摘要：公路桥梁工程软土地及对于路基路面的使用寿命和建设质量有着很大的影响，主要是因为软土地及自身的特点，进而导致公路桥梁工程软土地基施工处理工艺存在较大问题。但是随着技术的进步，施工技术的迅猛发展，对于公路桥梁工程软土地基的处理方式逐渐增多，面对不同的状况可以使用不同的施工方式。下面主要对公路桥梁工程软土地基易发问题和对应的处理方式进行研究分析，对软土地及的施工处理方式有一定借鉴作用。
关键词：公路桥梁工程；软土地基；施工工艺
1引言
这些年来，国内经济不断发展，也导致了国内公路桥梁工程的建设项目不断增多，对应的施工技术也逐渐发展，特别是在软土地基施工处理工艺上也有了显著的进步。
软土地基是在工程建设中难以负荷其上部构筑物基础，或是即使在建设过程中能够承担上部构筑物，但在投入使用之后，随着长期的负载，逐渐失稳，进而导致其上的构筑物沉降塌陷，引起构筑物的破坏。对于软土地基的施工主要要考虑两方面：首先是基础的强度与稳定性。当基础的抗剪强度达不到路面和路堤外荷载需求时，基础在局部或整体上逐渐破坏，引发路面失稳、坍塌等现象。其次，基础的沉降形变。软土基础在较大的外部荷载作用下容易产生沉降变形，也会引发上部路面的破坏导致道路无法正常工作。对于软土地基含水量高、孔隙率大、塑性强等特点，其施工处理工艺的主要目标是强化其负载能力和整体稳定性。
2土地基的施工准备
在公路桥梁工程建设过程中，需要对地基进行充分的了解，也能够对软土地基进行处理，所以在建设之前需要一定的准备工作。
2.1施工标记
在进行建设前使用全站仪测定中桩，进而采用水准仪测定标高，测定路堤脚线。然后按照不同路段的地基设计图标定换填线，使用石灰标定工程标线。
2.2挖掘地基
地基挖掘使用的半幅挖掘：第一，横向挖掘施工区域边缘线近处的两侧，随着边缘线依据相关图纸标注的边坡进行挖掘，逐渐形成梯形坑。第二，把挖掘的土体放置于基础两侧。需要注意的是，在土方施工过程中，应当随时确定地基的渗水：当渗水量较大时，应当把基底发掘成随道路横向坡率3%的横坡，从而能够把积水从道路外边缘排出，进而使用抛石挤淤的方式强化软土地基；当渗水量较小时，需要仔细分析地基土质，当发掘到粉砂土层后，使用碎石回填，一定要保证回填材料高于水平面300mm。
2.3检测地基承载力
当发掘的土体土质达到要求时，使用触探仪勘探地基的负荷能力。当测定的承载能力达不到设计要求时，及时进行处理。当检查达到要求之后才能够进行回填。
3土地基的施工处理
公路桥梁工程建设过程中面对的软土地基状况复杂，因此应当按照现场状况对施工工艺进行选择。
3.1一般软土地基加固施工
大多数公路桥梁工程面对软土地基时采用的施工处理工艺有以下几种：砂垫层法、挖除换填碎石、抛石挤淤法、粉喷桩。。
3.1.1抛石挤淤法
抛石挤淤法就是当基础挖掘到预定基底时抛投片石，把淤泥挤压出基底之外，进而强化地基的强度。抛石挤淤法大多使用在软土地基的厚度小，表层无硬壳，片石能够沉到基底的泥沼地或是厚度在三到四米的软土。在使用这种方法时，应当把基础范围内的表层水排出，并使用围堰排水，在施工范围内设置排水沟，防止积水。
3.1.2砂垫层法
砂垫层发主要用于地基上部软土层较薄，且其含水量较大的地基，主要的施工方式是在其上铺垫0.5米到1.2米厚度的砂垫层，从而起到固结软土层，并且砂垫层也能够发挥到一定的排水功能。同时，砂垫层在填入层下能够起到排水层的作用，减少填土层的含水量。在使用砂垫层法过程中，通过计算机械设备的质量，施工设备的轮胎对于地面的接触力，软土层表面强度来确定砂垫层厚度。下图1为砂垫层法受力示意图
图1 砂垫层法受力示意图
3.1.3粉喷桩法
这种施工方式主要是通过将粉体物质（主要有水泥、石灰等），按照一定的比例和土体进行混合，通过化学反应，形成有相当强度的混合地基，以达到强化地基承载能力的作用。大多数情况下使用的粉体物质是水泥，一般选用的是32.5级的普通硅酸盐水泥。
