公路桥梁施工中软土地基施工技术分析

黄成洋

(中铁十八局集团第二工程有限公司，河北 唐山 064000)

公路交通事业发展至今，桥梁工程在公路中占据了重要的地位，尤其在一些地形复杂、农业用地紧张、跨越江河等地区，得到了广泛应用。软土地基由于其含水率高、孔隙小、毛细水上升高度大、不易压实等特点，施工难度较大。施工中如果对软土地基处理不当，很可能留下一些施工隐患，使桥梁在运营使用过程中出现一些病害，如沉降、桥面开裂等问题，影响使用寿命。为了更好地服务于人们日常生活，相关人员必须对其予以高度重视和关注，对软土地基进行深入的分析，合理选择相应的处理技术，进而确保公路桥梁施工质量。

一、软土地基施工特点

（一）含水量较多

软土的不稳定性在于其含水量较高，影响施工的质量。在公路桥梁的施工中，对土壤地基施工有着严格的含水量要求。软土地基在含水量上区别于正常地基，含水量过高，容易影响公路桥梁的施工，使公路桥梁的施工质量无法得到保证，影响公路桥梁的使用寿命和使用安全。

（二）压缩能力较强

一般而言，软土地基的液限与压缩强度之间呈现正相关的关系。因为软土地基的液限增大，所以其压缩系数也较强。液限是指土从流动状态转变为可塑状态的界限含水率。软土地基的压缩系数较高，难以满足公路桥梁的工程施工要求，施工难度提高。

（三）渗透性能较差

渗漏能力较差是软土地基本身的一种特性，该性能会在施工过程中导致工程排水性能较差。如果在施工中未对其进行处理，就会直接影响公路桥梁的施工效率和质量。

（四）抗剪性能较差

如果在施工过程中未对其进行合理处理，就会导致公路桥梁整体性能无法提升，影响工程的质量。为解决此问题，施工人员需要结合实际情况进行处理，采取科学的措施，提高地基的抗剪性能，杜绝或者降低在公路桥梁使用过程中出现不稳定情况以及交通事故等。

二、软土地基施工的影响因素分析

（一）公路桥梁等级对软土地基施工的影响

我国对公路桥梁的等级有一定的划分，不同的等级意味着公路桥梁有着不同的质量要求。软土地基的施工质量与公路桥梁的质量密切相关。为此，需要对施工阶段的软土地基沉降进行有效控制，避免软土沉降现象的发生，也需要公路桥梁施工方能够使用相关的施工技术，采用类似于排水固结等技术应用到施工中。

（二）工程设计对软土地基施工的影响

工程设计在一定程度上影响着软土地基的施工，桥梁工程设计在缓和过渡段，对软土地基有着不同的要求。在桥梁工程施工中，合理的工程设计可以规避和解决一定程度上的软土地基问题。桥梁施工存在着一定的分段性，不同施工段在不同土质的情况上都存在着差异。在工程设计时，需要综合考虑各因素，进行科学合理的工程设计工作。

（三）施工环境对软土地基施工的影响

外部的环境因素也会导致对软土地基的影响。公路桥梁施工需要根据施工环境的不同，采用不同的施工方法。针对不同的土质情况，施工技术需有针对性的变化。当面对砂型地基时，可采用挤压式挤密技术进行施工，保证路基结构的稳固。当面对黏性地基时，可采用施工实压技术，对路基结构进行加固操作。

三、公路桥梁施工软土地基的处理技术

（一）浅层软土地基的处理

浅层软土地基在处理过程中需要考虑路床深度，一般控制在5.0m以内，通过表面单一处理或综合应对方式，提升路基抗剪强度，确保软土地基压缩模量强度，并以此为基础，综合考虑路面荷载作用强度，确保路基的基本稳定。这样可有效降低路基发生沉降和变形，该方法符合施工后的处理标准。在具体操作中，主要有垫层法、换填法和土工织物铺垫法。

采用垫层法时，需要在软土地基的地表面铺设特殊材料，并做好路堤的填筑工作，当地表面没有透水性硬壳层时，需要选用适当的材料制成排水垫层，一般选择砂石等透水性较好的材料，这种材料制成的排水垫层有利于保证路基排水固结，从而增强路基强度。若处理路段软土层中存在的是黏性较大的软土或者是硬壳层时，都有非常好的封水效果，可以使用加固型垫层，有效提高垫层的强度和刚度，调整上部所传来的荷载，路床的应力得到减少，让其分布更加均匀。

