基对结构物的推挤作用和负摩擦阻力的影响）。桥台位于软土地基之上，其基础无论是摩擦桩抑或支承桩，软土层因为受到台背填土的影响发生较大沉降，导致对桥台和桩基础产生负摩擦力和向河中方向的纵向推挤，影响较轻的话只是使桥台发生下沉或位移，更严重的是使桥台本身发生损坏并危及到了桥墩，对于轻型桥台来说这种现象尤为严重。这个问题不只严重影响到了工程的进展，而且对于工程完工后的投入使用来说尤其不利。

三、常用道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施

常用道路桥梁工程软土地基施工处理措施可分为两大类：软土地基表层处理方法和软土地基加固方法。

1、软土地基表层处理

这种方法一般适用于地表面非常软弱的情况。具体措施可分为增添材料，排水，敷设等，这些措施可显著提高地表强度，预防地基局部变形，可在有效保证施工过程中的机械作业的同时实现地基上填土荷载的均匀分布。砂垫层法，表层排水法，添加剂法，敷设材料法等都属于此类方法。

首先是砂垫层法。这种施工处理措施适用于地基软土层含水量比较大，土层比较薄的情况。为使砂垫层起到地下排水层及上部排水层的作用，同时能有效地固结软土层，可将0.6-1.3cm厚的砂垫层敷垫在软土地基上，这样一来不但可以有效地降低填土内的水位，而且可以在地基施工及填土时为施工机械提供优良的通行条件。值得注意的是，在采用砂垫层法时必须考虑到施工机械的重量，偏心程度，接触压力以及软土地基表层强度等。

其次是表层排水法。这种施工处理措施主要适用于含水量过大但土质较好的软土地基。为了保障施工机械通行，在填土之前要在地表面挖好沟槽以排除地表水，尽可能将地基表面的含水率降低。应该在挖好的沟槽中回填透水性好的碎石或沙砾，使其在施工中能起到盲沟作用。

第三是添加剂法。这种施工处理措施适用于地表层为粘性土的情况，在其中渗入添加剂可有效改善地基的强度特性和压缩性能，在保障施工机械行驶的同时能够有效起到提高填土固结及稳定的效果。水泥，生石灰和熟石灰一般是添加剂所使用的主要材料。

第四是敷垫材料法。这种施工措施使用于地基土层不均的情况。通过利用敷垫材料的拉抗力和抗剪力，可保证施工机械通行，减轻侧向变位，降低地基局部沉降，均匀支承填土荷载进而保证施工机械通行，同时也可提高地基支承能力。玻璃纤维格栅，土工布，化县无纺布等是敷垫材料的主要来源。

2、软土地基加固

软土地基加固施工处理措施主要包括以下两种：竖向排水固结法和粉喷加固处理法。

首先是竖向排水固结法。这种措施要点是在地基中设置排水柱，使其垂直于粘性土地基。此类措施有助于减短排水距离，增进地基排水固结，加强地基抗剪强度。按所用垂直排水柱材料的不同可分为纸板排水和砂井排水两种。砂井排水阀又可根据砂井施工方法的不同进一步分为袋装式，水射式，打入式，螺旋钻式等。一般不单独使用本种措施，而多与缓速填土法或加载法并用，对均质且对层厚大的粘土地质效果显著；对泥炭质地基来说效果不理想。地基具体处理范围如下：处理对象为路基顶面宽度下――防止沉降；处理对象为填土坡面下――为了稳定。在设计排水砂井时，首先应该对施工方法，排水距离，砂井直径，改良范围等做出假定，然后进行沉降及稳定计算，若计算结果不能满足时，对假定数据进行修正，继续计算。

其次是粉喷桩加固法。这种处理措施适用于对地基沉陷求严格的部位，如大，中，小桥通道，涵洞，桥头等。施工中还应注意控制钻机喷粉高程，下钻深度，保证粉喷桩长度。不得使用不具备粉体计量装置的喷粉机。要保证对粉喷桩的搅拌均匀度和成桩直径进行定期检查和复查，重点检查其直径磨耗量。

四、结束语

综上所述，道路桥梁工程中软土地基的各种施工处理措施是在笔者结合自身实际工程经验的基础上提出来的，通过对具体施工措施的分析，目的在于总结出它们各自具有的优缺点及适用场合，以及能更好地指导道路桥梁工程实践，进而保证道路桥梁工程施工质量。

参考文献

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[3] 黄永亮，浅析近年软土地基处理工艺现状及发展[J].科技资讯，2009，(22).