软弱地基在道路桥梁施工过程中的处理措施分析

摘 要：由于社会经济的迅猛发展和城市化建设水平的快速提高，近些年来我国在基础设施建设领域的投资水平也正在逐年增长，在道路桥梁建设方面表现尤其明显。软弱地基对于建筑物使用中的安全性和稳定性具有重大的影响，在大型道路桥梁工程的建设中非常常见，特别是在我国包括厦门在内的东部沿海地区，软弱地基出现的更加频繁，如果不能及时进行处理将会给施工造成巨大的危害。本文专门针对软弱地基的处理措施进行了探讨和分析。

关键词：道路桥梁;软弱地基;处理措施

前言

受到经济快速发展的影响，我国日益频繁的经济交流和贸易往来给交通系统带来了巨大的压力，全国各地对于交通建设的需求都在迅速增加。目前，道路和桥梁在地面交通中依然占有重要的地位，是客运和货运的主要方式之一，因此道路桥梁建设和运行的质量受到了人们越来越多的关注。道路桥梁的施工质量可能会受到多种因素的影响，其中软弱地基处理不当是道路和桥梁发生塌陷和开裂的主要因素之一，在相关工程中应当作为重点进行关注。

一、软弱地基的定义

道路、桥梁等工程在建设的过程中，进行地基施工时可能会遇到一些比较松软的土层，由于这些土层中含水量较高，密度较低，或含有有比较多的杂质等，导致工程完工后抗压性不足，无法投入正常使用，这种地质情况通常被称为软弱地基。如果不能对软弱地基进行有效地处理，或处理的不及时，那么工程的施工和使用都将会面临极大的安全隐患，施工者、使用者的生命和财产安全都无法得到可靠的保障。道路桥梁工程在施工中遇到的软弱地基通常是软土、充填土和杂填土。软土主要可分为泥炭土和淤泥土两种类型，主要特点是较高的含水量和比较差的透水能力，强度和密度无法满足地基的使用要求。在道路桥梁施工中对于软土地基处理的目的在于提升其牢固性等基本性能，当这些性能都能够满足地基的使用要求之后，才能进行下一步施工。根据沉积环境的不同，可大致将软土分为滨海软土等。填充土通常是在工程施工中人为填筑而成，由于缺少充填的过程，因此和充填土相比，回填土在稳定性和团结性上要稍逊一筹。

二、软弱地基的处理原则

新建的道路和桥梁应该优先选择利用天然地基，淤泥和淤泥质土可通过铺设地基持力层改善其性能，并且在铺设的过程中应该避免对淤泥或淤泥质土产生扰动。对于均匀性和密度较好的充填土、杂填建筑垃圾、性能稳定的工业废料，可直接作为地基使用。根据不同的工程情况、地基土质条件和组成，经过处理的软弱地基抗剪强度应当得到有效的提高，使地基能够保持在足够稳定的状态。土壤的压缩率降低，保持工程能够进行整体性的均匀沉降。土壤的透水性降低，能够有效地阻止或减少水的渗入，避免由于水流渗透导致的地基破坏。土壤的动力性能得到有效改善，避免由于土壤的震陷变形或震动液化导致地基的稳定性受到影响。通过消除或减少土壤的沉陷性和涨缩性，避免由于地基发生变形导致道路和桥梁发生结构破坏，影响交通的正常运行。

三、软弱地基处理措施的分类

软弱地基的处理需通过采取一些有效的措施对地基进行加固，在工程实践中比较常用的措施有换填、排水、振密挤密等。这些处理措施能够对地基的刚度、渗透性等基本性能进行有效的改善，达到工程对地基的基本要求。根据处理机理的不同，目前对于地基的处理方法主要有置换、排水固接、固结、振密挤密、加筋、冷热处理、替换和纠倾八种。置换就是用硬度较高，耐腐蚀性较强的土壤换掉不符合工程施工要求的地基土，置换法在工程施工中的使用频率非常高，在换土垫层中最常用。排水固结法需在地基中开挖竖向的排水井，通过对表面土壤加载重压的方式消除土壤中的孔隙，使土壤中多余的水分从排水井逐渐排出。排水固结法能够有效的增加土壤的密度，使土壤的抗压性能得到显著的提高。通过气压、液压或电动化学等方式向软弱地基中灌入水泥浆液等固化物，漿液和土壤颗粒在胶结后形成的固化物能够对地基土的物理和化学性质进行有效地改善。固化物可通过高压注浆法等方式完成灌注。振密和挤密的加固措施通常需向软弱地基中掺入质地较为坚硬的骨料形成复合地基。复合地基的上层硬度会得到明显的提升，使地基的强度得到有效的改善。振密挤密常用的方法有表层压实法、重锤夯实法等。随着施工技术和土工合成材料的不断发展，加筋法在软土地基的处理中使用频率越来越高。加筋法就是通过在地基中添加土工布、土工格栅等土工合成材料来对地基的性能进行改善。冷热处理的方法是指通过在工程建设中调节温度的高低来实现改善地基性能的目的，对地基的硬度和抗压性能进行有效的提升。替换法，也称基础替换，就是对原有的基础进行改建，提高其稳定性。纠倾适用于已经完成施工，但由于地基原因发生倾斜变形的建筑物，常用的纠倾措施有振捣液化法、加载迫降法等。

