淺談道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施

趙振華

摘 要：如今，隨著經濟建設、交通運輸的不斷發展，橋梁工程的規模日益擴大。軟土地基由于自身富水、高孔等的特點，使其在抗剪切、抗壓縮方面存在短板，也因此為橋梁施工埋下了較大的隱患，加之近年來橋梁安全事故頻發，解決橋梁施工中的軟土地基問題成為工程的重點和難點。故在本文中主要對道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施進行了詳細的分析與探討，以供參考。

關鍵字：道路橋梁；工程；軟土地基；施工處理；措施；

中圖分類號：U448文獻標識碼： A

一、軟土地基的特征及危害

軟土是一類地下水含量高、孔隙度大的淤泥質土壤，它的最大特點就是壓縮性高，抗剪切能力差，濱海城市、沙漠地區都是這類土質的富集地帶。橋梁是連接城市公路的樞紐，它的建設通常離不開軟土地基，近些年，除了人為地抽汲地下水造成水土流失，影響了軟土土質，造成軟土地基穩定性下降之外，軟土本身存在的缺陷也對橋梁工程產生了諸多危害，其中，軟土的壓實固結、地基硬化和地面沉降是最為主要的幾方面。

地基的穩定性除了依靠土質的強度和凝固程度之外，很大程度上受到壓實程度的影響。當軟土在一個地區高度富集難以移除時，不得已采用軟土地基，但由于其內部孔隙多，滲透性能差，在壓實過程中局部收縮程度參差不齊，很容易造成各部位平整度的差異，影響地基和建筑物的整體穩定性。一旦遇到雨水天氣，降水滲入軟土地基內部，對軟土的侵蝕會破壞其結構的完整性，降低承重能力。

由于自身特征的局限，軟土地基在堅固性和抗壓性方面都十分不穩定，加上橋梁工程采用的混凝土和瀝青材料也存在穩定性不足的問題，使得在施工過程中，易出現路面硬化現象，影響施工和路面質量。

地面沉降是軟土地基存在的最大問題， 軟土的不斷被壓縮會使得軟土地基厚度變薄，而長期受到地下水的浸泡，軟土除了會受到侵蝕之外，還會造成嚴重的水土流失，尤其對于陜西、甘肅等西部城市而言，這一現象更為嚴重。這就進一步加劇了軟土地基變薄的趨勢。地下水流的差異和侵蝕、沖刷程度的不同，使得這種變化存在區塊間的差異，最終導致地面的不均勻沉降。

二、道路橋梁工程中軟土地基普遍存在的一些問題

1、在建設并設計軟土區域時，沒有對其進行合理的處理，原因是工程地質前期勘探時沒有詳細了解地質情況。

2、在了解建筑場地的情況下，還沒有及時的對軟土地基進行有效處理，引起路堤的穩定性失效。

3、在進行軟土地基處理時，選擇的方法不適合，路堤穩定性失效。

4、硬殼層由于在進行道路橋梁工程施工建設時對其產生影響而被破壞，導致路堤穩定性失效。

三、在對軟土基地進行處理時候的一些事前準備

1、準備工作。為了提供參考資料給建筑設計，要收集和整理水文、地質、地基、道路、橋梁工程方面的資料，并且要在建筑場地做詳細的地質勘察。

2、方案的選擇。進行幾種參考方案的初選之前，要仔細研究建筑場地的勘察報告，同時考慮建筑工程的施工及后續工作，綜合工程的整體特點選擇施工方案。

3、選定方案。對工程的各個方面進行全面考慮，集中進行初步方案的對比，包括: 機械設備、施工環境和工期等，對各個施工方案的優缺點進行分析和研究，綜合處理幾種處理方案，揚長避短。

