浅谈路桥施工技术对软土地基处理方法

杨宝成

（福建省中达建设发展有限公司）

浅谈路桥施工技术对软土地基处理方法

杨宝成

（福建省中达建设发展有限公司）

现今，软土地基作为地基中一种，在路桥施工过程中比较常见，但是软体地基在路桥施工中却是一大难点。研究路桥施工技术对于软土地基的处理方法，对于我国的路桥施工软土地基有着重要的意义。为保证其软土地基的稳定性，及时发现软土地基的处理方法时的问题，并对这一问题做出最佳的处理方法，本文主要对某工程软土地基施工技术进行研究。

路桥施工技术；软土地基；处理方法

我国许多地方都需要搭建起桥梁以便交通运输。随着路桥工程的需求量增大，解决路桥工程中的问题的工程技术也需要不断完善，由于在进行路桥工程时，会经常出现大片的软土地基，导致路桥工程施工时的难度增大，甚至会影响路桥工程的质量。所以合理的运用软土地基施工技术，做好软土地基的处理，除了保证路桥工程的稳定基础，也对我国交通事业的发展起着关键性的作用。

1　工程总况

1.1工程概况

根据现场的实际勘察情况，该工程的现状地面标高为3.5m左右，其淤泥面积广泛，并且厚度达到18～30m之间，局部达到40m。天然量达到80%以上，土层空隙比达到2.4，压缩系数和凝聚力分别为1.84MPa-1、4.0kPa。属于水量高、渗透性低、孔隙比高、承载力低、抗剪强度低的如荼地基。

1.2工程地质条件

根据地质报告勘察显示，具体情况如下：

（1）黏土：地区内分布较为广泛，厚度达0.75～3.50m，表面约0.3～0.5m的厚度为种植土层。土层呈灰黄色，并含有少量铁锰结核，具有较低的强度和中等压缩性。

（2）淤泥层：场区内分布较为广泛，厚度达18～35m。土层呈灰黑色，含有少量薄层粉砂及腐植物，具有较低的强度和较高的压缩性。

（3）根据不同的粉质黏土夹薄层粉砂厚度有：0～3.7m，呈绿灰色，中等压缩性；0～7.5m，呈深灰色或浅绿色，中等偏低压缩性；0～6.2m，呈灰黄色，中等偏低压缩性；厚度达0～8.6m，呈浅灰色或灰黄色，中等偏低压缩性。

（4）粉砂分布：不均匀且夹杂薄层黏土，厚度达0～5.5m，呈褐黄色，中密、饱和；分布较广的粉砂，厚度达10m以上，呈褐黄色或深灰色，密实、饱和。

2　软土地基的概述及特点

所谓软土地基是指土质非常柔软、承载能力弱、容易变形不稳定的地基[1]。一般含水量和空气量高，稳定性差，抗压性弱，因此，在进行施工时容易出现沉降、坍塌、滑动的现象。软土地基在路桥工程中的问题，以下几个方面的因素都会产生严重的影响[2]：

2.1含水量高

软土地基的基本特征之一是含水量高，含水量一般在33～ 71%，自动产生流动水体，会稀释大部分的土层，造成淤泥过多。同时，软土基地在发生降水的情况下，地基容易变形，无法保持原先的形态，不利于施工。而且无论淤泥过多还降水都会造成滑动和沉降现象。

2.2渗水差，凝固慢

软土基地中在含水量过大的情况下也会造成外面的水无法渗透进来，导致渗水能力变差，从而凝固性能变弱，导致在路桥工程施工过程时，土壤里的有机质过多造成通水管堵塞，过多的水分无法排除后，造成软土大面积增加的情况，加大工程量，严重影响工程进度。如果处理不好，可能导致路桥会坍塌、沉降[2]。

2.3承载能力弱

软土地基间隙过大，土质过于柔软，其支撑系统压力的能力本来就弱，如果在逐渐提高的情况下，路桥会存在坍塌的隐患，在进行路桥工程施工时，如果在这方面，不达到其建造路桥的质量指标，可能会造成巨大的损失。所以这是路桥施工中的一个重点难题。

3　路桥施工中软土地基施工技术

在进行路桥施工时出现软土基地出现的情况，一般会采用的简单施工方法有深层石灰搅拌技术、粉喷桩加固处理法、堆载预压法、真空预压法以及真空-堆载预压法等[3]。

3.1深层石灰搅拌技术

上面讲述到用水泥和砂石进行软土地基的加固，但是和水泥比较，石灰的性能更加的有利于地基的加固。这种方法的应用过程为：首先在软土地基表层铺填一层砂石，然后用大型机械进行砂石的粉碎，最后，也是最主要的：掺石灰。

为提高软土地基的承载能力，在进行地基改良时，由软土地基的含水量高等特点可以和石灰进行搅拌进而产生化学反应，加固地基。与水泥相比较，石灰的性能更好用作固化剂，所以一般选择石灰而不是水泥。在采用这种方法的时候，值得注意的几点是：①在铺填砂石的时候，根据软土地基的情况进行砂石层的铺填，以方便大型机械的使用；②各类大型机械要准备充分，如空气压缩机、粉体发送器等；③在进行掺石灰时，技术人员要提前分析软土地基的特征，并进入路桥施工现场，进行土质的分析，然后精确的计算出掺石灰的量，确保软土地基达到最强度，保证路桥工程的质量。

