浅析公路桥梁施工中软弱地基的处理方法及处理措施

连浩

【摘要】由于我国软土分布广泛的特点，在市政路桥工程施工的过程中，出现处理软土地基的情况非常普遍。 随着城镇化建设的快速推进，使得路桥建设日趋增多，对软土地基处理也变得日趋重要。本文简述了软土地基的基本特性，对市政路桥工程施工中软土地基的影响、公路桥梁施工中的软弱地基的处理方法以及处理措施进行了探讨分析。

【关键词】公路桥梁施工；软土地基；特性；影响；处理方法；处理措施

公路桥梁施工过程中，软弱地基因其低承载、高压缩、大孔隙、不稳定、难处理的通性，已经成为公路、桥梁等工程建设过程中的普遍遇到工程技术难题。基于此，以下就公路桥梁施工中软弱地基的处理方法及处理措施进行探讨。

一、软土地基的基本特性

1、 低承载力：软土地基抗剪强度很低，天然地基承载力一般不大于60KPa，不排水抗剪强度一般小于30KPa，未经处理加固，通常无法满足承载要求，处理加固不善，往往由于地基承载力不够造成建筑倒坍、结构破坏等质量事故。

2、高压缩性：软土由于孔隙比大，土体颗粒间结构不连续，而具有高压缩性的特点，压缩系数α1-2， 一般在0.5～2.0MPa-1 之间，有的可达2.3MPa-1；。软土地基固结周期长，承载后变形大，长期不能稳定，容易造成地面大面积下沉、基础底板不均匀沉降，梁柱等结构件开裂等问题，从而影响正常使用性能，进而造成建筑结构破坏等。

3、渗透性差，处理难：软土具有亲水性，渗透性很差（渗透系数约在10-7～10-9cm/s 之间，水平方向约在10-4～10-5cm/s 左右；），土体中得水分大部分与固体颗粒形成结合水，内部水分很难排除，因此夯实、挤密、排水、胶结等通常的加固原理很难对其产生本质性的工程性能改良。

4、大孔隙比：由于其形成条件和土体颗粒组成的内在特性，软土土体颗粒之间空隙很大，天然空隙比通常大于1，土体含水量通常处于饱和状态，天然含水量接近或大于液限。

5、高灵敏度、不稳定：软土结构非常灵敏，易于破坏，其灵敏度在3～16 之间，受到扰动（振动、搅拌等）后，强度显著降低，且很难恢复。同时软土具有流变性，变形持续发生，沉降稳定历时长，一些深厚的软土沉降持续数年甚至数十年之久。

二、市政路桥工程施工中软土地基的影响

1、路面侵蚀问题。市政路桥路面主要是由碎石以及水泥等颗粒细料组成，这些原料禁不起雨水冲击，大多在铺设结束后引发侵蚀现象，进而破坏原料自身的紧密程度。在雨天施工的情况之下，此类现象更加凸显，已铺设的路面在雨水的冲刷之下会逐渐松散，从而影响往后的路面稳定性。

2、路面沉降问题。路面沉降问题是在市政路桥建设过程中最常见的问题之一，市政路桥工程施工单位在施工过程中因操作不当等因素导致一系列问题而未及时采取相应的解决措施进行处理，从而导致施工质量严重下降。部分施工單位由于施工技术缺乏，未能较好地控制路基工程的压实度，致使工程的稳定性下降。由于在市政路桥过渡段结构排列不科学，在桥头出现的跳车现象，既不舒服同时也会影响出行安全，甚至会引发桥头搭板坍塌断裂。

三、公路桥梁施工过程中的软弱地基处理方法

市政路桥工程施工过程中软土地基有两种基本处理方法。其一是采用自然沉降的方法，即为达到稳定的要求，采取堆载预压的方式对地基进行自然沉降。其二则是对软土地基通过相应的工程技术进行处理。在公路桥梁施工过程中，基于软土物理性能及其工程特性的特殊性，常规的地基处理方法及通常的加固原理很难对其工程性能产生本质性的改良，即便是目前最为适用的预压固结法在处理效果上也有一定局限，而且单一、常规的处理方法也无法达到理想效果。同时，受场地条件、地层分布、软土成因、施工方法、工程的特点等诸多因素影响，软土地基处理要结合工程实际，因地制宜，针对具体情况采取合理适用的治理方法和应对措施。下面就一些常用的软土地基处理方法及其适用性进行介绍。

1、换填、置换。常见的处理方法有直接将软土挖出，采用级配砂石、粉煤灰、二灰土、水泥拌合土等进行分层碾压回填，也有强夯置换、动力挤淤等方法。本法适用于厚度不大、下部有较好地基持力层的浅层软土地基处理，同时也可用于开挖后局部的软弱地基处理，尤其是工程体量不大时，该法简单方便、高效快捷。

2、表层加固法.对于软土地基之上覆盖有一定厚度的较好地层时，可通过各种常规地基处理方法进一步加固上部土层，使其形成硬壳层；也可对表层的软土进行在一定深度的换填、挤淤、灰土拌合等方法进行表层加固。表层加固通过大幅提高表层土体的整体强度和承载力，减小荷载影响的深度，以满足使用要求，对沉降变形没有严格要求的简单建筑物比较适用。

3、预压排水固结。通常有真空预压、堆载预压、真空-堆载联合预压等方法，通过在软土地基上施加荷载，使软土地基逐渐排水固结，预先完成变形沉降，并提高土体强度。本法适用于深厚的淤泥、淤泥质土等软土地基，能对软土地基工程特性进行整体性的改良，但承载力提升有限，在工后沉降变形控制方面比较有利。

4、置换加强--复合地基。通常采用的地基处理方法有水泥搅拌桩、旋喷桩、夯扩碎石桩等，通过在软弱地基中植入强度、承载力远高于软土的加强桩体，形成复合地基以达到改善地基强度的目的。该法适用于软土厚度较大的浅层软土地基处理，但随着软土厚度的增加，处理效果也越来越不理想，而且造价也比较高昂，不太经济。该法能大幅提高地基承载力，对于对变形沉降控制不太严格的简单工程，比较适用。

四、公路桥梁施工过程中软土地基的处理措施

在软土地基上进行路桥工程建设时，除了采取合理适用的地基处理方法外，还须在结构设计以及施工中采取科学合理的处理措施。

1、 结构措施。（1）选用筏板基础或箱形基础，提高基础的刚度和整体性，减小基底附加压力，减小不均匀沉降。（2）充分利用表层硬土，合理设置基础深度，采用浅埋基础方案，避免上部硬土层被刺穿破坏，尽量降低下部软土的附加应力。

2、设计措施。（1）设计应力求体形简单、荷载均匀，过长或复杂的结构，应设变形缝。（2）注意减小荷载和软土地基的附加应力。

3、 施工措施。（1）合理安排施工顺序，一般应先施工高度大、重量重的部分，后施工高度低和重量轻的部分，并尽可能加大两者间的时间问隔，以减少部分差异沉降。（2）控制施工速度和加载速率不要太快，使地基逐渐固结，强度逐渐提高，这样可使地基土不发生流塑挤出，避免建筑物产生局部破坏或倾斜。（3）基槽开挖时预留约20 cm 厚的保护层，避免扰动土体而破坏土的结构。若已被扰动，应挖去扰动部分，用砂、碎石回填处理。

结束语

在公路桥梁工程的软土地基进行设计与施工时，必须从地基、结构、施工、使用等各方面综合全面地考虑，采取合理适用的地基处理方法，提高地基承载力，减小不均匀沉降，保证公路桥梁的安全和正常使用。

参考文献：

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