路桥工程施工中的软土地基处理技术分析

2015-12-02林晶莹福建省林业勘察设计院福建福州350001

江西建材 2015年13期

■林晶莹 ■福建省林业勘察设计院，福建福州 350001

软地基主要由粘土及粉土构成，一般来说，粉土的比重较大，但是由于其承载能力较弱，而且缺乏透水透气性能，极其容易对地质结构造成破坏，在路桥工程软地基施工中，经常会发现因为施工不当造成的不均匀沉降等诸多破坏现象，不利于路桥工程事业的健康发展。

1 桥头软土地基处理的方式阐述

1.1 施工工艺

(1)巩固桩基。施工前期的开挖工作中，必须要重视以下几点:在进行放线测量之前，必须明确基坑的位置，只有拟好其位置以及量测后，才可进行辨别，进行开挖时，必须随时对土地的状态变更进行有效监测，若发生情况，必须及时上报相应的监理人员，并对其问题进行有效处理，待问题解决后方可进行下一步的施工，为了更好的巩固软地基的偏软土层，通常采用强夯法对其进行处理，与此同时，更要对软地基的状态进行充分检测，并根据相应的参数，从而设定最有利的强夯方式。

(2)安设桩基。桩基法在当前的路桥工程施工过程中，仍然不可避免的存在诸多问题，比如:偏软土体中安置灌注桩，从而导致其桩身无法稳定可靠;施工场地存在大量的泥浆污染，从而致使桩底的沉渣量大大提高;由于软地基的特有性质，难以对桩进行有力掌控。目前，桩基法在偏厚淤泥中的使用较为普遍，所以，为了能够确保预期设计成效，应该讲灌注桩的桩体打入偏硬土层内，然后将灌注桩安置好，一次作为承载台，一般来说，进行灌注桩的预制过程中，常见的灌注桩有水泥灌注桩、木质灌注桩以及钢混架构灌注桩，但是，木质灌注桩以及钢混结构灌注桩都极其容易发生形变，不利于保证施工质量，从而要使用特定规格的预制桩进行施工。预制桩具有良好的承载能力，而且不仅能够降低工程预算，还能够有效的提升施工效率。

(3)灌浆流程。软地基的灌浆法通常使用目前最常见的方式即可，一般来说，灌浆发不仅能够有效的将土体软淤泥进行巩固，而且还能够大大提高其原有的承载性能。具体操作过程中，应该控制好相应的气压以及液压，然后再对土体的架构进行灌入，目前较为常见的灌浆液体主要包括黏土砂浆、水泥浆以及多种化学性的砂浆，而且硅酸盐、聚氨酯灌浆以及特有木质素，通常也可以被认定为灌浆。

(4)地基换土。软地基的地基处理过程中，换土法被广泛应用。换土法在广义上来说，就是将预先选定的砂石对其进行分层以及夯实，其次将夯好的土层制备成设计所需的持力层，通常应用于坍塌性质的黄土以及潜藏淤泥中，对偏薄地基有较好的效果，如果当前的施工地基偏厚，应该适当进行开挖处理，从而避免发生形变。

1.2 施工工期及造价

进行路桥工程施工前，应对实际施工场地进行勘测，科学合理的制定施工方案，确定施工的工期以及造价，在实际施工过程中，要尽可能的避免雨季施工对软土地基施工造成的影响，并且在完成每一道施工工序后都要立即进行下一步工序，防止软土地基发生质变，与此同时，在进行灌浆、换土等施工工艺过程中，要对施工材料以及施工设备进行控制，避免材料以及设备的因素造成的造价的浪费，确保工程的经济效益。

1.3 施工后沉降的影响

由于软土地基的不稳定性，经常会造成施工后存在沉降现象的发生。一般而言，普通公路的桥台沉降范围应小于三十厘米，高速公路以及一级公路应小于十厘米，一旦超过该范围，轻则造成“跳车”现象，影响行车安全，重则对整个公路与桥梁连接处的质量造成破坏，无法正常使用。

2 路桥工程中软土地基处理技术的实际应用

2.1 工程概况

以某路桥工程为例，该工程全长66451.5m，额定速度为90km/h，双向四车道，总宽度为13m，途径大桥桥宽13m，采用多跨为16m 混凝土T 型结构加挂梁，桥台的桩长为31m，且均布置16Ф18 的钢筋(具体桥台尺寸如图1 所示)，桥台桩基下淤泥层深达18.9m，尽管对其软土地基进行了相应的防护措施，比如增设反压护道，但是桥台仍然存在沉降及位移现象，下沉量达0.8m，台身开裂严重，目前仍在下沉，因为此路桥工程长度较长，所以造成施工地点跨越较大，从而导致施工环境相对复杂，容易遇到诸多复杂地质，如果不及时采取相应处理措施，将会对路桥工程的质量造成影响，于是，应该采取合理的软土地基处理技术，针对性的进行处理，经过实践证明，取得了相当优良的应用效果。

