道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施分析

孟繁奇宫岩

【摘 要】：随着我国经济的飞速发展，对道路桥梁质量与数量的需求与日俱增。在道路桥梁的修筑过程中，软土地基的处理成为越来越值得关注的问题，处理不好会影响社会的稳定和经济的发展。文章介绍了软土路基的特性，分析了软土地基施工现状，对软土地基的处理措施的选择进行了分析。

【关键词】：道路桥梁；软土路基；施工措施

【 abstract 】 : along with the rapid development of China''s economy, the quantity and quality of road and bridge the growing demand. In the road and bridge construction process, of the soft soil foundation processing becomes more and more concern, processing is bad to can affect social stability and economic development. This paper introduces the characteristics of the soft soil foundation, this paper analyzes the present situation of soft soil foundation construction of soft ground treatment measures of the selection of analysis.

【 key words 】 : road bridge; Soft soil subgrade; Construction measures

中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：

引言

近年来我国公路建设事业发展迅速，道路桥梁建设投资规模越来越大。在修路的同时，对路基条件的坚固稳定性提出了很高的要求，尤其施工之前，对地质勘察技术的深度和精确度要求很高，既要求路基的稳定，也要很好的处理工后均匀沉降的问题，如果这一环节处理不好，会导致路面质量下降，影响行车速度，造成对车辆慢性损坏，严重的会导致交通事故的发生，甚至人员伤亡。所以有必要进一步加强路桥施工中软土路基处理。

1软土路基的特性

软土一般是指强度低、压缩性较高的软弱土层，大体上分为五类，分别是软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭。软土主要分布在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围等。其主要地质特性为：土壤含水量高、空隙比较大、透水性差、压缩性较高、灵敏度较高、具有很强的流动变形性。修建在软土地基上的路桥，要考虑稳定和沉降。软基的沉降一部分由地基固结产生，另一部分因地基侧向变形产生，路基的沉降是有规律的，主要包括：路基填筑时，如果超过一定的临界高度，沉降速率就会增大；沉降沿深度分布；沉降速率与加载速率相关。

2软土地基施工现状

软土地基的性质因地而异，因层而异，不可预见性大。在设计、施工过程中，稍有疏忽就会出现质量事故，常见的事故有：勘察设计不详细或不准确，导致对应该作软基处理的地段未作处理设计，此类工例不少；已知是软土地基，但是未做好软土地基处理，造成路堤失稳或危及线外建筑物；虽然作了软土地基处理，但是措施不力，施工不当造成路堤失稳；堆料不当，未按规定分层填筑，填土过快，碾压不当，造成路堤失稳；扰动“硬壳层”或填筑不当，使“硬壳层”遭受破坏，导致路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层，被称为“硬壳层”。

“硬壳层”可以起到承重和扩散应力作用，利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。有的地区甚至认为，有“硬壳层”存在的软土地基，宁可不作软土地基特殊处理，充分利用“硬壳层”的扩散应力作用，采取预压措施，以保持填筑路堤的稳定。

但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好，则达不到顶预想的效果；由于台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用，引起桥台发生变位以至损坏。在软土地基上的桥台，基础不论是用支承桩或是摩擦桩，由于台背填土引起软土层发生较大的沉降，对桥台及桩基础产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力作用，轻则使桥台发生位移或下沉，重则损坏桥台危及桥墩，这种现象尤以轻型桥台为甚。此类现象出现不少给工程的进展和完工后的使用带来不利影响。

3软土地基的处理措施分析

软土地基处理方法有:换填法、抛石挤淤法、反压护道法、砂垫层法、设置砂井法、摊铺土工布、排水固结法、强夯法、超载预压法和灌浆法等。沉降处理可以分为加速固结沉降和减少总体沉降两种沉降处理。对于加速固结沉降可以采用预压荷载、打桩等方法;对于减少沉降的方法可以采用换填法、灌浆法等。下面,就几种常用的软土路基处理方法进行技术分析。

3.1换填法

将淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土等地基承载力较好、透水性良好的土体,该方法适用与软土层较薄的路堤,换填法要注意设计要求,避免超欠挖,以免造成经济损失,同时挖方的回填土需要进行夯实处理。确保路堤有较好的承载能力。

3.2排水固结法

排水固结法在地基中设置排水体,通过排水系统将地层中含水量较高的软土层透下来的水进行集中排水,它主要是由排水系统和加压系统两部分组成。根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题有效措施。

