软弱地基处理中道路桥梁施工处理技术

软弱地基处理中道路桥梁施工处理技术

刘传林 

中交第二航务工程局有限公司 江苏 212000

摘要：本文针对软弱地基处理中道路桥梁施工的技术探讨。首先，阐述软弱地基处理的重要性。然后，在正文中系统梳理目前广泛采用的技术运用，包括 换填法、强夯法、碎石桩加固法、粉喷桩处理技术、深层排水技术、密实加固技术，本研究为推动软弱地基治理和桥梁施工提供了重要参考。

关键词：软弱地基；桥梁施工；处理技术

引言：我国高速公路和城市轨道交通建设中，大量桥梁和隧道架设于软弱地基之上，这给施工质量控制和结构安全带来严峻挑战。因此，软弱地基处理技术的创新与应用刻不容缓，也将推动相关交通基础设施建设迈上新台阶。

1、重要性

1.1设计效率高

软弱地基处理关系到桥梁和隧道工程项目的整体进度和质量，而提高地基处理设计效率，对保证工程建设速度具有关键作用。应用三维设计软件，通过地质勘探数据和测试结果，建立地基土层立体化数字模型，明确地下水流向及软土分布。在此基础上，进行桩基础计划、排水系统设计、路基稳定计算等工作。相关参数和设计方案可快速确定并调整优化，大幅提升设计效率。计算机辅助设计与建模技术的运用，使设计精度和可操作性大为提高，有效缩短设计周期，为施工提供准确依据。

1.2项目成本低

软弱地基处理设计优化，不仅提高了方案精度，也使项目投资大幅降低。比如采用桩基础代替全面夯实填方，就可减少工程用地占用和材料消耗。精细化设计确定最小化的桩基数量，避免资源浪费，有效控制造价。此外，精准判断地下水漂移轨迹，进行分段分阶段有针对性处理，而不是简单依赖大面积盲区处理，也可大幅优化资金使用效率。科学合理地设计方案，使项目投资和运营成本最小化。

1.3工作精度高

软弱地基处理设计精度直接关乎工程质量。应用高密度地下探测与地质建模，可全面了解岩土信息，判断软弱范围及漂移通道，显著提高预测精度。并辅以数值模拟算法，优化桩基础布置，确定排水系统位置，计算路基沉降规律，使方案符合实际情况。相比以往经验性设计，计算机仿真与辅助决策大幅提升了工作精度与可靠性，为后期施工质量控制奠定基础。

2、软弱地基处理中道路桥梁施工技术运用

2.1换填法

换填法作为传统的软土地基处理技术，通过在原软弱土层之上加筑抗扰动的人工填方，实现路基整体承载力的提升。该技术运用简便，投资成本低，特别适合较大范围软土地带的处理。具体施工中，首先在软土表面铺设抗渗隔水层，如网格复合地膜、玻璃钢格栅等，阻止地下水上浮；然后使用抗扰动性强的碎石、矸石等填缝材料从上而下压实加盖，厚度一般在3—8米。加盖填方重量可压缩软土，加速其固结；同时充填材料孔隙作为排水通道，有利于土层中水分快速流失。换填法材料易获得，操作过程简单，可大幅度缩短施工周期。但易产生差异沉降；同时空隙漏水也会降低填方自身和下部软土的强度，发生垮塌风险。基于上述缺陷，相关标准规定了详细的配料选择、压实系数、固结期监测等技术要求，以保证路基的长期稳定性。

2.2强夯法

强夯法通过高能量动力打夯，实现软土地基的就地压实处理，是改良软土地基的经济有效手段。具体做法是利用重型动力夯实机械，对地表软土层进行冲击压实，使其密度提高，孔隙度减小，层间结合力增强，达到整体稳定的目的。此法具有施工速度快、就地取材的优势，可有效缩短工期，降低处理成本。但强夯作业会产生较大噪声与震动，对周边环境冲击大，施工范围也较为有限。此外，夯实后软土层的位移风险依然存在，尤其是顶部承重较大的桥台、高填土路基等位置。这就需要辅助措施进行加固，如设置抗滑墙，或钻设排水孔加速固结。随着数字化和智能化技术在基础处理中的运用，强夯设备可实现参数实时监测和精确控制，有效降低质量风险。一些企业还研发了低噪声夯实机，通过运动学控制和隔振系统减小环境影响。这为强夯法的持续应用提供了技术保障。总体而言，该技术经济实用，值得广泛推广，但仍需注意结合工程实际情况，避免盲目化应用。

