基于软土地基的桥梁施工技术研究

王海铁

摘要：目前，我国经济繁荣发展，各地区都在大力进行基础设施建设，桥梁工程数量有所增加。同时，为了追求更高的桥梁施工质量，也在对施工技术进行持续性的研究。软土地基施工具有一定的特殊性，对施工技术也有更高的要求，本文将围绕软土地基的特征，桥梁施工受软土地基的影响以及有效的桥梁施工技术展开论述。

Abstract： At present， China's economy is booming and various regions are vigorously carrying out infrastructure construction， and the number of bridge projects has increased. At the same time， in order to pursue higher bridge construction quality， continuous research on construction technology is also being carried out. The construction of soft soil foundation has certain particularity and higher requirements on construction technology. This article will focus on the characteristics of soft soil foundation， the influence of bridge construction by soft soil foundation and effective bridge construction technology.

關键词：软土地基;桥梁工程;施工技术

Key words： soft soil foundation;bridge engineering;construction technology

中图分类号：U445.55                                    文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）23-0149-02

0  引言

在我国的东部沿海地区，桥梁施工大多都在软土地基上进行，这大大增加了桥梁施工的难度，在施工过程中很容易出现不可预测的问题，并且存在很多影响桥梁稳固性的因素。但是面对基础设施建设的需求，必须利用技术攻克这些难题。想要保证工程质量，就必须采取更加专业和特殊化的桥梁施工技术。在此之前我们首先要了解软土地基的基本特征。

1  软土地基的特征

软土是在多年的沉淀后才逐渐形成的，它的内部有着明显的分层结构，而每一层代表了不同年代该地区的地质条件，每一层的土质都不同，相同层的土质相同，因此软土具有横向结构相同，纵向结构差异性大的特征。其次，在大量的工程实践和总结中我们可以发现，软土在受到拉应力和压应力的作用时，只会出现非常短暂的线性变化，去除应力后不能恢复到原本的形态，这说明它具有非线性和非弹性的特点。这样一来，软土在受到应力后会出现怎样的变化是很难提前进行准确预测的，这为桥梁施工带来了很大的难题。另外，软土的内部结构中有着非常大的空隙，在对软土施加应力后，空隙缩小，内部结构变得紧密，并且在应力消除后不会恢复原本形态，因此软土地基施工必须一次性成功，否则就需要重新施工，这对施工技术的要求更高[1]。

基于软土地基的桥梁施工技术也有三大特点，分别是抗剪强度低，含水量高和结构性特点。因为软土的土质松软，很难承受较大的荷载，因此施工后往往会出现非常严重的沉降，并且荷载力越大，沉降越严重，还会由此造成路面开裂的问题。软土本身就具有较高的含水量，它的土质是带有流动性质的，渗水能力很弱（见图1），因此在软土地基上施工，存在很大的排水问题，增加了施工的难度。因为软土呈现出的结构特殊，如果在施工过程中破坏了原有结构，过分扰动土层，会增加软土的流行性，施工难度也随之增加[2]。

2  桥梁施工受软土地基的影响分析

2.1 影响施工技术

桥梁工程施工技术受环境影响需要进行灵活的变动。在软土地基中，存在砂性和黏性两种形式，砂性地基应采用挤密施工技术，以应对地基结构过于松散的问题。而黏性地基则应采用压实技术来巩固地基结构。另外，还需结合软土土层的厚度来合理选择不同的施工技术，厚度大时，施工重点在于处理沉降和排水问题，厚度较小时重点进行表层处理。

2.2 影响工程设计

软土地基施工遇到的问题都需要通过设计来解决和避免，因此实际的施工设计方案受到软土地基的很大影响，具有不确定性的特点。特别是在桥梁工程的缓和过渡带设计中，要想将强度不同的路基连接起来，必须依靠有效的缓和过渡带设计，但是设计的难度很大，必须结合环境和工程要求进行特殊设计，否则可能出现开裂和严重沉降等问题[3]。

2.3 影响工程施工

桥梁建筑现场施工也受到软土地基的很大影响，往往需要结合实际的软土情况选择施工技术与设备，控制设备的大小，避免对软土结构造成太大的破坏。

2.4 影响桥梁等级

我国对于桥梁的质量等级有明确要求和规定，而能否达到等级标准也受到软土环境的很大影响。追求的桥梁等级越高，施工的难度就越高，而软土地基容易沉降和流动性强等特征成为了影响桥梁等级的主要因素。