3.1.4挖除换填碎石法
这种施工方式主要用于软土厚度较小的软土地基施工。对地基范围内进行处理时，把软土挖除，基底强度经勘测合格之后，使用碎石进行回填。施工时，分段进行挖除换填作业，使用的材料强度要高于15MPa，粒径小于层体厚度的2/3。层体厚度小于300mm。按照相关规定，换填使用的材料需要通过激振力大于320kN的压路机进行碾压，保证层体内的材料间嵌合密切。
3.2连接段处理方法
3.2.1路堤与桥梁连接处的软土地基处理
桥梁的基础大多是桩基础，所以可以确保桥梁的稳定性和沉降量。但当桥梁位于软土地基时，其与道路的连接处则容易产生不均与沉降，也就是俗称的驼峰或错台。为防止这种现象的产生，应当减少桩基础的负摩擦阻力。同时解决了桥梁和路面负载不同的缺陷。为处理这种情况，可以通过使用预压法和平衡压路堤法解决。
预压法主要是和石灰桩法和竖向排水井法结合使用。这种施工方式首先是使用和路面统一的负载预压处理桥梁地基，保证桥梁地基和路面地基的沉降相同，当桥梁地基沉降稳定之后，去除预压负载，完成桥梁建设工作。这种方式可以有效的处理桩基础负摩擦阻力与不均匀沉降，适用范围较广。
预压法大多与其他施工方式结合使用，例如平衡压路堤法就是当预压法施工结束后，借由桩柱式桥台在结束预压的路堤上进行钻孔置桩作业。这种施工方式能够防止桥台的纵向位移，还能较少桩基负摩擦阻力与不均匀沉降，缺陷是智能使用于桩柱式桥台。
对路堤和桥梁连接部位的软土地基进行处理时，一般将上述两种方式结合使用，再采用袋装砂井法、塑料排水板等施工技术，促进地基的沉降，减少预压的时间，还能够强化预压的成效。这两种施工方式的好处是施工工艺简便，施工成效较强，同时能减少施工成本，减少资源投入；缺陷是施工工期较长，在进行预压施工时不能进行施工。
3.2.2通道、涵洞与路堤连接处的软土地基处理
通道、涵洞与路堤的连接，一般是先修筑通道、涵洞，然后修筑两侧路堤。通常通道、涵洞不使用桩基础工艺。因而通道、涵洞相对路堤较小．从而易发生不均匀沉降。导致淤塞、积水等现象，致使其功能丧失。鉴于此，可采用反开槽法、支承桩法、预留拱度法和扩大断面法。
反开槽法即预压法。是先填筑路堤，采用与路堤一致的总荷载对通道、涵洞软土地基进行预压，使软土地基固结沉降。当沉降稳定之后，再进行修筑作业。这一方法常与砂桩、铺筑砂垫层、超载预压、排水板等工艺一起使用，能够加快软土地基的沉降，缩短预压时间，有效提高预压效果。反开槽法能够消除不均匀沉降。避免“驼峰”现象的出现，有利于成本的控制．但是由于预压时间的需要，导致了工程工期延长．并且在通道或涵洞工程中还要增修必要的临时便道或管道。
预留拱度法和扩大断面法实际上对不均匀沉降的消除不起作用。但是能够保证在通道、涵洞发生沉降时不会失去功能。
4结束语
因为国内幅员辽阔，地质环境多样，在进行公路桥梁施工时，不可避免会面对不同的地质条件。为解决这些问题，首先就要保证公路桥梁工程的地基质量，保证软土地基能够达到使用要求，这对于公路桥梁工程建设的质量和使用寿命有着重要的影响。国内公路桥梁工程建设中软土地基施工处理工艺的发展较为迅速，工艺较为成熟，但还需要相关从业人员不断地进行改进、创造，从而更好的保证公路桥梁工程建设的质量和稳定性。
参考文献
[1]李波,张建平,杨蕾.振动沉管碎石桩加固软土地基的效果评价[J]．科学技术与工程，2009(10)．
[2]朱昵.浅谈软土地基处理方法及施工工艺[J].西部探矿工程,2009(01)．
[3]田烈程.路桥工程软土地基施工探析[J].中国高新技术企业,2010(16)．
论文作者:单忠伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/23
标签：预压论文; 土地论文; 地基论文; 路堤论文; 桥梁论文; 涵洞论文; 公路论文; 《基层建设》2018年第15期论文;