四、软弱地基的处理措施

（一）置换法

由于软弱地基的强度和稳定性等性能无法满足地基的使用要求，因此不能直接作为道路桥梁的地基。在施工中通常将软弱地基的表层土置换成符合工程要求的填充材料来满足道路桥梁地基的使用要求。由于工程量的原因，置换法的应用范围受到一定的限制，通常只能应用在软土层厚度比较薄的工程中。在具体操作中可根据施工的需将一定厚度的土层挖掉后填充一些炉渣、灰土等符合工程要求的材料，再通过夯压使置换的材料达到足够的强度和密度，实现工程要求的承载力。

（二）管桩加固法

（1）碎石桩加固法

碎石桩加固法通过夯击或震动等方式对软弱地基进行打孔施工，然后在完成的孔内填充具有较强固结性和稳定性的碎石砂砾等材料，通过充分的挤压、振捣等措施，最终形成的砂石桩体具有很高的强度和密度。碎石桩加固法通过在原本的软弱基础内加入碎石桩，在对原有的软弱土层进行挤密的基础上增加了高强度、高密度的碎石桩，两者的结合使地基的承载力得到了显著的提升，作为道路桥梁的持力层有着非常优越的使用性能。碎石桩加固法在黏土、杂填土等软弱地基的施工中比较常见，由于这种加固方法需较高的成本，因此目前的使用频率不高。

（2）夯实水泥土桩加固法

夯实水泥土桩加固法与碎石桩加固法非常类似，但填充材料采用的是水泥和粉煤灰等。夯实水泥土桩加固法与碎石桩加固法相比成本更低，工期更短，施工方法更简便，因次在道路桥梁基础施工中得到了广泛的应用。

（3）钢筋混凝土管桩加固法

在目前的道路桥梁基础施工中，钢筋混凝土管桩加固法属于一种比较新颖的软弱地基加固方法。钢筋混凝土管桩的浇筑工作需专门的机械来完成，地基的整体承载力通过增强软弱地基土体和混凝土管桩之间的摩擦力来实现。与其他加固方法相比较，钢筋混凝土管桩加固法具有更好的加固效果，且施工速度快，使用寿命厂，具有更高的经济效益。

（4）碎石粉煤灰混凝土桩加固法

碎石粉煤灰混凝土桩加固法是指通过锤击、振动或静力压桩将无缝钢管逐一沉入地基，然后将搅拌好的混凝土灌入，在振动的同时缓缓拔出钢管，使混凝土将凝结成桩。适当的掺入一些粉煤灰能够对混凝土的和易性和工作性能进行有效地改善。

（三）密实加固法

（1）排水挤密加固法

排水擠密加固法适用于沼泽、沿河沿海等含水量较高的软弱地基。施工中通常使用塑料排水板插入软土地层中，然后通过加载预压使土壤中多余的水分沿着塑料排水板排出，利用砂垫层进行吸收。通过这种处理措施，土壤中的含水量可得到显著的降低，地基的承载力能够得到有效的提升。排水挤密加固法的应用时间还很短，它开辟了软弱地基加固的新的有效途径，取得了令人满意的效果。由于施工工艺简单，因此在工程实践中应用比较广泛。

（2）深层密实加固法

深层密实加固法通过挤压和爆破来实现地基加固的效果，在对于黏土、杂填土等软弱地基的处理中应用比较广泛。深层密实加固和浅层密实加固虽然使用的设备有所不同，但基本原理是一样的。深层加固法可应用于多种软弱地基的加固处理中，适用范围非常广泛。

（3）高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是指将具有较强固结性和稳定性的数你、粉煤灰等材料通过高压喷射设备注入软弱地基的深层，对地基的整体承载力进行有效的提高。高压喷射注浆法施工简便，效果显著。

（4）水泥土搅拌法

将水泥注入到软弱地基中，通过施工机械进行充分的搅拌，混合物在凝固后能够对地基的强度和稳定性起到良好的增强效果，并且成本方面占有显著的优势。

（四）加筋处理技术

加筋处理技术在软弱地基的处理中应用也比较广泛。加筋处理技术的表现形式非常的复杂多样，包括在边坡中打入土钉或碎石、在路堤内铺设土工合成材料等，对于地基整体承载力的提升具有非常显著的效果。

结束语

地基作为道路桥梁压力的主要载体，必须能够承受道路桥梁自身以及车辆行驶带来的双重荷载，对强度和承载力有着非常高的要求。我国在基础设施建设中一向重视先进技术手段和高科技材料的应用，在软弱地基的处理中必须要因地制宜的采取有效的措施，为道路桥梁的建设者和使用者的生命和财产安全提供有效的保障。

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作者简介：

徐长烨（1982-）男，蒙古族，内蒙古赤峰市人，中交一公局厦门工程有限公司的工程师，本科，研究方向：道路与桥梁工程.