换填法是最有效的处置措施之一。换填中首先可以采用天然砂砾进行换填，改善路基的强度、稳定性和压缩性等。其次，可采用机械设备对软土部分进行挖除，挖除后采用天然砂砾分层回填、分层压实，并检测其压实质量。最后，应先对天然砂砾进行检测，对其粒径、级配、含量等进行有效的控制。采用换填法处理软土地基，可以提高湿软地基的承载能力，减少沉降量。同时，还可以有效改善其水稳定性，对季节性冰冻地区还可以防止冻胀。

采用土工织物铺垫法施工处理时，需要在软土地基的表层进行土工织物的铺设，有效缓解填筑之后出现的不均匀沉降问题，同时地基的承载力也得到很大的提高，对地基排水设施不会有任何影响。

（二）预压方法分析

预压操作在公路软土地基中应用广泛，常见的预压方法有三种，主要包括真空排水预压法、砂井堆载预压法及降水预压法。采用预压法处理软土地基时，可通过不同荷载对软土地基进行预压。这种预压处理能够提升地基的整体密度，使地基更加坚实，经过压实后，地基将更加坚固，固结效果突出。除此之外，经过预压技术处理之后，还可以消除大部分的工后沉降问题，保证地基的稳定性和强度，预压技术就是让沉降变快，缩短沉降时间，提前完成基础的沉降，非常适用于软土地基处理初期使用，对饱和的软土地基效果更好。

（三）排水固结法分析

软土地基处理中，排水固结法较为常用。这种方法可以选用不同技术手段，在地基上建立排水通道，设置砂井等竖向的排水体，通过预压处理，可将软土地基中的孔隙水分全部排出，使软土地基固结沉降，保证地基压实坚固，提升整体强度。

该技术有不同的方式，袋装砂井排水固结法是其中一种。在施工前，把柔性编织物根据地基的深度，制成特定的尺寸在7～12cm直径的沙袋，灌注砂石后放入地基上实施预压。或者将空带放到地基上，然后采取压缩空气方式进行灌砂操作，保证灌入的连续性。该技术施工方便，操作灵活，一般布置方式采取梅花形，并给予适当的荷载。如果砂井距越小，则固结的速度越快；如果井距过大，则可能造成固结时间延长，固结效果减弱。使用梅花形的布置方式，在附加荷载的影响下，井距愈小，固结愈快；如果井距愈大，那么固结愈慢，因此一般使用细而密的方案。在施工中受到机械的影响，井之间的间距也不能太小，若是井距过小，则砂井周围软土容易被扰动，造成地基土强度被削弱，沉降量还会增加，这样地基土固结系数就会降低，通常间距都控制在1.0～1.5m，但是在落实工作中，要结合实际情况来计算确定。

在排水固结法中，还可以采用塑料排水板法。通过将塑料排水板置入软土地基当中，起到排水作用，在路堤的自重下实现预压效果，加速排水固结，提高地基的承载力，当地基发生变形后，有很强的适应能力。和袋装砂井进行比较，塑料排水板法的速度非常快，工作效率高，在施工过程中使用的机械设备比较轻便。除此之外，不会对软土地基造成较大的扰动。如果使用量很大，可以进行工厂化生产，有很强的抗折能力。由于这些优点，其得到了广大技术人员的青睐。

（四）挤密桩法分析

挤密法的基本原理是通过桩孔形成环节的侧向挤压来挤密桩间土，再把桩孔通过灰土来夯填，适合应用在松软砂土和黏性土等众多土质中。在对软土地基进行成孔操作后，需要将充足的砂石、灰土等材料填充到孔中，并将其捣成比较结实的大直径桩体，产生横向挤压力，压实软土地基。软土受到横向压力，土密实度加强，提升整体的承受力，可有效预防地基的变形和沉降。成孔灌砂操作中，砂桩能防止基底振动液化，若黏性土含量不大的情况下，对软土地基处理效果很好。填材料时，石灰具有良好的吸水性，并且吸水后膨胀效果较好，适用于这一操作，并能改变地基土质，让桩体开始硬化，不让周围土发生侧向移动。在有些工程中也可以使用强夯法，但是有一定的限制，而且操作难以控制，因此在使用中必须结合实际情况，科学地选择和判断。

四、结语

目前我国的公路桥梁施工技术已经较为成熟，但是软土地基一直都是施工过程中较难解决的问题，这也是公路桥梁施工中的核心问题。对软土地基进行科学有效的处理能够大大提高工程的最终质量，道路建设部门一定要对软土地基的处理过程引起重视，促进我国公路桥梁建设事业的进一步发展。

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