图1 某大桥桥台构造

2.2 表层处理技术

一般来说，在处理软地基的施工方法中，通常采取强化的方法对软弱土层进行处理，其次方可进行施工，并提高材料利用率，加强地基的强度性质，从而达到预期的软地基加固处理，如果遇到表层质量较好，但是含水量非常高的软地基，应当在实际施工前，对其地表进行挖掘排水沟处理，从而引导水分流出软地基，降低其含水量，确保土质干燥，进而保证施工的顺利进行。排水操作之后，应该填埋适当的沙砾石块，从而加强地基基底的强度，并提高透水及透气性能，改善整个软基地的构成材料，并提高其结构稳定性，为软地基的日后施工奠定了有利的基础，为改良土质特性，通常将其键入沙砾石块垫层以及韧性材料，垫层的主要目的在于:(1)由于垫层的性能强于软地基性能，从而提高软地基的地基承载能力，避免软地基受到破坏;(2)极大的降低了沉降量，从而取代上层软弱土层，减小下层软弱土层的压力;(3)一般来说垫层的透水透气性能良好，所以能够充当良好的透水透气面，减轻空隙压力，加强下层软土粘结力，避免发生软土破坏。

如果遇到上层土层较薄，而且含水量非常高的软地基时，通常可以铺设一米的砂垫层，其不仅能够调节土层水分，更能够用作排水层。如果表层土壤有较强的粘性，通常可以在其中添加混合添加剂，从而提高粘结力，提高软地基整体的性能，使其结构更加可靠。软地基不均匀往往会造成不均匀局部沉降危害，所以必须对其材料进行敷垫以及增添，从而均匀土层负荷，是施工得以顺利进行。

2.3 换填土技术

通过将软弱土使用优质土进行替换，从而降低地基沉降量，确保填土稳定。一般选择的填料均为透水性土，进行水位下的填土时，不得使用非透水性填料，而且应该从中心到两侧分层填筑，确保厚度为15cm，目前较为常见的换填土技术主要包括垫层法、砂垫层置换法以及强夯挤淤法，施工工艺较为简单，而且更能够确保软土地基的稳定性。

2.4 强夯技术

通过运用重力作用，将高空重物自由落体对软土地基造成巨大的压力，从而进行压实，提高土质的压缩性，缩小土质缝隙，从而提高强度性能，强夯技术的施工工艺较为简单，而且施工速度快，功效显著，加固深度可达5.5m-10.5m，压缩量降低2 -8 倍，强度提高3 -4 倍，极大的提高土质承载力。

2.5 粉喷桩加固技术

在软土地基稳定性较差时通常使用粉喷桩加固技术，通过将实际地质进行勘察，从而确定桩位图、地质信息以及地面高程，实际施工过程中，严格控制好粉喷高程以及钻机下钻深度，确保粉喷桩长度，并检查搅拌程度以及成桩直径，确保钻头磨耗量不大于2cm，从而确保粉喷桩加固技术的质量。

2.6 砂石桩加固技术

一般情况下，砂石桩包括石桩、砂桩以及碎石桩等，通过和土层结合形成复合地基，极大的提高地基的承载力，避免砂土在振动过程中发生液化，与此同时，还可以提高地基的稳定性，是不可多得的优良处理技术，对于路桥工程中对于沉降要求较高的地质，应该先进行实地考察，方可进行砂石桩加固技术。

3 桥头软基施工的注意事项

3.1 桥头桩基注意事项

由于桥头桩基处于软土基地环境中，及其容易造成不均匀沉降以及位移现象发生，并且直接导致桥头与公路连接处发生问题，造成严重的“跳车”现象，通常可以通过延长桥孔从而降低桥头高度，在一定程度上降低了软土地基的附加荷载，防止软土地基进入加速蠕变阶段，从根本上避免桥头桩基的病害问题，其次，由于软土地基具有结构性，若受到外力作用容易破坏其天然结构，降低强度，所以在施工过程中，要尽可能的避免扰动原土，防止软土地基强度降低。