四、道路橋梁軟土地基施工技術

1、表面處理技術

軟土的種類很多， 部分巖土由于含水量高而導致土質變軟，對于這類軟土可以采用表層排水法處理內部水。施工開始之前，在地基一側開挖溝槽，利用它的引流作用排出地下水，同時做好表層的含水處理，保證施工的順利開展。這類技術需要注意后期的溝槽回填，回填材料通常選取透水性好的砂質碎石。在軟土層自身的排水性能較好、厚度較小的情況下，無需外加作用控制其含水量，此時采用砂墊層處理，加厚地基保證地基強度。當軟土含水量較大時，它的凝固時間會變長，地基強度不足，加鋪砂墊層（厚度一般控制在10~25cm）能夠抬升地下水位的高度，利用上覆建筑荷載的重量，能夠加快軟土地基的排水速度，減少凝固時間，從而增大強度。砂墊層材料的選取上，以純凈中粗砂為最佳，施工過程做好壓實和表層的灑水即可。軟土均質性差，對軟土地基的不均勻沉降進行處理是橋梁工程中的常用技術，敷墊材料法在這類處理中效果顯著。陜西地區地表條件較為復雜，軟土中砂土含量高，土質松散、抗壓縮性能差是其最主要的特征，這種類型的軟土最易產生地表的沉陷，在橋梁工程中，對其進行材料敷墊是保證其穩定性的重要措施。玻璃纖維隔柵、化纖無紡布和土工布是敷墊材料的常見選擇，這些材料的抗剪和抗拉能力強，可以彌補軟度地基受剪切作用變形的不足。在軟土地基表層鋪墊這類材料，減少了地基表面的不均勻沉降，使其各個部位受力程度均勻，減少側向變位。尤其在施工過程中，保證對施工機械和上覆建筑的均勻支撐，增強了結構的穩定性。粘性土質的軟土在壓縮和強度兩方面都存在短板，此時用添加劑處理技術。實際工程中，石灰和水泥都是良好的添加處理劑。石灰本身吸水性強，加入粘土中可有效降低其內部含水量，石灰又是一種化學試劑，可以促使軟土快速凝固，增加結構的強度，提高地基的穩定性。

2、粉噴樁加固處理技術

對于淤泥質軟土和粉砂土而言，粉噴樁加固技術具有良好的效果。它同樣加入了水泥和石灰作為添加劑，配合一定的材料制成固化劑，與軟土混合，利用深層攪拌法使其充分接觸。由于制成的加固料呈粉末狀，在噴射鉆頭的控制下，灑入地層軟土中，水泥和石灰能夠吸收水分，同時這些材料之間會通過陽離子交換作用發生水解、水化等化學反應，從而實現了對軟土基質的改性，形成了具有良好剛性和強度的粉噴樁，大大提升了軟土基質的強度和穩定性。

3、片石回填處理技術

針對軟土層較厚的情況，片石回填法行之有效，隨著回填用量的增加，這種片石能夠將地基中的軟土排擠出，減少地基中的軟土含量，施工后期再配合砂土等材料就能改善軟土地基的性能，增強其剛性和強度。片石回填技術需要注意的是施工順序，對于不同條件下的軟土，回填方向是不同的。平整路段一般采用中心處回填，軟土從兩側排出，斜坡路段應從上坡段開始回填，軟土從下坡位置排出。

4、豎向排水固結法

溝槽排水適用于軟土地基的表層處理，對于高含水量的軟土，利用豎向排水固結法能使其排水更為徹底，砂井排水和塑料排水是兩種常見的豎向排水法。砂井的部署需要根據軟土含水量多少而定，施工之前先統計土層的含水量，由此確定砂井的直徑、位置和砂井間距，一般含水量越大，砂井部署越密集。塑料排水操作簡便，施工成本低，不考慮長期使用，具有良好的效果，但由于塑料存在老化問題，尤其是長期被埋置于含水土層中，與空氣接觸，將加速其老化速度，影響使用。

5、強夯法

強夯法處理是比較傳統的軟土地基處理方式，它的原理簡單，利用一架起重設備就能完成，施工過程中將夯錘升舉至高空，使其自由下落，利用夯錘自身的重量和重力勢能，作用于軟土地基上，通過產生應力變化強化軟土的強度，降低了后期軟土的壓縮能力。這種方法簡單可行，不足之處在于施工產生的噪聲和振動太大，對周邊環境的影響較大。此外，重力夯擊還容易產生彈簧土，影響地基質量。

總之，基本明確了道路工程施工中軟土地基的影響表現，及借助后壓漿技術的處理方法，但鑒于不同道路工程施工期間，軟土地基處理的主客觀條件具有差異性，因此這些方法在實際工程中的利用，需要緊密結合實際工程的條件和要求，確保這些方法的靈活應用，并予以適當補充和完善。

