浅析道路桥梁工程中软土地基的施工技术

吕海明

中交城市投资（宁波）有限公司，浙江宁波 315504

1 软土地基的特点及危害性

软土地基通常由有机质土、松散砂、软弱粘土等土层组成，具有含水量高、渗透能力弱、可压缩性高、抗剪能力弱、承载力较差等特点。软土地基的含水量极高，土质的含水量一般在50%～75%，处于饱和状态，导致软土地基具有相对较差的渗透能力，致使地基土质的固结时间比较长，受到外部载荷时，软土地基孔隙内部的水压力还会比较高，导致地基容易发生不均匀沉降的问题，极大地影响了地基的强度及整体质量，如果在这样的软土地基上修建道路桥梁，其承载能力将会极差，需要采用针对性的施工处理技术。

2 适用于道路桥梁工程中软土地基的主要施工技术

在实际的路桥施工建设中，经过施工设计人员的多年实践以及总结，同时，引进国外的先进技术，再参考国内外的成功经验，总结出一套系统化、实用性强的软土地基施工处理方法。在实际的路桥施工中，要详细分析工程的地质情况和施工条件，灵活选用最适合的软土地基施工处理方案。目前，在我国广泛应用的路桥软地基施工处理方法有很多，以下针对其中主要的五种软土地基施工处理方法及其优缺点进行简要介绍。

2.1 换填法

结合软土地基施工经验可知，换填法施工技术多应用在道路桥梁工程软土地基深度范围不大于3m内的情况，适用于对软土地基进行加固处理施工过程中。换填法施工技术，主要应用于较浅的软土地基区域，首先部分挖除或者全部挖除软弱地基，然后把透水性好的土质换填上去，再压实。进行换填法施工时，通常以机械施工为主要方式，再以人工操作为辅助方式。一般换填为二灰土、砂砾、碎石等稳定性较高，且不会影响周围土质的土质材料。如果软土地基的竖向荷载较大时，可以换填矿渣或者粉煤灰，能极大地提高地基的加固效果，保证地基的过渡段具备充分的承载能力。同时，在道路桥梁工程施工中，除了重视选用合适类型的填料外，还要配合适合的施工填筑技术以及压实工艺，就能很大程度地减小桥梁工程方面容易出现的不均匀沉降的问题，极大地保障了过渡段的综合施工质量。

2.2 铺设砂垫层

桥梁工程软土地基的上部软土层较薄并且含水量较大时，可在软土地基上铺设一层或多层砂垫层，并且砂垫层的厚度要适宜，通常控制在0.5～1.2m之间。铺设砂垫层的主要目的是通过砂垫层的良好排水作用，首先对软土层进行固结，并及时排出上层的渗透水，实现降低填土水位的目的。在进行砂垫层铺设时，要确保施工操作的均一性，做到摊铺匀速、厚度均匀。此外，有大型施工机械需要通过软土地基时，还需要铺设厚度在1.2m以上、成本较高的砂垫层，对软土层进行排水固结，并确保软土地基的安全。同时，在进行砂垫层的施工铺设时，还需要重视对软土地基承重能力进行估算和试验，结合机械施工偏心力以及软土地面强度等主要因素，选取厚度适宜的砂垫层。

2.3 排水固结法

当路桥工程软土地基具有强度低、含水量高、硬度低等主要特点时，通常采用排水固结法来提高软土地基的稳定性及抗剪强度，这是高效处理软土地基的最常见方法之一。排水固结法的施工步骤是在软土地基中铺设横向或竖向的排水柱，然后利用生成的压差来提高排水速率，实现含水的软土地基能够进行迅速排水的目的。常见的主要排水固结设备有沙井排水、塑料管排水等，常用的有真空预压法、堆载预压法、降水预压法三种主要的加载方式。在进行排水固结法施工前，首先需要结合实际情况确定塑料管的排水容量及范围，然后再计算土质沉降量以及稳定性，如果计算结果符合要求，就可以进行排水施工。如果计算结果不符合要求，就需要修正排水固结后，再次计算分析确保计算结果符合要求。

2.4 密实法

2.4.1 强夯法软

在路桥工程的软土地基采用强夯法，主要目的是通过借助外界重物施加荷载于软土地基上，在荷载作用下强迫软土地基进行固结排水，从而提高软土地基的承载能力，并有效提高土体颗粒的密实程度。而且，强夯法具有相对较广泛的工程应用范围，而且具有较好的夯实效果，夯实的施工成本也比较低，相对来说，夯实施工的设备也比较简单。在早期应用阶段，在压碎大体积的砾石施工中会主要应用到强夯法，随着夯实工艺以及夯实设备得到逐渐改良，在后期应用阶段，才开始在软土地基处理施工中应用强夯法。根据工程施工经验，在软土地基夯实施工中，重锤法是一种能合理改善并能有效处理软土地基的方法，只要选择恰当的重锤击实数，就能够对软土地基的稳定性进行有效改善。此外，通过强夯法处理软土地基时，还需要结合土质中的含水量以及软土地基中的颗粒状态对夯实参数进行优化选择，具体参照图1软土地基强夯参数的排列次序进行优化设置。土地基强夯参数见图1。

图1 软土地基强夯参数

2.4.2 抛石挤淤法

在液性指数较高的软土地基施工时，运用抛石挤淤施工方法能够有效提高软土地基的承载能力，通过往其中抛掷片石，再通过借助外力作用，将淤泥中的部分水分挤出，确保了地基的稳定性。与其他治理方法不同，抛石挤淤法主要是通过采用片石对淤泥进行置换。经过实际施工研究发现，该抛石挤淤施工方法的重点在于把抛石的速度控制好，抛石速度越快，软土地基的淤泥就会越少。此外，如果在山区修建道路桥梁工程时，发现其中局部区段为软土地基时，就可以运用这种方式，片石可就地取材，除了能够极大增强地基的稳定性，还可以减少材料的运输成本，从而极大地保障了工程的施工进度。

2.5 复合式地基法

复合式地基施工处理方法是通过在软土地基的土体内增加水泥搅拌桩或者人工碎石桩来构成稳固的人工地基，按材料模量重新分布地基中的应力，调整后，使桩体承担大部分荷载，相应减小桩间土的应力后，让土体与桩体一起共同承担荷载。以下简单分析一下两种主要的复合式地基法，一种为水泥搅拌桩，另一种为工程CFG 桩。

（1）水泥搅拌桩。它通过均匀搅拌软土地基土体与水泥砂浆，在水泥砂浆硬化后，与软土地基天然的土体颗粒结合在一起，固化成一个强度较高、稳定性较好的整体，与原来的软土地基形成一个新的复合式地基，极大地提升了地基的承载能力。

（2）工程CFG 桩。在路桥工程的软土地基施工中应用CFG桩施工技术，能够极大地提高软土地基的承载能力。CFG工程用桩主要通过把水泥、石屑、粉煤灰、碎石等混合物搅拌均匀，让这些材料形成一种高强度、高粘度的工程用桩，极大提升地基的承载能力。

3 结论

综上所述，在处理路桥工程的软土地基的具体施工中，首先应详细了解软土地基的状态，再选择适合、科学的地基加固改良方式，最大限度提高软土地基的承载能力以及地基的稳定性，从而有效改善路桥工程中软土地基的不均匀沉降问题，提高路桥工程基础的耐久性以及定性。

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