道路桥梁施工中的软土地基处理

贺保亮

（商丘市东方路韵公路工程有限公司, 河南 商丘 476000）

1 简述路桥工程软土地基的基本概念

1.1 软土地基的基本概念与结构组成

软土地基是指压缩空间量高、孔隙密度大、水渗性弱且抗压强度低的软弱土层。软土地基主要由粉土、黏性土、淤泥及散沙等组成。软土层含水量较高，因而黏性较大，压缩性较强，且透水性偏弱，未经夯实加固处理直接开展地基施工，会使建筑结构稳固性不达标，影响建筑质量安全。

1.2 软土地基处理不当对路桥工程的危害

软土地基以饱和性黏土为主，具有形变程度高、强度等级低、水渗性差等基本特征。对路桥工程项目来说，地基结构施工属于最基础且最重要的工序。若路桥施工遇到软土地基，应当预先进行夯实加固处理，否则势必会对工程结构造成严重损害，进而缩短道桥使用寿命。

1） 路面结构受损，通常，路桥地基施工所应用的主要原材料就是混凝土与碎石，若工程所处区域的施工环境不利，或者一线施工技术人员未严格执行相关标准规范，就会导致软土地基夯实加固处理不达标，在降雨集中季节，地面径流影响路面结构质量。再加上地基施工所用的混凝土与碎石材料抗侵蚀能力弱，使得工程路面出现材料脱落或结构稳固性不足等问题，进而影响整体工程建设质量。

2） 路面不规则沉降，部分区域地下水文环境较为复杂，浅层径流长期冲刷工程软土层过渡带，导致水土过量流失，软土地基安全稳固性下降，在交通运载负荷加重的情况下，出现不规则沉降问题。该情况会影响路面结构的安全性，对交通运输构成潜在威胁。

3） 路面硬化开裂，由于软土地基本身的稳固性较弱，且地基施工环节所应用的沥青、混凝土等原材料性能不达标，导致路面硬化，进而产生结构裂缝问题。

2 软土地基方案选择的影响因素

2.1 工程设计

工程设计是影响道路桥梁软土地基方案选择的主要因素。工程师的知识储备、对软土地基处理经验的多寡、分析处理问题的能力等都会影响到处理方案的经济合理性及有效性。道路桥梁工程线路长、纵向跨度大、涉及路段的地质情况差异大，且具有一次性的特点，造成既有经验只能借鉴不能直接复用的结果。在工程师制定处理方案前，应对具有软土层的部位进行详细勘察，弄清软土层的组成、物理力学性质，具体问题具体分析，合理选择软土地基的处理方案。做到既能保证工程质量、又满足最经济、施工方法最简单的要求。

2.2 环境与施工企业技术能力

在选择软土地基处理方案时，必须综合考虑道路桥梁工程的施工环境和施工企业的技术水平。不同地质条件对方案的选择有着不同要求，如砂性地基应优先选择预压或排水固结的处理方法。黏性地基则应选择置换或挤密的方法。无论采用何种方法，都必须根据现场实际情况结合施工企业技术水平合理调整。

2.3 桥梁等级及其他因素

我国对桥梁从跨径、桥长、结构形式、承重构件等方面对桥梁进行了明确的等级划分，不同等级的桥梁所对应的质量要求存在一定差异。因此，设计过程中须深入现场进行详细勘探，充分掌握软土地基情况及物理力学性质，对可能出现的软土地基问题进行预判，根据桥梁等级来综合确定地基的质量要求，在此基础上再结合实际情况选择合适的软土地基处理方案。此外，道路桥梁工程很多段落会从山区穿过，复杂的山区气候环境以及地质条件，也会对方案的选择造成一定影响。

3 道路桥梁施工中软土地基处理的主要技术

3.1 置换法

置换法可以提升地基的整体承受能力，在路桥施工过程中，可以使用抗压稳定性能较高的土壤代替软土，从而提高地基的抗压能力。置换法经常使用爆破法和人工挖掘法等，也可以使用机械开挖操作，工艺简单，但是施工成本较高。

3.2 排水法

通过排水处理，可以提高软土地基的稳固性，在施工过程中，施工单位要对施工现场的地基进行预压处理，使地基得到有效的加固，保证排水处理的效果。技术人员可以在软土地基上增加垂直的排水系统，提高软土地基的承载能力，

