道路桥梁施工中的软弱地基处理研究

道路桥梁施工中的软弱地基处理研究

石寅晶

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摘要：伴随着我国城市建设进程的不断加快，交通事业也获得了快速发展，道路桥梁工程的运输量有了大幅度提升，这对工程的施工质量提出了更高的要求。地基是道路桥梁工程的基础部分，地基的处理质量关系到道路桥梁的稳定性，软弱地基是道路桥梁工程的施工难点，这种地基主要包括软土、泥沙、淤泥、冲填土等，土质十分松软，不够稳定，需要施工人员开展换填、加固等，通过多种方法提高地基的承载力和稳定性。在实际施工中，施工人员需要结合施工地点的土质情况，选择科学有效的软弱地基处理方式，既要提高地基的稳定性和承载力，又要考虑经济成本。

关键词：道路桥梁；软弱地基；处理措施

1软弱地基概述

软弱地基是指由淤泥、淤泥质土壤、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层组成的地基。

其中，淤泥、淤泥质土壤是软土的主要类型，这种土质是在缓慢流水或静水区域经过生物、化学作用沉积形成的，多分布于中国东南沿海地区，如上海、广州、厦门等地。这种土质具有压缩性高、触变性强、流变性较强等特性。如果荷载过高，会导致地基沉降变形较大、沉降时间较长。

冲填土是水力冲填泥沙沉积形成的，是我国沿海一带常见的人工填土之一。这类土质具有含水量大、压缩性强、强度弱等特性。杂填土则是指含有大量工业废料、生活、建筑垃圾等杂物的填土，这种土质多分布在老城区或工矿较为密集的区域。这种土质具有厚度变化大、均匀性差、承载能力弱等特性，不适宜作为地基持力层，需要经过处理才能作为建筑地基。

在我国公路行业规范中，并没有确定软弱地基的具体定义，因此认为软弱地基不能仅按土质性质来定义，应结合所处区域的实际土质结构、种类、规模等因素确定是否需要按照软弱地基处理标准进行施工。

2软弱地基的特征

在道路桥梁工程建设阶段，由于软弱路基压缩率及含水率高，强度低及稳定性差，如处理不当，将严重影响工程整体施工质量及进度。在实际施工时，施工单位必须根据道路桥梁工程建设要求及所处地区地质条件，选择行之有效的治理方法，对软基进行改良。软弱地基的特征如下：

(1）含水量高。在实际施工中，软弱地基的含水量通常为35%～80%，孔隙度为1%～2%。

(2）压缩率较高。一般软弱地基土体的压缩率为0.5～1.5MPa，部分可达4.5MPa，且随流动受限程度的增加，压缩系数也会逐渐增大。

(3）抗剪性能差。软土的抗剪强度通常小于20MPa。

(4）透气性差。软弱地基的渗透性差，仅依靠其荷载和重力很难使土体充分固化。

(5）流变性强。当软受到外力影响时，软弱地基结构会出现剪切形变，剪切强度也会随之下降。土体凝固后，地基结构还会出现沉降。

3道路桥梁施工中的软弱地基处理措施

3.1水泥粉煤灰碎石桩加固技术

水泥粉煤灰碎石桩加固技术的核心在于制作高黏结性、高强度的桩体，简称CFG桩。在施工过程中，施工人员需要将水泥、碎石、粉煤灰、石屑等材料搅拌均匀，使CFG桩和桩间土、褥垫层形成复合结构的地基，提高地基的承载力和强度，防止地基沉降。在道路桥梁工程的施工中，软弱地基的处理可以采用水泥粉煤灰碎石桩加固技术，如果CFG桩的桩径较大，施工人员就需要采用钻孔灌注桩的相关设备，如果桩径较小，就可以用振动沉管机和螺旋钻机。例如，在使用振动沉管机施工时，施工人员需要按照沉管、投料、拔管等施工顺序完成施工。对于道路桥梁工程而言，CFG桩能够在软弱地基中发挥桩体作用、置换作用和加固紧密作用。褥垫层能够在复合结构中使桩和土共同承担荷载，确保桩间土的稳定性，避免出现沉降不均匀的现象。在具体的施工中，调整褥垫层的厚度能够使桩、土的荷载分担比得到调节。CFG桩的受力性状和水泥搅拌桩非常接近，施工操作简单便捷，施工周期较短，具有良好的应用优势。

