探析桥梁桥头路基施工中的软弱地基处理措施

探析桥梁桥头路基施工中的软弱地基处理措施

吴朝辉

中交三航局宁波分公司浙江宁波315200

摘要：软弱地基具有承载能力差、孔隙率大、结构不稳定以及处理难度较大等特点，大大增加了软弱地基处理难度，同时也成为桥梁建设过程中的重点和难点。本文通过简单介绍软弱地基的特性，并对桥梁桥头路基施工中软弱地基的处理措施进行探讨。

关键词：桥梁；软弱地基；处理措施

一、软弱地基特点

软弱地基具有孔隙比高、含水量大、承载力低、荷载作用下易产生滑动或者固结沉降等特性。软弱地基承载能力较低，因此未经处理加固的地基根本无法满足桥梁工程要求的承载要求，甚至导致桥梁坍塌、结构稳定性差等质量问题；含水量大，渗透性差是软土地基的重要特性，土体渗透系数在10-7～10-9cm/s范围内，其中的水分与土壤颗粒紧密结合在一起，导致内部水分很难析出，常用的处理方法如夯实、挤密、胶结等手段很难对其物理特性进行改良，导致地基处理难度加大；由于软土空隙比较大，土体颗粒之间的结构不稳定、不连续且具有高压缩性，压缩系数在0.5MPa-1～2.0MPa-1之间，甚至更低。软土的固结周期长，承压变形大，结构稳定性差，一旦受到较大的荷载力的作用，极易导致地面大面积沉降，导致桥梁地基不均匀沉降、梁柱等构件开裂等质量问题，影响桥梁的正常使用，对桥梁结构造成不可恢复性的损坏。

另外，软弱地基的结构灵敏度非常高，在3-16之间，一旦受到振动、搅拌等扰动后，土体强度明显下降，且不可逆，这对桥梁的安全性也具有较大的威胁。因此，加强软弱地基的处理在桥梁施工中十分有必要，且是重中之重。

二、处理桥梁软土地基的重要意义

桥梁作为交通运输网络中的重要一环，为了保证桥梁运输需求和通行能力，应严格控制桥梁施工中的各项环节质量，任一环节出现质量问题都会影响桥梁的质量和使用寿命。地基作为桥梁工程中的基础建设，是保证桥梁稳定性和安全性的重要保障，同时软弱地基处理的好坏将直接影响桥梁运营安全和经济效益。桥梁受到选址以及当地地质条件的影响，必须在软弱地基上进行施工时，需要对当地地质条件分析入手，采用先进的技术对软弱地基进行处理，进而改善其物理特性，提高软弱地基的承载能力、抗震性能以及透水性，同时改善地基的稳定性和涨缩性，为桥梁建设打好基础。此外，软弱地基的处理还需要考虑到桥梁建设主体、车辆荷载、地质运动等对地基的压力，加强地基的稳定性和承重能力，延长桥梁使用寿命。另外，软弱地基的处理时尽量使用天然地基，就地取材，减少成本支出。

三、桥头路基施工中常见软弱地基处理措施以及注意要点

（一）常见软土地基处理措施

1、换填法

桥梁施工中软弱地基处理较为常用的是换填法，是将地基处理范围内的软土地层部分或者全部挖出，然后将强度较大的、稳定性强的土石进行分层回填，并进行碾压压实或强夯击打，直至换填后的地基密度和强度符合要求为止。该方法适用于软土层较浅且下部土层稳定性与强度较强的软土地基，换填法施工简单方便、高效快捷。在实施换填法处理软弱地基之前，首先需要确定挖掘的具体位置，将软弱土层去除后，对挖走的地基土方量进行测量计算，然后根据施工现场情况，选择符合当地地形地貌且稳定性和强度较大的级配砂石、素土、粉煤灰等进行换填，严格按照国家相应的技术以及标准规范，换填土进行夯实，进一步提升软弱地基在外力作用下的承载能力，降低了地基压缩性。

2、强夯法

强夯法又称为动力固结法，在当前桥梁软弱地基处理中应用也较为广泛。其主要工作原理是通过将重锤提升至一定高度后自由落体，重锤自由落体过程中产生的重力直接作用于地面达到夯实压缩土层的目的。实验表明，经强夯法处理的软弱地基，其承载能力有了明显的提升，加固深度可达5cm-15cm，还可以有效的消除饱和砂土地基的液化。强夯法可以适用于沙土、粉土等软弱地基施工中，处理效果优于其他处理措施，同时该方法的施工周期短、操作简单，可以有效控制整个处理过程的成本消耗，并且能显著提升地基处理效率和质量。