实际施工过程中可以将加载施工技术与排水处理技术相结

合，提高排水处理的实施效果。

3.3 垫砂层法

垫砂层法适用于软土地基比较薄且含水量比较多的情况下，可以在软土地基上增加一层垫砂层，及时将水分排除，保证在施工阶段内施工设备在软土地基上的正常施工，适当增加软土地基的强度，保证道路桥梁施工质量。

3.4 材料铺设法

材料铺设法主要应用于土层分布不均匀的软土地基，材料铺设法要求严格重视材料的选择，在铺设阶段要对地基的局部沉降进行分析，对于地基可能出现的侧向变形问题，要根据实际情况选择合适的方式进行填土，减少软土地基变形的发生概率。

3.5 稳定剂法

在黏土成分较高的软土地基中，可以使用到不同形式的稳定剂，生石灰、熟石灰和水泥等都是广泛使用的稳定剂。在施工现场可以根据实际情况选择适当的稳定剂进行处理，从而降低软土地基中的水分，改变黏土化学成分，提高软土地基的强度和抗压性能。

3.6 抛石挤淤法

在道路桥梁施工过程中，软土地基位于水位之下的，水的侵入会对土壤的更换带来更多的困难，在这种情况下可以对软土层面做好石块填充，在外力作用下逐步排出内部水分之后做好平铺处理，提高地基的硬度，保证施工过程中不会留下空隙。

3.7 加载法

加载法是一种较为广泛使用的处理软土地基的方式，可以有效提高软土地基的密实度，提高地基强度，减少地基沉降固结。在软土地基内部进行有效的填充，减少其中的空气，在地基面层上铺夹砂层，另外在上面铺一层不透水的膜，可以形成一个封闭式的加载方法，提高地基的承载力。

4 实际工程案例

为客观评价软土地基夯实加固处理技术的应用效果，本文以某路桥工程所采用的置换土质法为例展开系统探究，工程概况、施工流程及应用效果如下所述：

4.1 工程概况

某公路工程全长约52.6km，初步限定最高时速为80km/h。整体路面宽度为30m，共设四排双向车道。其中，K13+120-K13+480 地处平原地带，预设一座高架桥梁工程。该路段施工区以农田为主，地基压缩量较大，稳固性差，且承载负荷强度偏弱。基层由黏性土和淤泥组成，涵水量在38%~52%之间。为强化软土地基夯实加固处理效果，提升路基结构承载负荷强度，保障路桥工程建设质量满足现代化标准要求，应采取如下几方面措施：1） 指定专业技术人员深入施工现场进行全方位的勘察，如地质结构条件、地下水文环境及气候变化等，以实际勘察结果为依据，客观判断路基承载负荷强度等级，制定完善的夯实加固处理方案。2） 综合对比各方案的经济性与技术性。经统一协商决定，该工程的软土地基夯实加固处理采取置换土质法。

4.2 应用置换土质法的基本流程

在采取置换土质法前，需预先制定完善的夯实加固处理方案，合理规划置换施工工序，准确把控技术要点，且明确各阶段性工程的质量控制目标。与此同时，积极招募专业技术水平高、综合素质过硬，且实践经验丰富的技术人员。同时组织一线施工技术团队深入学习置换技术，明确施工流程与技术要点，积极开展职业素质教育，以强化质量安全责任意识，严格遵照相关标准规范开展施工作业。而后，深入施工现场，充分清理垃圾杂物，并采取有针对性的排水措施排除基层多余水源。在保证软土地基表层平整度与环境条件满足要求后，采取机械与人工干预协调配合的方式，挖除该路段的淤泥与软土。此外，为进一步强化软土地基施工效果，应当将淤泥开挖深度控制在2.5~3.5m 之间，并使用具有自卸能力的运输车辆将挖除的土体运输到指定地点。再者，采用分层填筑与碾压施工的方式，严格控制每一层压实度，待其符合要求后方可执行下一层填筑施工。

4.3 客观评价应用置换土质法的实际效果

在软土地基夯实加固处理后，由专业资质完备的单位进行质量验收，并客观评定工程建设质量等级。经专业检测得知，本工程的压实度与弯沉值符合标准要求。由于置换土质法施工工序简便，投资成本有限，且可靠性高，能够避免路基不规则沉降问题，故而具有极大的推广应用价值。

5 结语

在路桥施工前要做好勘察工作，分析软土地基的实际情况，提出适当的处理意见。在施工过程中，要重点提升软土地基的硬度和承载力，做好排水处理工作，选择合适的处理方式，严格按照软土地基处理的相关程序和规范进行，从而提高软土地基的密实度，保证施工顺利进行，提高施工质量和路桥使用寿命。