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劉園園

摘要：我國公路建設事業發展迅速，道路橋梁建設投資規模越來越大軟土地基是一種不良地基，其特點為強度差、壓縮性高、透水性差。在道路橋梁工程中，軟土地基路段往往容易出現地基強度不能滿足使用要求的狀況，因此，在軟土地基上進行道路橋梁工程施工必須要對軟土地基進行地基處理，且不同的軟土地基采用的施工處理方法也不一樣。?。在修路的同時，對路基條件的堅固穩定性提出了很高的要求，尤其施工之前，對地質勘察技術的深度和精確度要求很高，既要求路基的穩定，也要很好的處理工后均勻沉降的問題，如果這一環節處理不好，會導致路面質量下降，影響行車速度，造成對車輛慢性損壞，嚴重的會導致交通事故的發生，甚至人員傷亡。所以有必要進一步加強路橋施工中軟土路基處理。筆者結合多年實際工作經驗，分析道路橋梁工程軟土地基的常見問題，在此基礎上對相應的施工處理措施做了分析。

中國論文網 http://www.xzbu.com/2/view-5909845.htm

關鍵詞：道路橋梁；軟土地基；施工處理；分析

中圖分類號：TU997文獻標識碼： A

引言：不同地區軟土地基由于土體不同，土層不同相應的土體也不同，導致軟土地基性質存在很大差異。施工過程中出現的質量事故大多與設計施工人員弄不清楚軟土地區地質實際情況息息相關，尤其對于道路橋梁工程來說更是如此。橋梁工程中的軟土地基由于受到工程性質和土質的影響，其軟硬程度存在很大差異。因此，一個科學可行的施工方案應考慮到不同地區的軟土實際情況，參照具體工程標準，對實際問題實施具有針對性的處理措施。

一、軟土路基的特性

軟土一般是指強度低、壓縮性較高的軟弱土層，大體上分為五類，分別是軟粘性土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土及泥炭。軟土主要分布在我國濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍等。其主要地質特性為：土壤含水量高、空隙比較大、透水性差、壓縮性較高、靈敏度較高、具有很強的流動變形性。修建在軟土地基上的路橋，要考慮穩定和沉降。軟基的沉降一部分由地基固結產生，另一部分因地基側向變形產生，路基的沉降是有規律的，主要包括：路基填筑時，如果超過一定的臨界高度，沉降速率就會增大；沉降沿深度分布；沉降速率與加載速率相關。

二、道路橋梁工程中軟土地基的常見問題及施工現狀

軟土地基的性質隨所在地區不同而不同，同時不同土層軟土地基性質也不盡相同，因此不可預見性較大。在設計及施工過程中，很容易出現質量事故，主要包括以下幾種：勘察工作不到位導致未對該作軟土地基處理的地段作認真處理，此類案例不勝枚舉；雖勘察出是軟土地基，但未做認真處理，導致路堤不穩，甚至對線外建筑物產生威脅；即使作了軟土地基處理，但由于施工處理措施不當，同樣照成了路堤不穩；分層填筑沒有嚴格按照工程規定，導致填土速度過快，碾壓不當，進一步造成了路堤失穩；填筑不當破壞了“硬果層”導致路堤失穩，這個問題對道路橋梁工程的影響尤為嚴重。

所謂“硬果層”，是指覆蓋在軟土地基上的強度比軟土高的土層?！坝补麑印钡拇嬖趯τ跀U散應力和承重具有顯著作用，正確利用“硬果層”有助于減少施工開銷，具有重要意義。甚至有一種說法認為若能充分利用“硬果層”的擴散應力作用，可以不對軟土地基進行突出處理，通過采取正確的預壓措施，就能保證填筑路堤的穩定。但這存在一個大的前提，那就是對“硬果層”的勘察利用工作必須確實做好，否則非但達不到預想效果，還可能導致橋臺變位甚至損壞（受地基對結構物的推擠作用和負摩擦阻力的影響）。橋臺位于軟土地基之上，其基礎無論是摩擦樁抑或支承樁，軟土層因為受到臺背填土的影響發生較大沉降，導致對橋臺和樁基礎產生負摩擦力和向河中方向的縱向推擠，影響較輕的話只是使橋臺發生下沉或位移，更嚴重的是使橋臺本身發生損壞并危及到了橋墩，對于輕型橋臺來說這種現象尤為嚴重。這個問題不只嚴重影響到了工程的進展，而且對于工程完工后的投入使用來說尤其不利。