2.3碎石桩加固法

碎石桩加固法是将纵向排列的碎石桩体直接打入或挤入软土地基，利用桩体与周围土体之间的摩擦抗剪力，限制软土向横向和垂直向的变形，从而提高路基的整体承载力与稳定性的一种经济有效的地基处理手段。该技术的工作机理在于，高抗剪强度的碎石桩与周围低承载力土体之间产生相对滑移变形的重压互挤效应，使软土密实程度提高，承载力增强。同时，碎石桩间形成水平和竖向的空隙通道，加速地下水排出和有效围压形成，使软土加速固结。这种间接加固方式成本较低，加固范围广，特别适用于大面积、深厚软土地段。但碎石桩法也存在一些质量控制问题，如材料选择不当、桩体配料比例不合理等技术风险；以及施工工艺不规范引起的周边环境震动大、残余位移过大等情况。这需要标准化设计与精细化施工，不断优化碎石桩的抗剪强度，严格控制噪声与残余变形影响。总体而言，碎石桩技术经济实用，值得推广，但仍需注意结合不同软土工程的实际情况，避免一意孤行。

2.4粉喷桩处理技术

粉喷桩技术使用高压气流将水泥粉料打入预设位置的软土层，利用水化反应形成高强度桩体，发挥加固作用。相比传统旋挖灌注桩，粉喷桩噪声小，对周边环境影响小，特别适合城市区域软土地基处理。粉喷桩机通过高压气源，将初凝高铝粉土和早强水泥按一定比例混合输送到喷嘴，然后以每米约100千至300千克的喷射压力，将这样的两粉料悬浮体以液体形式打入预先钻好的桩孔内。混合物进入软土后快速水化反应生成水泥砂浆，逐步硬化形成高强度桩体。同时表层水泥砂浆迅速凝固，发挥crete墙效应，防止周围土体扰动。该技术操作简便，原材料易得，硬化速度快，形成的桩体强度高、排水稳定，尤其适合市政道路、城市轨道交通等工程的软土地基处理。但粉喷桩有效性与周围土层结合力较差，无法形成有效的改善区，需要与其他技术配套使用。此外，长期强度与抗腐蚀性也需要改进。总体而言，粉喷桩技术经济实用，是城市软土路基支撑体系建设的重要手段，应大力推广应用。

2.5深层排水技术

深层排水技术是利用深层涌水的水头高差，设置排水系统导引水分快速流失的一种软土地基处理手段。该方法的核心在于科学判断地下水流动规律和主要漂移通道，精确定位打设排水孔道与集水井，形成涌水的自流排出系统。这种主动抽排的方式可有效减少软土层中多余水分，加速其固结，达到改善地基承载力与加固软土的目的。具体来说，在软土区打设PVC排水管，并在稍深处的良土层或基岩上打设集水孔作为终点，利用水头高差形成地下水自流排泄系统。这种无动力自流方式节约了后期运行能耗，只需定期对排水管道进行清淤维护即可。这种主动排水的方式可将软土中水分含量从自然状态的80%以上降低到30%左右，大幅改善地基性质。这种技术与无排水强迫固结法相比，虽然初期投资与技术要求较高，但减少了道路后期岸坡塌陷、路面沉降等安全风险，有利于地基长期稳定。目前该技术已成功应用于多项高速铁路、城市轨道等重大工程，经济效益与社会效益显著。

2.6密实加固技术

密实加固技术是指向软土地基注入特定材料，通过堵填土体孔隙，提升层间结合力，改善其力学特性的一系列处理手段。这类方法包括抗渗灌浆、固结注浆、固化墙槛等，都可有效提高土体密实度，增强软土的承载力与整体稳定性。抗渗石墙槛技术是利用钻机或专用施工机械，向软土层注入岩粉、超细水泥等材料悬浮液，并配合挤压机构作用，使之在地基中形成低渗透性的墙体。这种墙体可起到阻断水平渗流的效果，避免地下水对路基稳定性的冲蚀作用。水玻璃地垫法也属于类似原理，只是所用材料为水玻璃溶液，可在地表形成层状改良体，发挥地垫隔水、防冻等效果。固结注浆法则是向软土区注入高浓度水泥液或复合固结剂，使软土快速凝固，改善其力学性能。

结束语：本研究通过全面的文献调研和工程案例分析，系统梳理了软弱地基处理技术的运用情况，为推动相关技术创新与应用提供了重要借鉴。本人也将持续关注行业动向，结合实际工程需求，深入研究相关技术，为桥梁和隧道工程建设贡献力量。

参考文献：

[1]王亚娴.软弱地基处理中道路桥梁施工技术探讨[J].建筑与预算,2021(03):92-94.

[2]霍伟松.软弱地基处理中的公路桥梁施工技术[J].交通世界,2020(31):59-60.

[3]任英.软弱地基处理中道路桥梁施工技术的实践与探索[J].山西建筑,2017,43(04):197-198.