桥梁施工中软土地基施工技术及注意事项

刘涛

（红河州高等级公路管理局,云南 蒙自661100）

桥梁施工中软土地基施工技术及注意事项

刘涛

（红河州高等级公路管理局,云南 蒙自661100）

软土是高水分、高压缩性、低强度的黏性土，受载情况下变形大且强度低，因而软土基础极易引发安全问题，需要在施工中给予重视。论文对软土的结构特性及受荷特点进行了分析，明确了桥梁软土基础的内在机理，提出浅层和整体的桥梁软土基础加固处理方法，并对桥梁等级、桥梁与道路连接、施工环境等3个问题提出了施工处置方法和注意事项，以提高桥梁软土基础的施工及运营安全性。

桥梁施工;软土基础;施工技术;注意事项

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.09.050

1 引言

我国地域广阔，地质和地形条件复杂，随着道路桥梁等基础交通设施的大力发展，桥梁结构难免遇到各种复杂的地形和地质建造条件，其中软土基础就是典型问题之一。软土是一种高水分、高压缩性、低强度的黏性土，受载情况下软土基础变形大且强度低，极易引发安全问题。软土基础作为承载桥梁结构的关键受力体，需要保证在桥梁运营过程各种荷载作用下的安全性和使用性，因而需要在施工中对软土基础进行着重考虑，采取必要措施加固[1,2]。

本文文首先分析桥梁软土基础的结构特性，并总结其受载特点；其次，分析不同软基型式下的加固技术和方法，包括加固的流程和实施要点；最后，总结针对桥梁软土地基施工中的注意事项，既能保证软基加固的有效性又要保证施工的安全。

2 软土基础的结构特性及受荷特点

2.1 软土基础的结构特性

软土是一种含水量很高的土质结构，具有含水量高、易变形、承载能力差等特点。软土基础一般由腐殖物质及淤泥等构成，土层的饱和度一般大于95%。根据土质类型，大致可以把软土分为淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土、黏土、粉质黏土、粉土等[1]，各种土的指标参数及常用取值范围见表1。

表1 软土的分类及其指标

软土的上述物理组成要素，决定了其具有承载能力低和易变形的特征，特别是在外部荷载作用下，很容易自行破坏。软土的这些特性，决定了软土基础具有渗透性能差、流动性强的特点，渗透性能差使得局部土体受到破坏后直接牵连整体，流动性强则使得一旦具有局部破坏就形成发散性的失效，因而施工中需注意不要过分扰动软土。

2.2 软土基础的受荷特点

由于软土的基本物理特性和构造特点，使得荷载作用下软土的变形显著区别于一般土体，其受荷特点主要体现在3个方面：①非线性和非弹性。大部分工程材料都有受荷下变形线形增长和荷载卸除后变形可恢复的特点，但软土的线弹形受荷范围很小，由于软土的流变性，荷载增长时软土变形不断发散，且荷载卸除后不能回到初始状态，这使得软土的受力和变形很难预测，需要根据具体的应力路径和加载数值才能分析，从而给施工带来很大的困难。②各向异性。软土由腐殖物质及淤泥多年沉淀形成，经过长时间固结的软土在同一层具有各向同性，但在竖向厚度方向则是各向异性，这给软土分析同样带来困难。③塑性体积应变。软土中存在大量的可压缩空隙，受荷条件下软土颗粒位置进行重新调整，形成不可恢复的体积压缩变形，这种特性使得软土加固中一旦处置不当，将很难更正，因而必须一次到位处置完毕。

3 桥梁软土基础的施工技术

软土路基存在很大的安全隐患，特别是对于桥梁这种生命线工程，因而在施工中需要进行加固处理，将风险降低至可接受范围。桥梁软土基础的施工加固按照其所涉及的深度分为浅层加固施工和整体式加固施工[3,4]。

3.1 浅层加固施工

软土基础的浅层加固技术包含表层排水法、铺洒添加剂法、排水固结法、垫层施工法等，这些施工方法的应用范围和力学机理具有差异性，其实施要点和注意事项如表2，这些施工工法的总体特性是通过浅层处理技术，加强软土力学特性以满足施工和运营需求。

表2 桥梁软土基础的浅层加固施工方法特性及应用比较

3.2 整体式加固施工

整体式加固施工是采用施工机械，对软土基础进行大范围、深层次的加固处理方法。整体式加固施工工艺类型多，包含灌浆加固、强夯加固、桩体加固和化学加固等措施[4]，这些加固方法的力学机理和应用如下所示，实际中根据桥梁基础的软土特性，选择适宜的施工技术和方法。

