公路桥梁施工中软土地基施工技术

刘艳洁

【摘要】鉴于我国公路桥梁工程项目的建设规模有不断扩大的趋势，有必要探讨公路桥梁施工中软土地基施工技术的具体方法和应用场景，增加工程整体的安全性，提高公路桥梁的工程质量和使用年限。本文首先说明了软土地基的特征及危害，然后分析了软土地基对公路桥梁施工的作用关系，最后详细阐述了公路桥梁施工中软土地基施工技术要点。

【关键词】公路桥梁；软土地基；砂垫层；水泥搅拌桩；挤密法

一、软土地基的特征及危害

软土地基一般是指压缩性低及土层强度低的地基。软土地基的主要特征包括： 土层的含水量较多、孔隙大、孔隙比一般在 1～1. 9之间、含水量在34% ～72%之间、塑限指数在13～30 之间、饱和度一般大于95%。软土地基包含我们熟知的湿陷性黄土、淤泥、软粘性土及淤泥质地质。在对软土地基进行处理时，若未科学处理，就会造成建筑物地基不稳或者是对桩基础、桥台产生纵向推挤向河中方向和负摩擦力的作用，这会导致桥台下沉，甚至是损坏桥台，进而导致公路被破坏，危及到人们的通行安全。

二、软土地基对公路桥梁施工的作用关系

（一）软土地基对公路桥梁压实度的作用关系

软土地基土层相比普通的地基土层来说，其组成部分具有明显的差别。由于松软土、松散砂、大孔隙泥炭是组成软土地基层的重要部分，使其具有了明显的高水分性、压缩能力强、渗透能力差、抗剪能力低的特性。考虑到公路桥梁的稳定性程度对于公路质量的高低具有重要的作用，在进行公路桥梁的施工过程中，必须增加对软土土地的施压力度，将软土地基压实到位，以提高整个公路桥梁的稳定性。公路桥梁施工方在施工过程中要注意到的是，如果遇到阴雨连绵的天气，就要格外注意施工中雨水的深入情况，尽最大可能避免雨水渗入导致的公路桥梁被侵蚀现象的发生。

（二）软土地基与公路桥梁路面硬化之间的作用关系

由于软土地基的稳定性、坚固性、抗压性比较差，极易增加公路桥梁路面在施工过程中硬化现象的出现概率。在我国现阶段的公路桥梁施工过程中，大多采用沥青和混凝土对路面进行浇筑，但是这两种材料的稳定性较差，不利于路面正常固化。相反，很容易使得路面内部开裂、硬化，最终损毁公路桥梁路面。

（三）软土地基易使公路桥梁路面发生沉降

路面沉降是公路桥梁施工中很多安全事故的罪魁祸首，而软土地基是致使路面发生沉降的主要原因。公路桥梁施工中所遇到的软土层过渡带受到地下水长时间的冲刷，极易发生诸如水土流失等降低软土地基强度的现象。

三、公路桥梁施工中软土地基施工技术要点

（一）表层处理法

表层法通常指的是排水法和敷设法、增添法等，适用于表面较为软弱的软土地基。表层法的主要任务是增强地表强度，避免出现变形，保证施工设备的正常使用。如果软土地基的形成原因是含水量大，那么在填土开始之前，可以先利用沟槽进行地表排水，以降低地基表层含水量，为施工设备功能的正常发挥创造有利条件。为了保障沟槽可以替代盲沟发挥作用，最好选用碎石、砂砾等透水性较好的填充材料。

砂垫层方法适用于软土厚度小、排水性和砂砾条件好、工期充裕等几种情况的施工项目。此种方法的主要任务是加大土层强度，达到稳定要求，使用时应控制砂垫层厚度在0.12m～0.24m，垫层材料的含泥量不得大于5%.，施工过程中，应注意做好洒水压实处理，施工进行之前，必须重视砂砾表层的检查，在确保表层湿润后方可开始施工。

若地基表层为粘性土，为了保障施工质量，可以使用添加剂改良软土地基的强度和压缩性，确保施工设备能够正常使用，同时提高填土稳定性，改进固结效果。通常被用作添加剂的有水泥和生、熟石灰等，这些材料的使用能够起到明显的降低含水量的作用，并且使用这种方式可以利用固结土的化学变化，促进粘土性质的改变，达到提高土体稳定性的目的。

