探析道路桥梁中的软土地基处理技术

摘 要：我国是一个地域广阔的国家，范围内有山川、河流、湖泊等各种地质条件，且由于常年的地壳运动和火山等影响，地质基础千差万别。而随着经济水平的发展，道路和桥梁建设也逐步建设成全国性的网络，人们对出行道路的要求和使用频率也越来越高。道路和桥梁工程通常线路都非常长，会遇到各种不同的地质条件，本文重点对遇到的软土地基处理原理和方法作介绍。

关键词：软土地基；处理技术；道路和桥梁

引 言

道路和桥梁工程作为公共交通运输工具，其使用频率和强度都非常高，特别是长期承受高强度的荷载，如果基础部分没有处理好，就很容易发生开裂、沉陷等各种质量问题，甚至影响其使用安全。因此研究道路和桥梁工程中软土地基的处理原理和方法，对其工程建设的质量和后期的使用都有较为现实的意义。

1 软土地基的概念及特性

软土地基是指压缩层主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基，由于其组成物质松散因此承载能力很低，所以被称为软土地基。通常具有如下几个特性：

（1）孔隙比大：软土地基通常土质比较松散，土粒之间具有较大的空隙，所以孔隙比较一般的土体都比较大。

（2）含水率大：很多靠近河流、湖泊等位置的土体，地下水含量含丰富；或者是局部地区常年雨水丰富，都会导致土体内含有大量的水形成软土地基。

（3）压缩性高：软土地基由于其大的孔隙比和含水率，因此整体承载力较差，在承受外部压力的时候，空隙变小、内部水被挤压出，所以体积会急剧变小，如果应用在道路桥梁工程中，就会引起上部结构的沉降和开裂。

（4）透水性弱：由于很多软土地基已含有丰富的水，当上部雨水或养护的施水的时候，下部无法吸收，导致上部水会长期积累在路面无法排走，形成滞水。

（5）抗剪强度低：有些由于地质变化情况导致的断层带或软土层，在上部承受不均匀荷载的时候，很容易发生断裂，造成上部结构的破坏。

（6）变动灵敏性高。在内部含有大量的水分和气泡的情况下，软土地基体积很不稳定，当承受荷载的时候，会因为压力施加的部位、方向和不均匀性，导致软土体积发生各种变化，因此变动灵敏性很高。

2 软土地基鉴别办法

在工程开工之前，通常都会进行地质勘察工作，这是了解地下土质分部状况的最有效和准确的办法。根据设计图纸要求，进行相应间距和深度孔位的钻探，取出相应土层的样本，进行土工试验后，可以得出其含水率、空隙率、抗剪抗压等各项性能指标，与标准值进行对比后，就可以得出哪些部位有软弱土层。

3 改善软土地基的方向

3.1 改善压缩性能

软土地基的影响，主要是上部受压的时候会发生大的体积变形，引起上部结构沉降和开裂。因此要对软土地基进行处理，主要是改善其抗承载能力，因此要大大压缩其体积变形的量。

3.2 减少含水率

软土地基的含水率对本身的承载力有较大影响，而且对雨水的吸收有很关键和直接的作用，要防止雨水的堆积，就必须改善土体的含水率。

3.3 降低孔隙率

正是由于软土地基的孔隙率较大，结构不密实，因此承载力低。所以改变软土的孔隙率也是有处理软土的关键点。

4 常见的公路工程中软土地基处理方法

4.1 强夯挤密法

强夯法就是用一个质量较重的锤子，从一定高度快速下落，锤击土面。在强大的熟悉冲击力下，来挤压土体，使其密度变大、含水率变小，土质密实来增强承载力。这种方法由于设备简单、施工工艺通俗易懂、人员素质要求较低、成本较省，所以被广泛应用于地基处理中。

但是这种方法有一定局限性，只能适用于碎石土、低饱和度的黏性土、砂土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等。综合来说就是要土的粒径、含水率、及土层厚度在其施工应用范围内，

