软土地区公路桥头过渡段地基处理技术研究

文振虎

（内蒙古天骄公路工程有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 028000）

软土地主要构成的部分就是软土，它形成的原因是由于土壤在缓流水或者是静水的条件下，慢慢堆积而成。软土地区的土质松散、土壤强度弱、土壤的粘度非常小，并且整个土地区的结构都不稳定，如果在软土地区进行公路建设，需要面对这些软土地的缺点。如果没有进行良好的处理，很容易使路基出现沉降或者是坍塌的情况，不仅仅影响公路的使用情况，而且也会造成经济上的损失。因此，在软土地的公路桥梁的施工中，就需要对软土地的地基处理技术机型严格的把控，保证工程的质量。

1 固结排水技术

1.1 实验对象

本次实验的对象是软土地区的两个实验板块，分为对照组和实验组两个板块，对实验组通过固结排水技术对软地基进行处理，对照组没有进行技术处理。除此之外，双方在其他条件上没有异样。

1.2 实验方法

本次实验采取的方法是三轴压缩实验法，能够测量土的强度，也能够测量土在应变量之间的关系。本次三轴压缩实验法井分为固结排水实验和不固结不排水实验以及固结不排水实验三种。固结排水技术中分为加压系统和排水系统两种，因此，本次试验中需要用的设备是三轴压缩仪，具有施加周围压力系统和孔隙水压力量测试系统以及压力实等。

试验方法是将试验区的土切成圆柱体套在橡胶膜上，然后放在密封好的压力室中，通过向压力式注水的方式，模拟出真实的周边压力的情况，在这个过程中，需要保证液压的状态一直不发生变化，并且试验用的试块在三方面所受到的压力相同，不会产生额外的剪应力。然后在利用传递力量的传力杆，向试块施加压力，这次施加的是竖向的压力，保持其他方向的压力不变，并持续增加竖向压力。另外需要测试实验过程中，孔隙水受到的压力，操作的步骤是打开空隙水的压力阀，在试块受到压力的过程中，由于孔隙水的压力出现变化，一起上的水银面发生变化，这时候，只需要调整仪器上的水银面维持在原来的状态，就可以读出所受压力是数值。对于排水量的测试，只需要打开仪器中的排水阀，将水倒入容器中，然后对容器中的水进行测量即可。

1.3 实验原理

固结排水技术的施工原理是通过排水井的设置，将土壤中的水分逐渐排出，从而加大土壤的密度，从而增强软土地地基的强度、固结排水技术主要的作用就是解决软土地地基沉降的问题，也能够保证土壤的稳定性。需要注意的是固结排水技术主要是使用在饱和和软弱土层，如果将它用在水流渗透性较低的泥炭土时，交过将会非常的不理想。排水固结法和其他的排水技术不同，它还有堆载预压法、电渗排水法、真空预压法等多种方法。本次实验的原理就是模仿固结排水法，探究土壤的强度。

1.4 实验结果

通过对实验前后的空隙比值的比对以及压缩强度的比对，空隙比值越来越小，垂直的压力越来越大，表明固结排水技术增加土壤的强度和承载力。同时，根据实验的排水量的计算，区域内的空隙水已经处于很少的状态，即使填满，也需要很长的时间，而土壤中水分的流失，意味着土壤强度的增强。

2 深层搅拌技术

2.1 实验对象

某工地准备建设用于公路，其中需要连接一座桥梁。区域土质的封层情况：一层为杂填土、一层为淤泥土、一层为砂石层、一层为淤泥质土、一层为碎石土。由于土层差异过大，多以需要进行详细的剖析。

2.2 实验方法

本次实验方法采取是是深层搅拌加固法，分为前期实验以及主体实验两个部分。试验前期，考虑到本区域土壤层淤泥层过多，因此，对多需要的加固层进行取样的工作，然后在室内进行抗压强度的实验，本次实验没有极限标准的限制，然后对试块进行水泥的混掺工作，掺和的比例分别是10%、15%、20%，实验的时间分为半周、一周、两周，实验期间掺加石膏和粉煤灰等辅料。主体实验法包括深层搅拌桩的承载力、搅拌桩面积置换率的确定、条形基础的宽度和桩数以及沉降量的计算，确定实际的实验数值。同时，在试验后一个月后，对桩进行抽次年实验，判定试验区域的整体抗压强度。

2.3 实验原理

深层搅拌技术顾名思义就是利用特殊的设备将通过钻头和钻柱深入低下，将水泥或者是混凝土或者是其他的加固材料与需要加固的软土层进行强制性的搅拌，通过软土和加固材料的缓和作用下，提升正片区域的土壤硬度，并不逐步形成钻杆作用下的钻柱，与地基联系在一起，保证软土地基的稳定性和强度。本次实验采取的就是深层搅拌技术法，通过实际的操作和在试验中数值的计算，从而得到详细的实验数据。

2.4 实验结果

从前期实验和主体试验中，可以得出，深层搅拌技术要在有机物含量高并且搅拌掺和量大的情况下，才能够达到理想的强度。第二点结论是如果水泥在进行搅拌中超过15%的数量，在加入粉煤灰或者是其他的一些固化剂，最后形成的土壤强度会降低。第三点是水泥层的不同会对实际加固的效果有着明显的影响。

3 碎石桩振动法

（1）实验对象。碎石桩振动法的应用，需要在一些松散的沙石土质中才能够得到很好的运用，因此在实验汇总也需要对实验的场地进行仔细的挑选，本次实验的区域是多半是为粉细砂和中砂为主的地质结构。

（2）实验方法。本次实验中，需要对碎石桩进行处理。在实验前需要布置三个试验点，将试验点上部及其的碎石桩体进行定点清除，然后在将本次实验中的模拟实验块放置其中，然后在将激振设备和相关的传感器设备进行合理的放置。本次实验中所用到的试块，强度为C30 的混凝土立方体试块，强迫振动激振设备采用的是5.5W 的偏心激振器，自由振动的激振器则采取的是25Kg 和18 磅的重锤，在数据采集方面采取DA&P-B01 进行详细的记录工作。通过自由振动的信号叠加和得到详细的电波动，然后通过电机的转速得到其振动的波形。在本次试验中，将强行改变激振器的频率和方向，转变成变扰力的测试，通过竖向振动和水平振动以及扭转测试的振动，在传感器中得出本次实验的结果。

（3）实验原理。碎石桩法主要是通过振动或者是冲击，将特使的桩管打入地底，在地基薄弱处投入然后打实并进行拔管的操作，形成一个个紧密的碎石桩，和原有的地基仪器形成复合型地基，这种方法能够很好地加固比较松散的砂石区。

（4）实验结果通过本次实验的三个测试点多种结果分析，碎石桩体由于发生置换和振冲方面的作用，会对原有的沙石层起到良好的缜密效果，原有的地基在结构上也会得到明显的改善，相比较于实验以前，本区区块的土层抗压强度是元土壤抗压强度的两倍以上。所以，在松散砂地的地质环境下，使用碎石桩振动法能够明显地提高地基的承载能力，也能够使地基在整体性能上得到改善。

4 结语

软土地区修建的路堤易发生沉降过大或不均匀沉降等病害，特别是在桥头处，易产生桥头跳车现象，通过对桥头软土路段、一般软土路段、路桥过渡段采用不同的软基处理方法，实现沉降过渡。桥头跳车现象显著减小，处理效果良好。因此，采用科学合理的软地基处理技术是其中重要的一环，我们要不断地开发更先进的处理技术，保证道桥施工的质量。