（二）水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩法主要是将水泥和石灰作为固化剂，利用搅拌机械，将浆液状或者是粉体与软土的固化剂于地基基底进行搅拌，在固化剂经过化学或者物理反应后，形成的地基就具有稳定性好、强度较高的地基了。一般情况下，加固松散砂土、粉状的砂土的地基采用的都是水泥搅拌桩法。因为其对路堤的影响较小，所以其被广泛应用于扩建工程当中。在用水泥搅拌桩法进行施工前，必须要先平整场地，其中包括填平低洼的区域和清理场地垃圾等。

（三）粉喷桩路基固结法

目前，粉喷桩路基固结法广泛应用于我国的公路桥梁工程的施工中。粉喷桩路基固结法的施工流程为： 由于施工的机械设备不能于地面不平的区域进行施工，所以在施工之前，要平整、清理好施工区域，保障地基的稳定及平整，如果地基不平的话，可以采用加垫砂石的方式进行填平。在地面不平的地方加垫一些砂石一方面可以平整地基表面，便于施工，另一方面可以提高软土地基的稳定程度。在软土地基的施工过程中，需要严格控制并管理粉喷桩的原材料，尤其是水泥的质量，从而保障粉喷桩的施工质量。

另外，在施工过程当中，还需要提前对施工区域进行试桩，并根据实际的情况确定施工参数，使其符合国家规定标准。为了确保粉喷桩的施工质量，还需要在施工过程中严格按照相关规定进行操作。

（四）挤密法

挤密桩法主要适用于我国有大量湿陷性黄土分布的中部及西部地区的公路桥梁软土地基的施工当中。挤密法的工作流程为： 一是于软土地基上打桩孔。二是在桩孔中填入石灰、砂石或者是素土。三是分层进行密实夯填。

这种方式可直接在原地进行所有施工，不需要使用大型设备机械进行施工，同时，挤密法可直接利用废弃材料作为桩孔填充物，有效地节省了材料成本。其中，挤密法主要是通过石灰土桩法达到基土密实的效果。石灰土桩法主要是按照科学的比例调和炉渣、粉煤灰、石灰块等材料，在利用调和物进行基土回填、夯实。由于生石灰具有气、水硬性的特点，因此当生石灰与其他材料进行搅拌时，其体积会发生膨胀，进而达到挤密地基的目的。另外，挤密法中还有一种方法，即砂石桩法，其工作原理是合理处理砂石、碎石、卵石等材料，再将其填入到桩孔中，以提高软土地基的固结性及结构的承载力。

（五）灌浆法

灌浆法是运用液压、气压或者电动化学的原理，把具有充填性、胶结性等特点的材料注入到各种介质之间的裂缝和空袭之中，实现其强度和密实度的增加。灌浆法的主要目的是加固结构的同时实现防渗。在公路桥梁的建设过程中，除了需要提高灌浆对象的模量和强度之外，还需要达到恢复构筑物的整体稳定、降低渗透性、截断水流等诸多方面的目的。过去该方法主要用于改善强渗透底层，近些年来，针对软土中的灌浆法进行了一些列的实验，并取得了良好的工程效果。

（六）竖向排水固结法

在地基中設立垂直排水柱，能够起到显著减小排水距离的作用，提高排水固结以及抗剪强度。排水柱材料一般有两种：砂井、纸板。排水由于施工方式的差异，砂井排水法可以分为多种，比如水射式和袋装式等。此种排水方法通常不会独立使用，一般会与加载法、缓速填土法同时使用，能够起到较好的效果。

