道路桥梁施工中软弱地基的处理方法

道路桥梁施工中软弱地基的处理方法

莫永哲1 刘双伟2 江波3

​1.430527198608145114 中咨工程管理咨询有限公司 2.430426198310140976 中咨工程管理咨询有限公司 3.430921199105118518 中咨工程管理咨询有限公司

摘要：当前，我国道路与桥梁工程数量日渐增多，道路与桥梁工程项目质量备受关注，然而在道路与桥梁建设过程中，基本上地质形式就是软粘土，粘土不仅强度低、孔隙率较大，同时渗透性也较差，所以针对这一土质就要采取相应的施工工艺，以提高道路与桥梁工程施工质量。目前，路桥施工企业如何进行软基处理施工已成为重点工程项目建设的重点。

关键词：道路桥梁；软弱地基；处理方法

1软弱地基的特点

1.1地基承载力低

软弱土质地基的低承载力是其存在的显著限制，置于此类地基上的建筑结构难以满足荷载需求，从而引发一系列问题。地基的弱点直接威胁工程的整体安全，由于地基无法支撑建筑负荷，建筑可能遭受下沉或偏斜，在少数情况下甚至会导致结构性破坏。这些因素不仅危害建筑的安全性，也会提高建设难度。为确保工程质量，必须在处理软弱地基的基础上对基础部分进行精心设计，并采取特别的加固措施，以便构建更加稳固的根基。松散地基可能导致工程进度受阻和投资回报降低，不得不采取加固或创新基础构造方案，工程周期延长，带来施工进度延迟和成本增加，投资效益因此遭受不良影响。地基问题常以承载能力不足的形式出现，在地质调研和评价基础上，必须采取加固策略和设计合理的基础，确保建筑物的结构完整、使用安全与长期稳定。

1.2土体含水率高、密度低

软弱地基多生成于河流、湖泊等水体周边地带。长期的水体运动使得这些地区土体中的可塑性颗粒含量较高，一般为高液性限黏土。同时，长时间的水浸淹和搅动使其孔隙率增加，孔隙中满载水分。因此，这类土体的自然含水率较高，一般在液性限以上，甚至接近流体极限，密度则较低，导致土地承载力、抗剪强度较差。

在道路桥梁施工中，如果地基属于软弱土体，直接架设上部结构通常会造成过大的均匀沉降和差异沉降，不利于道路桥梁的整体稳定性，也影响行车舒适性。

1.3施工困难

地基的显著特点是形变明显，对建筑的结构安全与稳固性产生重大影响。由于地基软弱，承载力不足，无法妥善承载建筑物负荷，因此在建筑物施加载荷时，地基易产生沉降、下沉或不均匀沉降等变形现象。这种变形可能导致建筑物整体结构不稳固，对安全使用构成重大危害。例如，地基的不均匀下沉可能导致建筑物倾斜或开裂，这会破坏建筑物的外观和功能完整性。地基变形对周围环境产生影响，地基塌陷可能引起地表降低，干扰邻近基础设施功能，安全隐患威胁周边建筑物。针对松软基础需加固处理，施工时要采取有效的加强措施和基础规划。

2道路桥梁施工中软弱地基的处理方法

2.1强夯处理技术

在道路桥梁施工中，强夯处理技术具有重要的应用价值。要知道强夯是一种通过大能量冲击载荷来改善土体性质的地基处理方式。它的工作原理主要是利用大质量、大能量的夯击，使土体产生塑性变形，达到改良土体并增强其承载力的目的。强夯处理过程主要分为三个阶段：初期夯实阶段、主夯实阶段和后期加固阶段。初期夯实阶段，通过适宜的夯击能量，使地基土得到初步压实，形成初始承载力。在主夯实阶段，通过增加夯击能量，使土体达到预定的密实度和承载力。后期加固阶段，则是在主夯实完成后，通过小幅度夯击，保证地基的均匀性和稳定性，消除局部松动区域。在实施强夯处理时，需要按照设计方案选定夯击能量、夯击次数和夯击点布置等。通常，夯击能量和夯击次数由地基土的类型、深度和预期改善效果等因素决定。夯击点的布置主要考虑地基土施工面积和改进深度，以及施工设备的性能和特性。强夯施工过程中，需要实时监测土体的振动响应和沉陷变化，并根据实际情况调整夯击参数。同时，为了确保施工质量，还需要对强夯后的地基进行检测验收，包括土体的密实度、承载力、变形特性等方面。虽然强夯处理技术具有成本低、施工快、适应面广等优点，对于一些粒径较大、结构松散的土类，如沙土、砂质粘土等都具有良好的改良效果。但对于粘土、淤泥等细粒土体，其改善效果不明显，需要配合其他地基处理方法使用。也就是说只有根据地基土的类型和特性，配合适当的施工工艺和设备，并进行严格的质量控制和监测验收，从而确保地基工程的质量和安全。