强夯法与换填法通常可以组合使用，但是强夯法若单独使用，则适用范围有限，不适合处理饱和度高的软土地基。

3、塑料排水板法

塑料排水板法多用于沿海地区淤泥质地基处理，是一项桥梁施工中较为新型的软弱地基处理技术。塑料排水法是利用压力泵将高密度的塑料排水板插入软基中，在压力的作用下排除软土中水分，使得软基密度加大提高基层整体承载能力。塑料排水板的应用可以有效提高地基的面积，排水板的插入深度越深，排水效果越好，地基地层的密度也就越大。随着软弱地基处理技术的不断加强，塑料排水板法还有更好的上升空间。

4、水泥搅拌桩法

水泥搅拌桩法多应用于粉土、松散砂土、淤泥质土以及含水量较高的粘性土等软基处理中，应用较为广泛，处理效果较好。该方法是将水泥作为主固化剂，利用搅拌桩机将水泥浆喷入软土地层中并充分进行搅拌，是软土层与水泥浆发生物化反应，固结一段时间后软土层固结，形成了强度高、稳定性能好的复合地基，进而提高了软基的承载能力。水泥搅拌桩法具有经济性强、对路堤的干扰小等优点。在软基处理前，需要保证场内平整，低洼处需要填平，并对场内的杂物进行清理，确保软弱地基处理质量。

5、灌浆加固法

灌浆法能针对不同情况的软弱地基以及不同地质情况，与高压喷法等技术进行有效的结合，对改善软弱地基特性有明显效果。软弱地基处理时，为了保证灌浆加固技术的有效性，按照一定的配合比将水泥、砂、水混合搅拌，形成水泥砂浆或者水泥浆，也可以利用化学材料作为灌浆浆液进行处理，然后采用专用的压力泵将制作好的浆液喷射到软土中与其进行融合，当浆液固结一段时间后就形成了高强度的地基，改善了软弱地基强度低、承载力差的物理特性，对软弱地基起到了良好的控制作用。粉喷桩法是灌浆加固法中应用较为广泛的一种处理技术，在应用时需要按照设计图纸确定桩孔位置后进行钻孔，且钻机与地面垂直方向的误差不能超过1.5%，误差范围控制在50mm内，然后利用压力泵，将颗粒状的混合材料喷射到软土中，之后在进行灌浆，有效提高了地基的密度和强度。

6、孔内深层加固法

孔内深层加固法是将强夯法与加固材料有机结合在一起的一种软基处理技术，可以有效的改变软土密度。软弱地基内部结构不稳定，存在裂缝，极不利于桥梁建设，因此，在对软弱地基做好考察工作之后，采用动力结合原浆固定技术，将软弱地基内部的裂缝进行填充，原浆送达裂缝口后利用动力强夯将软弱地基进行挤压，从而达到对加强地基稳定性和承载力，最终改善软弱地基的土质性能。该方法最重要的优点在于能够充分利用建筑废料，将其作为填充料进行填充，既节省了材料成本，有减少了建筑废料对周围环境的污染，非常符合我国可持续发展的环保理念，应当大力推行此方法的实施和应用。

（二）软弱地基处理注意事项

1、软弱地基处理要考虑桥梁等级要求，等级较高的桥梁采取力度加大的处理方式对软弱地基进行加固处理，可以有效避免地基沉降和裂缝的产生。

2、不同的桥梁施工环境对软弱地基的处理也有影响，因此在选用处理措施时，首先需要分析当地软土土质，然后参考1选取适合的软土地基处理方式。

结束语

综上所述，桥梁施工过程中，软弱地基是较为常见的地基形式，如若遇到软土地基的情况，需要具体情况具体分析，结合当地实际地质情况与桥梁工程设计要求，选择合理的软土地基处理措施，改善软土地基的物理特性，加强其稳定性、承载能力、抗震性是保证桥梁工程顺利实施和投入运营后安全性的重要保障。

参考文献：

[1]颉志杰.论道路桥梁施工中处理软弱地基的措施[J].建筑工程技术与设计，2017（7）

[2]邢利东.市政工程中软弱地基的处理方法浅谈[J].建材发展导向（上），2017，15（3）：206-207