结语

综上，软土地基施工是公路桥梁施工中的重要组成部分，其施工水平在很大程度上影响着工程的整体质量。因此，施工方要积极探索新方法、采取新制度、

研发新技术，以确保软土地基的施工速度和施工质量，提升工程整体安全性，更好地服务于我国经济和社会的发展。

参考文献：

[1]蔺晓宁.对公路桥梁施工中软土地基施工技术的探讨[J]. 门窗. 2014（11）

[2]鞠秀志.公路桥梁工程软土地基施工中的加固工艺[J]. 中国高新技术企业. 2014（22）

朱少波

【摘要】公路桥梁施工过程中软土地基影响着施工建设的正常开展，直接影响着公路桥梁施工质量，因此也是越来越受到重视。公路桥梁施工中软土地基施工技术在使用过程中具有一定的局限性，适用的范围要与设计要求相符合，这样才能够保证软土地基施工方法的全面开展。施工人员在进行施工作业之前，应对于工程实况有一个较为全面地认识，明确自身的施工责任，在具体的操作实践中，积极采用新技术、新工艺，提高软土地基的稳定性和强度，为施工质量的提高奠定基础。基于此本文分析了公路桥梁施工中软土地基施工技术相关内容。

【关键词】公路桥梁；软土地基；施工技术

1、软土地基特点

1.1、地基内具有高含水量

如果在地基的勘测过程中发现地基中具有较高的含水量，特别是当地基内的含水量在35%～75%的范围内上下浮动时，基本可以确定为软土地基，这是因为软土地基的含水量与一般地基的含水量有着明显的区别。同时在施工的过程中会发现一些类型的软土地基由于含水量相对较高，并不是静止不动的而是呈现出流动的趋势，这在一定程度上对道路桥梁的施工造成了一定的影响。这就要求在施工的过程中需要对不同类型的软土地基进行相应的技术处理，以确保施工的安全。

1.2、具有较大的压缩性

就一般情况而言，软土地基的压缩系数为0.5MPa～1.0MPa，这类软土地基具有较大的压缩沉降量，并且排水性能不好，地基的结构不稳定。在地基中存在不同种类的软黏土结构，但是任意一种软黏土结构的存在都会对道路桥梁的施工造成一定程度的影响。

1.3、地基渗透性小

软土地基的固结速率相对于薄砂层的黏土具有较低的固结速率，导致这种情况出现的主要原因是渗透系数的影响。在一般情况下，均质黏土的渗透系数在0.00000001～0.0000001cm/s内上下浮动。这就说明，均质黏土如果受到荷载的影响，会出现强度低固结效率低的状况，并且想要提高强度以及固结速率还有着较大的难度。如果在土壤中存在的有机质的含量较高时，还会出现气泡等状况，这会造成排水道堵塞使软土地基的渗透性降低。

2、公路桥梁施工中软土地基施工技术

软土地基作为公路桥梁施工过程中的重点和难点，对公路桥梁的施工过程带来了极大的困扰，下面主要是对几种常用的公路桥梁施工中软土地基施工技术的描述。

2.1、粉喷桩路基固结法

我国目前很多的施工企业在公路桥梁施工过程中都会应用粉喷桩路基固结法，其主要的施工步骤如下：

1）清表回填

进行粉喷桩施工的场地，事先应予以平整，清除桩位处地上地下的一切障碍物（如石头树根等），并进行清表处理；场地低洼时，应先填粘性土。沟塘处需打粉喷桩，应考虑抽水、清淤回填及平整。

2）施工放样

根据设计图施工范围用全站仪每间隔10米精确放出中桩和边桩，其间用钢尺放出每根粉喷桩桩位，桩间距偏差应小于100mm，并插以竹桩等标示物报监理复核。

3）桩机就位

根据施放的桩位确定粉喷桩机体的位置，使机体搅拌轴保持垂直状态。

4）下钻

启动搅拌钻机，钻头边旋转边钻进，为了不致堵塞喷射口和减少负载扭距，钻进时喷射压缩空气（不输送加固料）。钻进速度应小于1.5m/min。如地层压力较小时可在下钻时就喷加固料，该方法可充分利用搅拌机械，增加复搅次数保证搅拌均匀性。

5）钻进结束

对于摩擦型粉喷桩达到设计深度时可停止钻进；对于端承型粉喷桩必须要穿透软弱土层到达强度相对较高的持力层，并深入硬土层50cm。持力层深度除根据地质资料外，还应根据钻进时电流表的读数来确定，当下钻速度在0.5m/min（最慢一档速度）时电流表电流值达70A以上并伴有钻头跳动现象时表明钻头已深入持力层，如能持续50cm以上则表明钻头已深入持力层应停止钻进。

