道路桥梁的软弱地基施工处理

道路桥梁的软弱地基施工处理

刘永吉王晓军

山东鲁中公路建设有限公司山东淄博255086

摘要：道路桥梁施工过程中，软土地基是常见的地基形式，需要做好软基处理工作，在施工中要严格按照施工方案进行处理，保证软弱地基处理后达到营运阶段所需要的强度及稳定性，保证路桥工程投入运行后的安全性，保证在运营阶段的使用寿命。鉴于此，本文对道路桥梁的软弱地基施工处理进行了分析探讨，仅供参考。

关键词：道路桥梁；施工；软弱地基；处理措施

一、道路桥梁工程中软土地基的特点

在道路桥梁的施工过程中常会遇见软土地基。软土地基具有一些特殊的属性，不利用工程施工的开展。首先，软土的含水量较高。软土是由于多年沉淀而形成的图纸，渗透性较小。含水量最高可达72%。软土可以说是一种流动性的土质，很难被渗透的特点，为工程施工的地基排水带来了一定的难度。其次，软土具有抗剪能力低、土质松软的特性。由于软土地基中这种土质松软所以抗剪应力较小，抗剪强度低，使得地基需要承受较大的载荷，对于荷载较小的地方就会造成土层的塌陷，形成路面的裂缝。第三，软土的形成方式，也是造成道路桥梁工程危害的关键。由于软土具有非常明显的结构特点，一旦受到破坏容易触动整个软土层，导致整个软土结构疏松，因此在施工的过程中不过多的扰动地基中的软土层。

二、软弱地基在道路桥梁施工中处理的原则

地基具有很多种不同的类型，根据不同地基需要使用不同的处理方式，如果地基是淤泥土质，就需要把地基的上层中质量较好的层面当作持力层，加入地基的上层土层较薄，就需要对施工过程中淤泥土质产生影响的因素进行充分的考虑;假如地基是由各种建筑垃圾或者工业型废料等填筑成的，其密实性和均匀性都比较好，就可以考虑把这种土层当作地基，但是如果这种类型的稳定性比较差，无法满足建筑工程施工的要求，就需要进行优化处理。具体可以从以下几点出发:

1)需要提升软弱地基中土质抗剪的强度，确保地基具有良好的稳定性。2)对软弱地基中土质透水的性质进行改善，避免地基因为土质的渗透性情况而使地基受到破坏。3)需要尽量使软土地基的土质压缩性得到降低，避免地基因为内部不均匀而出现沉降现象，造成建筑工程上部结构失去稳定性，避免道路桥梁出现开裂的现象。4)需要对软弱地基的土质动力性进行改善，避免因为软弱地基的土层震动液化而使地基失稳。

三、道路桥梁施工中软弱地基处理办法

1、排水固结和堆载预压法

排水固结法主要适用的范围以具有较高含水量的江河湖海、沼泽为主，此种处理办法的工作基本原理———通过对地基施加外荷载力作用，能够使饱和软弱土体排水固结，进而提高抗剪强度，孔隙比也会随之减小，很大程度上减少了工后沉降，地基承载力也有很大提高。堆载预压法（见图1）工作原理是为了尽可能减少土壤中的水分，进而有效将土体中颗粒的凝结力提高以及增加土体间的密实度，经常采用在软弱地基表面增加预压荷载，比如堆积人工材料，通过较大的外力来完全排挤出地基中多余水，使得地基能够达到较高的稳定性。当在软土地基上施加荷载后，孔隙水被缓慢排出，孔隙体积随之逐渐减少，地基发生固结变形。土层的固结过程就是超静孔隙水压力（简称孔隙水压力）消散和有效应力增加的过程。根据饱和土有效应力原理。如在地基内某点的总应力增量为有效应力增量为Δσ，孔隙水压力增量为Δσ′，孔隙水压力增量为Δu，则三者之间应满足关系：Δσ′=Δσ+Δu。用填土等外加荷载对地基进行预压，是通过增加总应力Δσ并使孔隙水压力Δu消散而增加有效应力Δσ′的方法。