砂井排水主要是确定砂井的位置间距L和砂井的直径D,这些与当地土层的含水量有关,统计其含水量。井距常用范围为2-4m,一般砂井直径为0.2-0.3m平面上呈矩形或梅花形布置。

塑料排水带排水的优点:滤水性好,排水畅通,排水效果有保证。施工快、工期短,每台插板机每日可插板15000m以上,造价比袋砂井低。可在超软弱地基上进行插板施工。但是塑料排水带在空气中易老化,施工时应严格按照设计要求进行施工。塑料排水板在施工过程中应保证板不扭曲、还要保证透水层没有被污染的同时透水膜不损坏;塑料排水板宜采用滤水膜内平搭接的方法连接,搭接长度不得小于200mm。

3.3抛石挤淤法

向路基中抛投片石,通过片石将淤泥挤出路基范围,铺上厚沙层,再回填土,该方法适用于软土层较厚的地区。抛石拥挤淤泥应该按设计要求进行施工,当软土层平坦的道路,应从路堤中心按等腰三角形向前抛石填塞,逐步向两侧面填到全宽为止,使沼泽或软土从两侧挤走。当软土边坡系数大于1:10的时候,应该从高侧向低侧投抛,并在低侧的一边多填抛。并且要保证低侧边部要有不少于2m的平台顶面,待片石抛出软土面以上或抛出水面以上后,应该用较小的石块填塞空隙并填平,之后要用重型压路机辗压平实。

3.4灌浆法

利用粉喷法、高压旋喷法、电化学原理等方法将可以改善地基土层性质的浆液注入地基的缝隙中,灌浆浆液有水泥浆、水泥砂浆等,也可以是化学材料如硅酸盐等,灌浆法可以明显的改善软土地基。粉喷法施工简单较为常用,粉喷法的施工要点,钻机性能要好,同时钻机就位要按照设计要求进行,桩的孔位置要与图纸位置相符合,其偏差不得大于50mm。垂直方向上的偏差也不得大于1.5％,严格控制喷粉时间、停粉时间和水泥喷入量,确保粉喷桩长度。做好施工日志,详细记录孔位、孔深、水量等。

具体的情况还需要具体分析,对于实际工程中由于技术环境等因素以至于不能完全按照实验室的方法进行,甚至难度太大不能进行。由于技术条件的限制,所以勘探就显得尤为重要了,勘探必须到位确保完善以便于设计。确定出现的问题和具体处理方式,是采用沉降处理还是稳定处理。

3.5强夯法

强夯法又称动力固结法,近年来强夯法成为地基处理常用的方法。强夯法施工设备简单,费用低周期短。强夯法适用于素填土、沙土、粉土、黄土、低饱和粘土和杂填土地基。其中软土的饱和度较高的土不适宜用强夯法。但是软土中加有沙土层的也可以用强夯法,故强夯法需要考虑地质构造。

3.6超载预压法

地基处理中经常用到的方法。超载比和预压时间的确定是超载预压设计中的核心问题,二者与场地土性条件一起,共同影响超载预压效果。预压的本质是土层固结,固结时间越短对工期越有利,实际路基中各土层的固结度是不一样的,在实际工程中适当的增大超载预压时间,对于提高地基预压期末固结度和减小工后沉降有比较明显的效果,但是继续预压则不会有很大的效果,故需要合理计算预压时间。

结束语

随着我国经济与社会的发展，我国的道路与桥梁的建设也在迅速地进行中，路桥工程中的软土路基施工处理方法也在积极的研究与改良中。常用的施工处理方法是利用创新的科技与工艺，提高软土路基的质量，增加软土路基的承载能力，并在路桥工程的施工中严把质量关，积极控制路桥工程完工后的沉降问题，经过工作人员与科技人员的不懈努力，一些路桥工程中的软土路基施工处理方法已经取得一定的成效，保证了我国路桥工程的有序、顺利进行。这是我国路桥工程工作人员努力的结果，也是我国科技发展的结果，是值得国人骄傲的。

参考文献：

[1]张海洋.试析修筑公路路基中的常见问题[J].中国科技信息,2011,(10).

[2]马梅生.对路桥工程中软土地基施工技术的探讨[J].科技风,2010,(05).

[3]王江,宁静.浅谈强夯法在处理软土路基中的应用[J].科技风,2011,(09).

[4]朱勇.粉喷桩处理软土路基的设计与施工技术探讨[J].广东科技,2011,(10).

[5]刘海峰.土工合成材料在公路软土路基中的应用[J].科技风,2010,(01).

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。