浅谈道路桥梁施工中的软弱地基处理方法

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浅谈道路桥梁施工中的软弱地基处理方法

发布日期： 2013-07-17 发布：  

  2013年第7期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要：软弱地基广泛分布于我国沿海、内陆平原及山区地带，给道桥的施工带来不同程度的危害。为满足道路桥梁工程建设的需要，我国引进和发展了多种软土处理技术，积累了一定的经验的同时也存在一定问题，对道桥建设施工中的软弱地基的处理方法进行探讨具有一定的意义。
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　　关 键词：道路桥梁施工；软弱地基；处理技术
　　1.工程施工中的软弱地基简介
　　软弱地基主要是针对工程建设中地基较为松软的地质而言 ，包括淤泥等软土、冲填土和杂填土等土质。
　　软土主要有泥炭、淤泥类型，单位立方软土的土质含水量较高、密度低、强度小、透水性差 ，根据软土的沉积环境 ，可以分为滨海、河滩、湖泊、沼泽软土。软土作为地基 ，稳定性、牢固性和排水性差。冲填土属于人工填土 ，主要是将从河海航道或是河底获取的泥砂 ，掺杂一定量的泥浆 ，冲填到筑有围坝或者填土区内 ，在较长时间的沉淀中形成。冲填土与回填土不同 ，它经过了一定的冲填过程 ，固结性、稳定性较软土稍好。
　　2.道路桥梁施工中软地基的处理技术
　　2.1 换填土处理法
　　所谓换填土法是指当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂（碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰）或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并压（夯、振）实至要求的密实度为止，多用于公路构筑物的地基处理。 机械碾压、重锤夯实、平板振动可作为压（夯、振）实垫层的不同施工方法，这些施工方法不但可处理分层回填土，又可加固地基表层土。 换填土法的加固原理是据土中附加应力分布规律， 让垫层承受上部较大的应力，软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。 换填土法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。
　　2.2 管桩加固法
　　2.2.1 碎石桩加固法
　　碎石桩加固方法主要通过震动、冲击等多种手段在软地基中进行打孔 ，将稳定性和固结性较好的碎砂、砂石在地基挤压、填充，形成直径较大的密实度较好的桩体，也就是我们所说的砂石桩。砂石桩与原有软土共同构成密室地基 ，作为持力层 ，因此提高地基的承载力 ，较少地基的变形。
　　这种方式适用于密实度较低的杂填土、素填土、粘土等地基 ，这种地基加固方式和处理方法的成本造价较高 ，但是随着经济的不断发展和技术的更新突破 ，砂石桩法开始在更广范围内得以应用。
　　2.2.2 夯实水泥土桩法
　　夯实水泥桩法与碎石桩加固方法类似 ，将水泥、粉煤灰等材料填充到软弱地基中 ，形成水泥土桩 ，进行地基的加固 ，提高地基的承载力。这种方式施工简便易行、施工周期短、造价较低 ，在许多地区得以充分利用。
　　2.2.3 钢筋混凝土管桩法
　　在道路桥梁施工的软弱地基处理中 ，钢筋混凝土管桩法是当前我国加固地基较新的桩型。在施工现场 ，利用专用机械浇筑混凝土管桩 ，加大管桩与土体的摩擦力 ，增强单根管桩的承载力。钢筋混凝土管桩法施工进度快 ，实用效果好 ，经济效益高 ，持久性强 ，可以广泛应用于各种软弱地基的加固处理。
　　2.3 密实加固法
　　2.3.1 排水挤密加固法
　　顾名思义 ，排水挤密法主要适用于含水量较高的沼泽、江河湖海等周边的软土地基 ，通过特殊方式进行排水吸水 ，比如用机械将塑料排水板插入软土层中 ，经过预压负荷 ，使水分沿塑料板上渗到砂垫层中 ，以此来加固软土地基的承载能力。排水挤密加固法 ，从另一个角度进行软土地基的加固 ，是一种新技术和新工艺 ，加固处理效果好 ，施工简单 ，在当前工程建设中的应用越来越广。
　　2.3.2 深层密实加固法
　　深层密实加固软如 ，采用特殊方式对软土地基进行加密和固结 ，如爆破、挤压等 ，深层加固与浅层加固方式相同 ，所不同的是使用的机械设备不同 ，而且这种方式可以在更广的范围内进行使用。深层密实加固方法适用于粘土、杂填土、素填土等多种软土地基。
　　2.3.3 动力固结法或强夯法
　　动力软土地基加固法又称强夯法 ，一般采用 8t～30t 的重锤 ，在 8m～20m 的高空对地基进行强夯打压加密 ，实现加固地基、提高地基强度、减少压缩性能、改善砂土抗液化条件 ，进而达到提高地基承载力的最终目的。
　　动力固结法适用于饱和性粘土地基 ，延伸了传统的动力固结置换方式 ，利用外部夯打力 ，将强度较高的材料打入地基 ，在施工地基中形成碎石墩 ，与原有地基形成新的承载力强调的复合地基 ，在很大程度上提高了地基的承载能力。
　　2.3.4 高压喷射注浆法
　　高雅喷射注浆法 ，与上面所讲到的动力固结方法 ，有某些相似性。这种方式利用高压喷射机械 ，将水泥、粉煤灰等强度和固结性较好的材料向软弱地基深层 ，进行注浆 ，以此来提高整个地基的强度。
　　目前 ，高压旋喷桩处理深度较大 ，当前处理的最大深度为30m。高压喷射注浆法适用于淤泥、粘土、粉土等含水量较多的软弱地基中。
　　2.3.5 水泥土搅拌法
　　水泥土搅拌法又称作深层搅拌法 ，将水泥等材质混入淤泥、粘土等软弱地基中 ，通过机械搅拌 ，提高整个地基的强度 ，降低含水量 ，增强地基的承载能力。
　　2.4 加筋处理技术
　　加筋处理技术是在人工填土的路堤或是挡墙内铺设土工合成材料 ，或者在边坡打入土钉、碎石桩（前面有所介绍）等 ，以此提高软弱地基的承载力 ，增强地基的密实度和稳定性。
　　3.结论
　　在我国沿江、沿湖、沿海等经济发达地区广泛分布着软土地基，在修路建桥工程中，，软土都给施工带来一定麻烦，如果不对地基处理高度重视，将会引起不同程度的危害。如路基的滑移，开裂，路面起伏不平，桥涵通道等人工构造物处的跳车颠簸等。如江苏宁连一级公路，由于软基沉降等问题，使路面开裂、桥头错台，通车几年来一直小修不断。地基处理的目的是利用夯实、置换、排水固结、加筋和热力学等方法对地基土进行加固，以改善地基土的剪切性、压缩性、振动性和特殊地基的特性，使之满足道路工程的要求。除以上技术外我国软弱地基处理还有排水固结法、加筋土挡墙、化学加固法等，在桥梁道路建筑中使用的也都比较多，并且针对柔性基础的地基承载力特性以及公路路基地基破坏机理，我国目前已经建立了公路路基和桥涵地基承载力的评价方法和分类体系，项目成果总体已达到国际先进水平，在公路路基和桥涵地基的破坏模式及其承载力确定方面也逐渐迈向国际领先水平。

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