利用深层石灰搅拌技术进行软土地基的优点在于，不仅改进软土地基的强固性，提高了软土地基的承载力，防止地基不稳造成的开裂、沉降等现象，提高保证路桥工程质量。同时，技术容易掌控，只要掺石灰比例分配准确，就能确保软土地基改善，操作简单。而且石灰进价成本适中，不会因此造成大量的资金使用。

3.2粉喷桩加固处理技术

粉喷桩加固处理过程：①软土地基的勘察及各项报告。路桥施工队伍在进行路桥工程施工前期，技术人员应提前进入施工现场，如果出现大片的软土地基，则需要选择用粉喷桩加固处理技术，因为其处理技术的优点就是承载力强。做好软土地基的探察并作出相应的地址报告后，然后根据地质报告作出粉喷桩的布置图，并在施工现场作出精确的桩位标示。同时，必须把施工现场的软土地基的软土全部挖出，清除干净后，进行建筑材料的填充，并进行严密的碾压，达到要求的标准。②材料及设备的准备。主要材料：水泥、粉煤、生石灰；设备：搅拌钻头、粉体发送器等。注意在选择材料时，看其是否质量合格，生石灰是否存在杂质。在使用前，做好仔细的检查，以免耽误工程。③进行工程施工：在粉喷桩加固处理技术中，工程施工是最重要的一个环节。它对图软地基的整改有着严重的影响，所以要特别注意。如施工队伍在施工过程中使用钻头机，准备使用前必须先对机械进行调整到最佳状态，进行操作时必须以由慢到快的节奏进行打钻，达到桩底标示高度的标准后，结束工作。严格按照前期准备阶段的数据做标准，以求达到最好的工程质量。

3.3真空-堆载预压法施工技术

真空预压与堆载预压均属于排水固结法，因此两者的加固机理符合相同的物理原理，加固结果均为孔隙水压力消散，并转变为有效应力，达到加固作用[4]。但真空预压会在真空的作用下不断形成负的超静孔隙水压力，而堆载预压法是在加载的过程中不断形成正的超静孔隙水压力。因此在真空-堆载联合预压的情况下会使孔隙水压力的正负压差增大，提高孔隙水压力消散的速度，从而增强加固效果。这种新型的联合预压加固方法主要体现以下几个特点：①固结应力明显增大，固结速度明显加快。在双重预压效果之下孔隙水的抽出效率增强，地下水位逐渐下降，从而增加了土骨架的固结压力，在真空作用的负压力、堆载作用的正压力以及地下水位下降引起的固结压力三重作用下，达到较大的土体强度。②抵消部分向内收缩变形或侧向挤出变形。真空预压时导致土体内部各向固结应力等效，土体会产生收缩变形的效应；而堆载预压时土体内竖直方向的固结应力大于水平方向，土体会产生侧向变形的效应。真空-堆载联合预压时部分应力会产生叠加或抵消效果，从而有助于地基的稳定。

4　真空-堆载联合预压加固软土路基的设计

根据软土地基需要加固的的程度，可计算出排水通道的深度和宽度、堆载填土重量以及堆载高度等。经过计算工程所需填土18kN/m3，堆载高度约1.3m，预计90d后路基的平均固结度可到到85%，沉降量约0.8m。设计方案如下：

密封系统的设计：对需要加固的土体使用聚氯乙烯薄膜进行密封，而且要密封三层，然后在薄膜上进行粘土的压实，密封薄膜进入不透气图层要不小于0.5m[5]。加固区使用水泥搅拌，降低沉降不均的情况。

排水系统的设计：排水通道的设计的宽度要保持在1m。深度为12m。不过先要在薄膜上层铺设砂垫层，厚度为0.4m，再布置塑料排水板。

加压系统的设计：真空-堆载联合预压方案设计80kPa的真空荷载、26kPa的堆载荷载以及7kPa的砂垫层荷载。

检测系统的设计：在现场试验段埋设多个监测仪器，分别监测预压加载过程中的地表沉降、水平位移、孔隙水压力、地下水位等参数。

5　结束语

综上所述，在此次路桥工程的建设中，软土地基是一个重点项目工程。而随着交通桥梁建设项目工程的不断增多，建筑质量越来越得到重视。所以，合理运用软土地基施工技术，是路桥工程质量控制中的重要环节。而且必须做好软土地基的处理措施，妥善解决好软土地基的问题，保证路桥的稳定性和安全性，以达到路桥工程的质量标准。

[1]孟小勇.论路桥施工中的软土地基施工技术[J].中华民居（下旬刊），2014，5（7）：354～355.

[2]宋叶群.分析路桥施工技术在路桥施工中的应用[J].大科技，2014，31（18）：262～263.

[3]王江峰.软土地基施工技术字路桥施工中的应用[J].中华民居，2014，27（7）：261.

[4]黄湘军，周勤，邱宇，等.路桥施工中软土地基施工技术[J].中国科技博览，2010，35（30）：397～398.

[5]肖启涛，亓建新，孙天生.路桥过渡段施工问题的应对措施[J].中国新技术新产品，2010（28）：55.

U416.1

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1673-0038（2015）39-0281-02

2015-9-6