4.2 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是首先利用钻机进行钻孔，再将带有喷嘴的注浆管插入至设计深度后，用高压注浆设备将水泥砂浆注入到土体里面，使砂浆与土体进行融合形成高压粉喷桩来提高土体承载力。在高压砂浆喷射至地下的过程中，细小的颗粒会随着砂浆的上浮而带出地面，也会改善一定的土体结构。值得注意的是，在选中这种工艺之前，要做好地质勘查工作，确定土层的分布情况，特别是如果有溶洞或断层一定要勘查清楚。因为在注浆的过程中，浆体会优先填充这些溶洞和断层，如果溶洞或断层过大，则会填充进去很多的砂浆还无法看到效果。因此这种方法适用于淤泥、淤泥质土、粉质黏土、和含水率较高的软性土层。

4.3 排水固结法

排水固结法又称预压法。具体方法是在工程施工前，在地基中埋设塑料排水带或者袋装沙井。之后在上部进行加压，饱和软黏土在荷载作用下，孔隙中水慢慢被排出，土的孔隙比减小，土就会逐渐粘结起来，其强度得到提高。排水固结法主要是控制地基的沉降，适用于淤泥质土、淤泥、冲填土等饱和黏性土地基。但是这种方法会使得工程竣工时间拉长，原因在于预压的时间过长

4.4 强夯置换法

强夯置换法与强夯挤密法从施工设备上有所相同，但是从技术原理、施工工艺上是不同的，因此其适用范围也不尽相同。强夯置换法适用于厚度小于6m的软黏土层或者含水率过高的淤泥质土。在重锤夯击的过程中，要加入碎石料来填充软土层，并通过高压使之与软土地基进行融合形成复合地基来提高承载力。

4.5 抛石挤淤法

即在路基底部放入一定数量的片石，上部施加荷载来将淤泥挤出基底范围，同时挤压周围土体增加固结程度，来提高承载力。这种方法主要适用于常年积水的洼地，沼泽、水塘、或者是其他软性土层。改善范围一般在地上4m以内，如果过深则片石无法沉入到底部，就无法保证改善的效果。

4.6 深层搅拌法

深层搅拌法是通过特制机械设备，以在高压作用下将固化剂注入到土体中，固化剂通常为水泥或石灰。在固化剂的作用下，与软土地基粘结在一起发生各种反应，使软的地基凝结成硬度较高、稳定性强、含水率小的坚硬基础。如果在固化剂体量比较大的时候，可以直接形成水泥状体等复合地基对土体进行挤压密实，来改善整体地基的强度，提高承载力，也能有效防止不均匀沉降。

这种方法主要适用理淤泥、淤泥质土和含水量较高的地基、承载力特征值不大于120kPa的黏性土、粉土等软土地基。由于其施工工艺的局限，只能处理3m以上的土体。

5 软土地基处理控制要点

（1）在工程开工之前，一定要进行详细的地质勘察，了解下部土质的分部情况，根据土工试验的数据来明确软土地基的类型和范围，有针对性的采取处理措施。在制定处理方案的时候，要有针对性和可行性，达到最优的处理效果和费用投入。

（2）软土地基的处理方法有很多种，但是很多施工单位只熟悉自己使用过的方法，导致很多时候处理的方法不当，而达不到预期的效果。因此在选择处理方法的时候，一定要根据具体地质情况，经各方研讨审批后再实施。

（3）在对软土地基处理完成后，要找相应有资质的单位来进行荷载试验和其它需要的实验，来检验是否处理到位。只有真正达到了设计承载值后才可进行上部施工，否则引起的返工代价会更高。

6 结 语

道路和桥梁工程是百年大计的重点项目，是人们日常生活中经常要用到的工具。因此各参建单位，应该控制好每一个施工环节，特别是对于基础土质的处理要作为重点和难点来控制。只有基础有足够的承载力和稳定性，才能保证道路桥梁工程的长久使用，发挥应有的效果。

参考文献

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[3]沈烨.软土地基处理方法综述[J].山西建筑，2011（5）.

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