2、水泥粉煤灰碎石桩法

水泥粉煤灰碎石桩的地基处理方法，其基本工作原理主要是将碎石以及粉煤灰等物质加水进行充分混合搅拌，再借助打桩机将混合物制作成柱状体。此类型的柱状体有较高的强度、粘度也较高，经过褥垫层的联结，能够很大程度上使得桩和桩之间有效紧密结合在一起，从而组合成一个复合性、综合性的系统地基，可以大大改善软弱地基的强度。近几年，水泥粉煤灰碎石桩法在道桥桥梁工程施工中的弱软地基处理中得到了广泛推广应用，也取得了很大的成效，得到了诸多学者以及施工工作人员的认可。然而，为了保证水泥粉煤灰碎石桩法的处理效果，在工程实际制作施工过程中，一定要把水泥粉煤灰碎石的强度等级控制在C10～C20左右。

3、孔内深层强夯法

孔内深层强夯法与其他技术比较，存在着不同的地方：孔内深层强夯法工作原理是通过孔道进入孔内深层，达到地基深处，从上往下利用异型重锤，在填料上施加强挤密、超压强、高动能的强夯作业，使得孔内的填料能够加固挤密周边的土壤，在竖向方向也对土壤进行固结压密，根据不同的土质选择合适的施工工艺，使得桩体呈现桩盘状托盘状、扩大头、串珠状等形态，有利于增加桩土之间的摩擦力，提升桩间土咬合密实程度，提高地基的承载力，地基通过处理刚度也较均匀；地基处理深度可达到30m以上，可以不受地下水影响，沉降变形程度较小，变形模量较高。

孔内深层强夯法具有以下诸多优点：能够保护环境，减少了对周边的污染，工程投资成本也大大降低，水泥、钢筋等不需要使用，可将部分建筑垃圾直接变废为宝当做地基进行处理，可以使用的物料广泛，可以算是一种专利新技术。适用范围以红粘土、膨胀土、风化岩、液化土、软弱土、湿陷性黄土、大厚度杂填土以及具有岩溶土洞、古墓、地下人防工事、硬夹层软硬不均等各种复杂疑难的地基处理。此技术可根据设计要求以及工程地质情况，就地取材，直接做成各种DDC桩。施工过程中，噪声低，地面振动程度小，施工速度快的同时施工质量也较容易控制，工程造价也明显降低。

4、强夯置换法和强夯法

强夯法（见图2）和强夯置换法的工作原理是将重锤提升到一定高度后，使其自由落下，通过重锤自由落下的冲击力达到强力夯实的效果，进而降低压缩性，提高其强度，达到地基加固的效果。

通过大量工程实践证明，通过地基强夯后，消除了饱和砂土地基液化，加固深度可达到5~15m左右，土壤压缩性能可以减少到2~10倍，承载能力也得到了提高。该方法被广泛应用于道路桥梁施工加固。如果道路桥梁承载能力已远远超出该地基自身所能承受的最大承载能力，应将软弱土层挖开，并结合道路桥梁工程施工相关的建设要求，逐层向软土内充填具有较高稳定性的填充物质，比如粉煤灰、炉渣以及砂石等。再通过强夯法，有效的提高原基础密实度，提升地基的承载力。其次，当地基土进行换土处理后，软土地基的排水性能将有较大的提高，使道路桥梁建设的基础能够达到相关的规范标准。

结束语

我国社会经济的发展使得我国的基础设施建设变得更加完善，很多偏远的地区也都开始修建道路桥梁，但是我国的山地丘陵面积多，这就使得软弱地基的存在范围更大。而软弱地基又是关乎整个道路桥梁工程安全性的重要环节，所以必须要采取各种方法来处理道路桥梁施工中的软弱地基问题。

参考文献

[1]何侗.关于软弱地基中道路桥梁施工的探讨[J].中华民居(下旬刊),2014,05:287.

[2]严乃锋.浅谈道路桥梁工程中软弱地基的处理方法[J].科技创新与应用,2014,21:202.

[3]吴海平.道路桥梁施工中对于软弱地基的处理措施[J].现代物业(上旬刊),2014,08:86-87.

[4]朱文.探究道路桥梁施工中的软弱地基处理[J].中华民居(下旬刊),2014,07:257.