2.2、表层处理法

表层法通常指的是排水法和敷设法、增添法等，适用于表面较为软弱的软土地基。表层法的主要任务是增强地表强度，避免出现变形，保证施工设备的正常使用。如果软土地基的形成原因是含水量大，那么在填土开始之前，可以先利用沟槽进行地表排水，以降低地基表层含水量，为施工设备功能的正常发挥创造有利条件。为了保障沟槽可以替代盲沟发挥作用，最好选用碎石、砂砾等透水性较好的填充材料。

砂垫层方法适用于软土厚度小、排水性和砂砾条件好、工期充裕等几种情况的施工项目。此种方法的主要任务是加大土层强度，达到稳定要求，使用时应控制砂垫层厚度在0.12m至0.24m之间，垫层材料的含泥量不得大于5%，施工过程中，应注意做好洒水压实处理，施工进行之前，必须重视砂砾表层的检查，在确保表层湿润后方可开始施工。

若地基表层为粘性土，为了保障施工质量，可以使用添加剂，改良软土地基的强度和压缩性，确保施工设备能够正常使用，同时，提高填土稳定性，改进固结效果。通常被用作添加剂的有水泥和生、熟石灰等，这些材料的使用能够起到明显的降低含水量的作用。并且使用这种方式，可以利用固结土的化学变化，促进粘土性质的改变，达到提高土体稳定性的目的。

2.3、排水固结法

排水固结法是利用地基排水的固结特性，在公路桥梁工程建造之前，对地基进行加荷预压，是地基强度加固的有效措施。为了促进地基排水固结，要在粘性土地基中设立垂直排水柱，从而增加了抗剪强度，通过深层复合地基加固和采用深层排水固结可以提高软土地基的承载能力。排水固结法多数都和缓速填土法或加载法共同使用，一般很少单独使用。排水固结法对于泥炭质地地基的效果稍差、均质粘土地质的效果最好。

2.4、加载法

这种施工技术方法能够增强地基的抗压性及强度，从而降低填土路面沉降遭到破坏。地基固结沉降的方法，能够降低地基间隙水压的提升，这种方式主要是依靠大气压力，对大气压加载法有促进作用。在软土地基的处理中，上部和中间有砂层的地基比较适用于降低地下水的方式，相关人员可以通过在施工区间打入钢板进行维护，从而使地下水位降低，并且不会影响到周围的环境。相关人员在施工中发现，填土加载法与沉降时间、荷载重量有着密切的联系，他们的目的都是控制路面铺装完毕后的沉降量。如果无法保证地基稳定或加载重量过大的情况，应结合缓速加载法考虑。相关单位需要在施工中进行全面检测和控制，因为地基沉降现象和实践关系难以控制，所以要明确残余的沉降程度，从而防止地基遭到破坏。

3、公路桥梁施工中软土地基施工的注意事项

3.1、桥梁等级要求

桥梁的等级不同，其对于地基的施工标准也不相同，随着等级的升高对于地基的施工标准也相应提升。所以在实际施工中，应该首先了解桥梁的等级，然后根据土质状况，有针对性的选择施工技术。对于等级较高的桥梁，在处理软土地基时要制定科学的施工技术，避免因为软土处理不当而造成沉降不均，从而导致桥梁整体施工质量受到影响。如果桥梁的等级较低，可先进行简单的路面铺设，在软土地基完成沉降后，再进行桥梁铺设施工。

3.2、软土地基的施工环境

对于地基的土壤状况不同的情况，要选择适当的施工技术，以提高软土地基的施工质量。如果施工现场为粘性土质，则可以采用压实技术，这种施工方法一方面不会对内部结构造成改动，另一方面还可以充分的利用粘性土的特性，来提高路基结构的强度。在遇到砂性土的地基施工中，一般会使用挤密法。在土层较浅的部位，可以先对表层进行处理，然后再采用挖掘和填充的方式。如果施工场地的土层较深，在进行表层处理的同时，还需要使用其他施工方案来互相配合。

总之，目前，我国的公路桥梁建设项目日渐增多，在施工过程中，软土地基的处理显得格外重要，为了保证桥梁的施工质量，就必须重视施工技术的革新和改进。对于软土地基的处理施工，必须考虑到软土地基的特殊性和桥梁建设的具体要求，对其进行科学的处理，以保障桥梁工程的施工质量。

参考文献

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