3.2强夯

施工人员可使用大锤，从上到下用力捶打，提高砂土及碎石的紧固性，强化土体的密度和承载力，提高地基结构坚固度，使地基结构更稳定可靠。此外，还可在地基结构上方铺设一层高强度材料，再使用大锤将其压入地基结构，提高地基结构的稳定性。采用全过程强夯处理方法，碎石受到持续压缩，密度不断下降，将碎石压入土基，可使基础结构更牢固，从而避免了以后可能发生的沉陷。

3.3置换处理技术

置换处理技术又被称为换填土法，该方法是指用优质的土壤替换软弱土层，从而达到提高地基承载力、降低地基含水量的目的。在实际的施工过程中，道路桥梁施工如果遇到土层较薄的软弱地基，就可以采用置换处理技术，挖除软弱地基中的不良土质，然后再根据道路桥梁工程施工的实际情况，分层换填稳定性良好、强度较大的材料，包括高炉干渣、粉煤灰、砂石等，然后再进行强夯打压，提高地基的密实度，增强其承载能力，减少软弱地基的沉降量。在分层换填的过程中，施工人员需要在现场对换填材料做好压实处理，对地基进行充分挤压，使土层当中多余的水分充分排除，这样才能提高土层的替换效果。在人工压实处理时，施工人员需要注意工程项目中的土层强度标准，做好土层强度测量，提高软弱地基处理施工的精准性。针对道路桥梁工程来说，置换处理技术适用于杂填土、素填土、湿陷性黄土、淤泥质土中，这种处理方法可以彻底改变软弱地基的土壤结构，使地基的固结速度加快，确保换填之后的地基符合道路桥梁工程的施工要求。

3.4孔内深层加固

孔内深层加固是国内自主研制的一种用于软弱地基处理的施工技术，在国际上荣获了相应奖项。首先应钻孔至地基内部较深区域，再采用充填材料进行填充。该方法与其他处理方法最大的区别就是可在地基内部较深区域部位实施加固，而不是在地表加固，按照从下到上的加固形式，加固深度可达数10m。该方法不会因地下水流的扰动而对加固效果产生不利影响，还可以降低施工成本，有效利用施工材料。对潮湿地基和风化地基等软弱土质地基而言，孔内深层加固也有一定的效果。该方法可以现场取材，细砂石和钢筋混凝土均可，施工噪声小，无论从可持续性角度还是环保角度看，该方法都具有一定的优势。

3.5化学加固技术

化学加固技术是一种使用石灰、水泥等化学物质对软弱地基进行排水固结的方法，该方法能够提高道路桥梁工程地基的稳定性。当前，常见的化学加固处理法包括灌浆法、深层水泥和石灰搅拌法等。其中，深层水泥和石灰搅拌法能够利用石灰、水泥和土搅拌时发生的一系列化学反应和物理反应，改变地基的结构和性质，提高软弱地基的强度，达到良好的加固效果。在使用化学加固技术时，常用的材料包括生石灰、高炉煤灰，这些材料可以在软弱地基处理中吸收地基当中多余的水分。

结论

随着社会经济发展水平的不断提高，道路桥梁工程建设工作正不断展开。在道路桥梁工程施工阶段，软弱地基尤为常见。如未采取针对性方法对其进行处理，将直接影响道路桥梁工程结构的稳定性及安全性。施工人员应充分掌握软弱地基结构特征，明确其对道路桥梁工程建设产生的不利影响，做好软弱地基固结处理方法应用及研究，确保处理环节标准规范，为道路桥梁工程后续施工环节的高效展开提供有利条件，延长道路桥梁工程使用年限，保障人们的出行安全，为社会经济发展和提高国民生活质量注入新动力。

参考文献：

[1]黄宏波,包火明,王中宽.道路桥梁施工中的软弱地基处理措施[J].工程技术研究,2023,8(10):207-209.

[2]万家豪.道路桥梁建筑施工中的软弱地基处理方法研究[J].人民交通,2020(1):76-77.