1）灌浆加固。力学机理：通过灌浆液体将软土层搅拌黏结成整体，提高其承载性；实施方法：将液体材料灌入土层内部进行混合搅拌以填充孔隙等；注意事项：该方法应用广泛，技术较为成熟。

2）强夯加固。力学机理：通过机械外力改变软土构造，缩小孔隙率，让土层产生压缩变形增强密实度和路面承载性；实施方法：采用机械锤进行分段分区强夯施工；注意事项：若软土地基含软弱夹层，不宜选用强夯法，因夯击能量较难传递。

3）桩体加固。力学机理：通过施工桩体改变软土整体属性达到加固效果；实施方法：采用机械设备打入预制桩体，或者采用钻孔灌注桩施工；注意事项：桩体应采用坚固耐用材料，例如砂石和水泥等。

4）化学加固。力学机理：采用化学物质改变软土的物质构造，从而改变软土物理特性；实施方法：把化学物质注入软土基础中，降低湿陷的产生；注意事项：采用硅酸钠化学加固方法广泛应用，根据加固范围选择，避免不经济。

4 桥梁软土地基施工注意事项

在进行桥梁软土地基的施工中，需要在桥梁等级、桥梁与道路连接段以及施工环境3个方面注意施工方法的选择和实施。

4.1 桥梁结构等级

桥梁结构的等级涉及到施工风险的可接受水平，因而施工方法的可靠性及要求也不同。对于桥梁等级高的，需要采用可靠有效的措施处理软土地基问题，防止施工和运营中出现各等级病害，将风险控制在较低的范围内。如果桥梁设计等级不高，例如临时用桥梁，则其软土基础加固仅以保障安全性即可。

4.2 桥梁与道路连接段

桥梁与道路的连接段对软土基础异常敏感，如加固处置不当，运营中桥台很容易产生跳车现象和开裂问题，降低行车的舒适性和安全性。因而需要在掌握路基与桥梁过渡段的软土特性基础上，实现基础刚度和特性的缓慢过渡，严格控制过渡段的基础沉降，避免产生跳车和开裂等问题。

4.3 施工环境

桥梁实际施工过程中，有大量的机械设备进驻现场，很多机械体量大且振动显著，在经过软土基础时需要特别关注，防止由于机械振动引起土体的共振，引发软土失稳和坍塌等问题，因而需要结合软土路基特点设计专门的机械运动路线，避免在脆弱地带施工，并对机械行走路线进行必要加固。

5 结语

随着我国道路桥梁等基础交通设施的大力发展，桥梁结构难免遇到各种复杂的地形和地质建造条件，其中软土基础就是典型问题之一。软土作为高水分、高压缩性、低强度的黏性土，受载情况下软土基础变形大且强度低，极易引发安全问题，因而需要在施工中引起重视。本文对软土基础的结构特性及受荷特点进行了分析，明确了浅层和整体加固处理方法及其应用特点，针对桥梁等级、桥梁与道路连接、施工环境等3个关注问题，提出了施工处置方法和注意事项，以保证桥梁软土基础的施工及运营安全。

【1】黄冬梅.软土地基处理之浅见[J].山西建筑,2004,30(3):27-28.

【2】李永生,邹小毛.桥梁施工中软土地基的施工技术[J].中国水运（下半月）,2013(8):231-232.

【3】钟震.公路桥梁工程软土地基施工处理技术探析[J].交通标准化, 2013(22):90-92.

【4】杨军.公路桥梁施工中软土地基施工技术分析[J].湖南城市学院学报:自然科学版,2015,24(2):1-3.

Construction Technology and Precautions of SoftSoil Foundation in Bridge Construction

LIUTao
(HongheStateHighwayManagementBureau，Mengzi 661100,China)

Softsoilisakindofcohesivesoilwithhighmoisturecontent,highcompressibilityandlowstrength.With external actionsloadedonthesoftsoil,largedeformationandlowstrengtharepresented,whichwillcreatesafetyproblems.Inthe paper, the structural characteristicsand features of loading responses are analyzed to identify the internal mechanism of bridge soft soil foundation. Shallow and the wholereinforcementmethods are provided and compared. Construction technology and precautions on the three key issue of bridge design level,connection between bridge and road, construction environmentare proposed to improve the safety of bridge soft soil foundation both duringconstructionandoperationstage.

bridgeconstruction;softsoilfoundation;constructiontechnology;precautions

U442;U445

A

1007-9467（2016）09-0168-03

2016-04-05

刘涛（1963～），男，云南石林人，高级工程师，从事公路工程建设管理研究，（电子信箱）962007147@qq.com。