3  基于软土地基的桥梁施工技术

3.1 表层排水技术

软土地基由于含水量过多而有着较低的结构强度，为了降低其含水量，提高结构强度，需要利用到表层排水技术。表层排水技术的原理是在填筑浅表层软土路基前，在路基范围内开挖沟槽，并控制好横纵沟槽的间距，将地表水排出，從而达到减少浅表层软土含水量的目的。为了充分发挥出沟槽的排水作用，需要选择透水性好的材料进行回填，比如碎石和较大的沙砾等，确保路基施工达到要求后回填沟槽。这种施工技术具有简单，操作便捷，成本低廉，效果明显的优势，能够在短期内达到较好的排水效果。

表层排水技术的施工要点和流程为：

①做好现场勘测等准备，结合软土地基的厚度设计施工方案，准备材料和设备。

②最大程度利用施工地点的坡度等自然地形，达到自然排水的效果，增加水流的速度，避免沟槽瘀阻，影响排水效果。沿着施工路线的中央挖纵向盲沟，横向盲沟的间距控制在10至15米左右的距离，沟槽的深度和宽度在0.5至1米之间。为了增加沟槽的排水能力，应尽量减少沟槽的间隔，以免在部分沟槽被切断时对整体的排水效果造成影响。

③开挖沟槽应尽量选择小型设备，避免过度破坏软土结构。在沟槽的底部铺设防水膜，沟槽内埋设排水管[4]。

3.2 排水固结技术

排水固结技术的作用主要是对软土地基进行加固，提高排水效果，增强地基的稳固性。该技术的原理（如图2所示）是通过布置竖向的排水井，将土层中的空隙比减少，排出孔隙水，增强软土的强度，使地基结固，在桥梁施工中的应用具有预防地基沉降，增强地基稳定性的作用。排水固结技术包括多种施工方法，有真空预压法、堆载预压法、降水预压法、电渗排水法等。技术操作的流程和要点主要有砂垫层施工、砂井施工和预压系统施工。总的来说，排水结固法是由排水系统与加压系统共同组成的，横向和竖向的排水体共同作用，促进空隙水排出。在软土层较厚的情况下，为了提高排水结固的效果，需要设置竖向的砂井，和横向的砂垫层一同构成排水系统。在软土层较薄的情况下，可以单纯利用砂垫层，不设置竖向砂井。加压系统的作用是增加结固压力，促进空隙水渗透，从而提高排水的效果。

3.3 混合剂技术

在软土地基中添加混合剂能够增强软土表层的密度和抗压缩能力，具有非常明显的效果。但是这种技术具有很大的应用限制，一般只能在黏土性质的软土以及表层软土中应用。

3.4 加载技术

加载技术主要用于控制软土地基的沉降，它包括降低间隙水压和增加总压两种方式。降低间隙水压是利用大气压来实现软土结构结固速度的加快，增加总压主要通过铺垫高密质土壤来增加重力，压迫地基的方式，达到加固的作用[5]。但是这种技术主要作为辅助技术应用，并不能完全消除地基沉降的问题，还需要辅以其它技术手段。

3.5 挤密技术

软土地基的地质较差，以软土和湿陷性的黄土居多，决不能采用一般的施工技术，挤密技术则能够很好的应对土质较差的问题，它通过振动和冲击等方式形成孔洞，再在孔洞中注入石灰等材料成为桩体，将这种桩体打入到地基中，促进土壤的横向挤密，从而减少空隙，使松软的沙土变得紧实。近几年，挤密技术在软土地基施工中的应用十分广泛，在消除土壤湿陷性，增大地基强度上具有显著的效果。

4  结语

综上所述，在软土地基上进行桥梁施工具有很强的特殊性，想要达到质量标准，必须采取特殊的施工工艺。现有的表层排水技术、排水结固技术、混合剂技术、加载技术、挤密技术在处理软土地基的各种问题上取得了很好的效果，在应用的过程中需要注意技术要点。当然，在未来，桥梁施工对质量和技术标准的要求还会进一步提高，而软土地基施工也将迎来更多的挑战，业内人士必须对更优质的新型施工技术展开更加深入的摸索和实践，促进我国基础设施建设的发展。

参考文献：

[1]高方涛.基于软土地基的桥梁隧道施工技术研究[J].建材与装饰，2019（006）：251-252.

[2]刘德辉.软土地基桥梁隧道施工技术探讨[J].房地产导刊，2019（23）：078.

[3]乐和志.公路桥梁隧道软土地基处理对策[J].建筑工程技术与设计，2017（018）：1694.

[4]黄建新.公路桥梁隧道软土地基处理技术[J].文摘版：工程技术（建筑），2016（002）：219.

[5]田青.公路桥梁隧道软土地基处理对策[J].城市建设理论研究：电子版，2015（003）：58-59.