关于道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施分析

摘　要：今年来，伴随我国经济与社会的全面深入发展，全国道路桥梁工程建设日益高涨，工程建设对施工处理措施的要求也在不断提高，其中尤其强调对软土地基的处理要求。笔者结合多年实际工作经验，分析道路桥梁工程软土地基的常见问题，在此基础上对相应的施工处理措施做了分析。
关键词：道路桥梁工程；软土地基；施工措施
引言：不同地区软土地基由于土体不同，土层不同相应的土体也不同，导致软土地基性质存在很大差异。施工过程中出现的质量事故大多与设计施工人员弄不清楚软土地区地质实际情况息息相关，尤其对于道路桥梁工程来说更是如此。桥梁工程中的软土地基由于受到工程性质和土质的影响，其软硬程度存在很大差异。因此，一个科学可行的施工方案应考虑到不同地区的软土实际情况，参照具体工程标准，对实际问题实施具有针对性的处理措施。下文首先阐述桥梁工程中软土地基常见问题和施工现状，在此基础上提出几种常用的软土地基施工处理措施，以期最大程度保证道路桥梁工程施工质量。
道路桥梁工程中软土地基的常见问题及施工现状
　　软土地基的性质随所在地区不同而不同，同时不同土层软土地基性质也不尽相同，因此不可预见性较大。在设计及施工过程中，很容易出现质量事故，主要包括以下几种：勘察工作不到位导致未对该作软土地基处理的地段作认真处理，此类案例不胜枚举；虽勘察出是软土地基，但未做认真处理，导致路堤不稳，甚至对线外建筑物产生威胁；即使作了软土地基处理，但由于施工处理措施不当，同样照成了路堤不稳；分层填筑没有严格按照工程规定，导致填土速度过快，碾压不当，进一步造成了路堤失稳；填筑不当破坏了“硬果层”导致路堤失稳，这个问题对道路桥梁工程的影响尤为严重。
　　所谓“硬果层”，是指覆盖在软土地基上的强度比软土高的土层。“硬果层”的存在对于扩散应力和承重具有显著作用，正确利用“硬果层”有助于减少施工开销，具有重要意义。甚至有一种说法认为若能充分利用“硬果层”的扩散应力作用，可以不对软土地基进行突出处理，通过采取正确的预压措施，就能保证填筑路堤的稳定。但这存在一个大的前提，那就是对“硬果层”的勘察利用工作必须确实做好，否则非但达不到预想效果，还可能导致桥台变位甚至损坏（受地基对结构物的推挤作用和负摩擦阻力的影响）。桥台位于软土地基之上，其基础无论是摩擦桩抑或支承桩，软土层因为受到台背填土的影响发生较大沉降，导致对桥台和桩基础产生负摩擦力和向河中方向的纵向推挤，影响较轻的话只是使桥台发生下沉或位移，更严重的是使桥台本身发生损坏并危及到了桥墩，对于轻型桥台来说这种现象尤为严重。这个问题不只严重影响到了工程的进展，而且对于工程完工后的投入使用来说尤其不利。
常用道路桥梁工程中软土地基的施工处理措施
　　常用道路桥梁工程软土地基施工处理措施可分为两大类：软土地基表层处理方法和软土地基加固方法。
软土地基表层处理
　　这种方法一般适用于地表面非常软弱的情况。具体措施可分为增添材料，排水，敷设等，这些措施可显著提高地表强度，预防地基局部变形，可在有效保证施工过程中的机械作业的同时实现地基上填土荷载的均匀分布。砂垫层法，表层排水法，添加剂法，敷设材料法等都属于此类方法。
　　首先是砂垫层法。这种施工处理措施适用于地基软土层含水量比较大，土层比较薄的情况。为使砂垫层起到地下排水层及上部排水层的作用，同时能有效地固结软土层，可将0.6-1.3cm厚的砂垫层敷垫在软土地基上，这样一来不但可以有效地降低填土内的水位，而且可以在地基施工及填土时为施工机械提供优良的通行条件。值得注意的是，在采用砂垫层法时必须考虑到施工机械的重量，偏心程度，接触压力以及软土地基表层强度等。以某矿山综合楼建设工程为例，拟建场地地貌类型为河流侵蚀地貌，主要以沼泽沉积淤泥质土为主，软土层含水量大，土层薄，场地类别为2类。工程人员通过精密计算砂石垫层厚度及宽度，确定处理后地基承载力特征值须达到150kPa,继而通过一系列合理的施工工艺，最终才达到工程建设指标。
　　其次是表层排水法。这种施工处理措施主要适用于含水量过大但土质较好的软土地基。为了保障施工机械通行，在填土之前要在地表面挖好沟槽以排除地表水，尽可能将地基表面的含水率降低。应该在挖好的沟槽中回填透水性好的碎石或沙砾，使其在施工中能起到盲沟作用。
　　第三是添加剂法。这种施工处理措施适用于地表层为粘性土的情况，在其中渗入添加剂可有效改善地基的强度特性和压缩性能，在保障施工机械行驶的同时能够有效起到提高填土固结及稳定的效果。水泥，生石灰和熟石灰一般是添加剂所使用的主要材料。以广州龙穴地区某软基处理工程为例，地貌类型为河口三角洲类型，施工方通过厂拌或现场拌和，使用石灰类添加剂降低了土壤含水量，且成功随着时间的推移使粘土成分发生质变，进而促进土体稳定，顺利完成工程建设。
　　第四是敷垫材料法。这种施工措施使用于地基土层不均的情况。通过利用敷垫材料的拉抗力和抗剪力，可保证施工机械通行，减轻侧向变位，降低地基局部沉降，均匀支承填土荷载进而保证施工机械通行，同时也可提高地基支承能力。玻璃纤维格栅，土工布，化县无纺布等是敷垫材料的主要来源。
软土地基加固
　　软土地基加固施工处理措施主要包括以下两种：竖向排水固结法和粉喷加固处理法。
　　首先是竖向排水固结法。这种措施要点是在地基中设置排水柱，使其垂直于粘性土地基。此类措施有助于减短排水距离，增进地基排水固结，加强地基抗剪强度。按所用垂直排水柱材料的不同可分为纸板排水和砂井排水两种。砂井排水阀又可根据砂井施工方法的不同进一步分为袋装式，水射式，打入式，螺旋钻式等。一般不单独使用本种措施，而多与缓速填土法或加载法并用，对均质且对层厚大的粘土地质效果显著；对泥炭质地基来说效果不理想。地基具体处理范围如下：处理对象为路基顶面宽度下——防止沉降；处理对象为填土坡面下——为了稳定。在设计排水砂井时，首先应该对施工方法，排水距离，砂井直径，改良范围等做出假定，然后进行沉降及稳定计算，若计算结果不能满足时，对假定数据进行修正，继续计算。