2.2预加载法

预加载法是在地基预先施加一个大于设计荷载的额外载荷，使软弱地基在这一载荷下发生压实沉降。待地基压实稳定后再移除预加载荷载，从而提高地基的压密程度和抗剪强度，为后续上部结构的施工创造良好条件。

预加载荷载主要可采用附加土填方、覆盖盖板或卵石进行施加。这类置换填筑物的自重可以形成额外荷载压实软弱地基，也可以在土填方或覆盖层上额外搭设临时构筑物，或直接使用吊装重物的方法加荷。

预加载过程中，需要仔细观测各监测点的沉降量，绘制沉降-时间曲线。当软弱地基沉降速率减缓，基本趋于平稳后，再逐步卸载和移除预加载荷载，修整地基表面，完成后续上部结构工程的施工作业。

2.3换填加固处理技术

在道路与桥梁施工中，使用换填加固处理技术就是将强度低、压缩性大的原地土层掘除，更换为具有良好物理机械性质的材料，以提高地基的承载力及其稳定性，减少沉降变形。这种技术适用于地下水位较高、压缩模量小、塑性指数大、基础厚度大的软土地基处理。换填加固处理技术主要包括以下步骤：首先是地基前期探测，了解地下情况；然后是设计与施工，包括挖掘深度、填土类型和厚度、压实度等；接着是地基底部处理，包括土壤改良等；再进行填土压实，加强土壤强度；最后是封顶保护，防止风吹雨淋。在施工过程中，要持续监测地基变化，如沉降、滑移等，确保安全性。在实施换填加固处理技术时，需要选择具有足够承载力、良好排水性能、易压实的填土材料，通常采用砂石、碎石等。在施工中，需保证填土的压实度，亦即所填土体在压实后的密度应达到设计要求；同时，填土厚度也需要根据设计和地质条件来进行控制。当然，这种方法也存在一定的局限性，如需大量挖掘和运输材料，对施工设备有一定要求。所以，道路桥梁施工中处理软土地基采用换填加固处理技术应考虑到环境保护和经济性，并根据具体的地质情况和项目需求，选择最适合的施工方案。

2.4盖板法

盖板法是利用刚性材料制作盖板，覆盖在软弱地基表面，起加强和压实地基的作用。常用的盖板有钢筋混凝土盖板、预制几何盖板等。盖板法的主要作用是在软弱地基表面形成一个刚性支撑层，起到传力层的作用。盖板将上部荷载均匀分散施加到软弱地基上，可有效减小地基的单位压力和相对沉降。与直接在软弱地基上设计基础相比，采用盖板法后可以大幅度提高地基的允许承载力。另外，盖板本身的自重也可产生一定的预压实效果，使软弱地基发生一定压密沉降。相当于进行预压密处理。同时，在后续荷载作用下，盖板可以起到加固效果，限制和减缓软弱地基的压缩变形。钢筋混凝土盖板可以现场浇筑，厚度一般在0.5～1m。几何结构盖板是工厂预制，有蜂窝、波纹等不同形式，可以快速铺设且质量可控，这类盖板重量较轻，对软弱地基冲击较小。

3软弱地基处理技术可行性分析

3.1 处理原理的适应性分析

依据工程地质勘查所得的软弱地基属性数据，对各类加固手段的根本作用机理是否契合软弱地基的特性进行评估，例如针对含水量较大的高液限黏土地基，考虑采纳加快排水的预压加固方案。

3.2 方法设计可行性分析

依据软弱地基的特性和预期处理成效，拟定预处理方案的关键参数，如加固深度、加固力度、布局方式等，并通过理论推算与数值仿真，检验设计方案在技术层面的实施可能性。

3.3 施工可操作性分析

从施工实际操作出发，考察所需加固材料是否便于获取、施工工艺的复杂程度、是否需用特殊机械装备，以及运输和机械作业的便捷性，从而评价整体施工流程的可执行性。

3.4 质量控制可行性分析

依照设计方案的要求，判断经过加固的地基是否能够承受上部结构的荷载，分析监测点的布置方案及监测指标是否全面，探讨是否能够通过质量检测手段来综合评价加固效果的质量。

结论

综上所述，道路与桥梁施工中的软基处理是一项关键的工程环节，施工单位要想确保地基的稳定性及安全性，就要针对现场实际情况展开勘测，深入研究各种软基处理方法都有其特点和局限性，从而在实际施工过程中科学选择和调配各种处理手段，进而提高软基处理的效果和效益。

参考文献

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