三、常用道路橋梁工程中軟土地基的施工處理措施

常用道路橋梁工程軟土地基施工處理措施可分為兩大類：軟土地基表層處理方法和軟土地基加固方法。

1、軟土地基表層處理

這種方法一般適用于地表面非常軟弱的情況。具體措施可分為增添材料，排水，敷設等，這些措施可顯著提高地表強度，預防地基局部變形，可在有效保證施工過程中的機械作業的同時實現地基上填土荷載的均勻分布。砂墊層法，表層排水法，添加劑法，敷設材料法等都屬于此類方法。

首先是砂墊層法。這種施工處理措施適用于地基軟土層含水量比較大，土層比較薄的情況。為使砂墊層起到地下排水層及上部排水層的作用，同時能有效地固結軟土層，可將0.6-1.3cm厚的砂墊層敷墊在軟土地基上，這樣一來不但可以有效地降低填土內的水位，而且可以在地基施工及填土時為施工機械提供優良的通行條件。值得注意的是，在采用砂墊層法時必須考慮到施工機械的重量，偏心程度，接觸壓力以及軟土地基表層強度等。

其次是表層排水法。這種施工處理措施主要適用于含水量過大但土質較好的軟土地基。為了保障施工機械通行，在填土之前要在地表面挖好溝槽以排除地表水，盡可能將地基表面的含水率降低。應該在挖好的溝槽中回填透水性好的碎石或沙礫，使其在施工中能起到盲溝作用。

第三是添加劑法。這種施工處理措施適用于地表層為粘性土的情況，在其中滲入添加劑可有效改善地基的強度特性和壓縮性能，在保障施工機械行駛的同時能夠有效起到提高填土固結及穩定的效果。水泥，生石灰和熟石灰一般是添加劑所使用的主要材料。

第四是敷墊材料法。這種施工措施使用于地基土層不均的情況。通過利用敷墊材料的拉抗力和抗剪力，可保證施工機械通行，減輕側向變位，降低地基局部沉降，均勻支承填土荷載進而保證施工機械通行，同時也可提高地基支承能力。玻璃纖維格柵，土工布，化縣無紡布等是敷墊材料的主要來源。

2、軟土地基加固

軟土地基加固施工處理措施主要包括以下兩種：豎向排水固結法和粉噴加固處理法。

首先是豎向排水固結法。這種措施要點是在地基中設置排水柱，使其垂直于粘性土地基。此類措施有助于減短排水距離，增進地基排水固結，加強地基抗剪強度。按所用垂直排水柱材料的不同可分為紙板排水和砂井排水兩種。砂井排水閥又可根據砂井施工方法的不同進一步分為袋裝式，水射式，打入式，螺旋鉆式等。一般不單獨使用本種措施，而多與緩速填土法或加載法并用，對均質且對層厚大的粘土地質效果顯著；對泥炭質地基來說效果不理想。地基具體處理范圍如下：處理對象為路基頂面寬度下――防止沉降；處理對象為填土坡面下――為了穩定。在設計排水砂井時，首先應該對施工方法，排水距離，砂井直徑，改良范圍等做出假定，然后進行沉降及穩定計算，若計算結果不能滿足時，對假定數據進行修正，繼續計算。

其次是粉噴樁加固法。這種處理措施適用于對地基沉陷求嚴格的部位，如大，中，小橋通道，涵洞，橋頭等。施工中還應注意控制鉆機噴粉高程，下鉆深度，保證粉噴樁長度。不得使用不具備粉體計量裝置的噴粉機。要保證對粉噴樁的攪拌均勻度和成樁直徑進行定期檢查和復查，重點檢查其直徑磨耗量。

四、結束語

綜上所述，道路橋梁工程中軟土地基的各種施工處理措施是在筆者結合自身實際工程經驗的基礎上提出來的，通過對具體施工措施的分析，目的在于總結出它們各自具有的優缺點及適用場合，以及能更好地指導道路橋梁工程實踐，進而保證道路橋梁工程施工質量。

參考文獻

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