道桥施工中软基加固技术的应用研究

摘要：随着我国交通基础设施建设的持续推进，道桥工程在跨越各种复杂地形时，不可避免地会遇到软土地基。本文聚焦于道桥施工中软基加固技术的应用，详细阐述了软土地基对道桥工程的危害及软基加固的重要意义。

关键词：道桥施工；软基加固；技术应用；土工合成材料；水泥搅拌固化

随着我国交通基础设施建设的不断推进，道桥工程数量日益增多。然而，我国地域辽阔，地质条件复杂多样，软土地基在道桥施工中较为常见。软土地基具有强度低、压缩性高、透水性差等特点，若处理不当，易导致道桥工程出现沉降、塌陷等问题，严重影响工程质量与安全。因此，深入研究道桥施工中软基加固技术具有重要的现实意义。

一、常见软基加固技术原理与施工工艺

1.1换填垫层法

换填垫层法是将基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去，然后回填强度较高、压缩性较低、透水性良好的材料，如砂石、灰土、素土等，再分层夯实，形成垫层，以提高地基的承载能力，减少地基沉降。施工时，首先要准确确定换填范围和深度，根据设计要求进行开挖。开挖完成后，对换填材料进行严格筛选和检验，确保其质量符合要求。回填过程中，控制每层的填筑厚度，一般为20-30cm，采用机械或人工夯实，按照先轻后重、先慢后快的原则进行压实，确保垫层的压实度达到设计标准。

1.2排水固结法

排水固结法的原理是在软土地基中设置竖向排水体（如砂井、塑料排水板等）和水平排水体（如砂垫层），通过施加预压荷载，使地基土中的孔隙水排出，土体逐渐固结，强度提高。在施工过程中，竖向排水体的设置是关键环节。对于砂井，要控制好砂井的间距、直径和深度，确保排水效果。塑料排水板则要保证其插入深度和垂直度，防止出现扭曲、断裂等问题。水平砂垫层的铺设要保证厚度均匀、排水畅通。预压荷载的施加要根据地基土的性质和排水情况，合理控制加载速率和加载时间，避免因加载过快导致地基失稳。

1.3深层搅拌法

深层搅拌法是利用水泥、石灰等作为固化剂，通过特制的深层搅拌机械，将软土和固化剂强制搅拌，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的桩体或复合地基。施工时，首先要对深层搅拌机械进行调试，确保其性能良好。在搅拌过程中，严格控制固化剂的用量、搅拌速度和提升速度。固化剂的用量要根据软土的性质和设计要求进行计算确定，搅拌速度和提升速度要保证固化剂与软土充分混合，形成均匀的桩体。施工完成后，要对桩体的质量进行检测，包括桩身强度、桩身完整性等。

1.4强夯法

强夯法是利用重锤从高处自由落下产生的强大冲击能，对地基进行夯实加固。通过调整夯锤的重量、落距和夯击次数，使地基土在强大的冲击作用下，土体颗粒重新排列，孔隙减小，从而提高地基的密实度和强度。在强夯施工前，要对场地进行平整，确定夯点位置和夯击参数。夯击过程中，注意观察地基的变形情况，及时调整夯击参数。强夯后，要对地基的加固效果进行检测，如采用标准贯入试验、静力触探试验等方法，检测地基的承载力和密实度是否达到设计要求。

二、软基加固技术在不同地质条件下的应用效果分析

2.1淤泥质土地区

淤泥质土具有高含水量、高压缩性、低强度等特点，排水固结法在该地区应用较为广泛。通过设置塑料排水板和砂垫层，施加预压荷载，能够有效排出淤泥质土中的孔隙水，使土体固结，强度提高。例如，在某沿海城市的道桥工程中，软土地基主要为淤泥质土，采用排水固结法进行加固处理。经过一段时间的预压，地基沉降明显减小，承载力得到显著提高，满足了道桥工程的施工要求。

2.2粉质黏土地区

粉质黏土的性质介于黏土和砂土之间，深层搅拌法在该地区具有较好的应用效果。利用水泥作为固化剂，与粉质黏土搅拌形成复合地基，能够有效提高地基的强度和稳定性。在某城市的道桥工程中，软土地基为粉质黏土，采用深层搅拌法施工后，复合地基的承载力较原地基提高了1.5倍，满足了道路和桥梁的承载要求。

2.3杂填土地区

杂填土成分复杂，含有大量的建筑垃圾、生活垃圾等，换填垫层法和强夯法在该地区应用较多。对于浅层杂填土，可采用换填垫层法，挖除杂填土，换填优质材料，提高地基承载力。对于较厚的杂填土，强夯法能够有效加固地基，使杂填土颗粒重新排列，提高地基的密实度。在某城市的旧城区改造道桥工程中，软土地基为杂填土，采用强夯法进行加固，经过强夯处理后，地基的承载力满足了工程要求，且施工成本相对较低。

三、软基加固施工过程中的质量控制要点

3.1材料检验

软基加固施工中使用的材料，如砂石、水泥、石灰、塑料排水板等，其质量直接关乎加固效果的成败。对材料进行严格检验是确保工程质量的首要环节。对于砂石，要全面检验其颗粒级配，合理的颗粒级配能够保证砂石在填充和压实过程中形成紧密的结构，提高地基的承载能力；含泥量过高会降低砂石的强度和稳定性，因此需严格控制含泥量指标；泥块含量同样会影响砂石的性能，检验时也要加以关注。对于水泥，强度等级是其关键性能指标，不同强度等级的水泥适用于不同的工程需求；凝结时间直接关系到施工的可操作性和混凝土或水泥土的成型质量，初凝时间不宜过短，终凝时间不宜过长；安定性则是保证水泥制品质量的重要因素，若水泥安定性不合格，会导致制品开裂、变形等问题。石灰的有效钙镁含量决定了其与土发生化学反应的活性和效果，有效钙镁含量越高，石灰的质量越好，加固效果也越佳。塑料排水板的厚度、宽度决定了其排水能力和使用寿命，抗拉强度则保证在施工和使用过程中不被拉断，影响排水效果。只有检验合格的材料才能用于工程施工，坚决防止因材料质量问题导致加固效果不佳，从而给整个道桥工程带来安全隐患。

3.2施工参数监测

在软基加固施工过程中，对施工参数进行实时监测是确保施工符合设计要求，保证工程质量的关键措施。对于排水固结法，孔隙水压力和地基沉降是重要的监测参数。孔隙水压力反映了土体中孔隙水的压力变化情况，通过监测孔隙水压力，可以了解排水固结的进程，判断预压荷载的施加是否合理。地基沉降则直接反映了地基在荷载作用下的变形情况，根据监测数据调整预压荷载的施加速率和时间，避免因预压过快导致地基失稳，或预压时间不足而使地基沉降过大。对于深层搅拌法，固化剂的用量直接影响复合地基的强度，搅拌速度和提升速度决定了水泥与土的搅拌均匀程度和桩体的成型质量，因此要严格监测这些参数，确保桩体质量均匀、强度达标。对于强夯法，夯锤的重量、落距决定了强夯的冲击能大小，夯击次数则影响地基加固的深度和密实度，通过对这些参数的监测，保证强夯效果达到设计要求。通过对施工参数的监测，能够及时发现和解决施工中出现的问题，如排水不畅、桩体强度不足、强夯效果不理想等，确保软基加固施工质量，为道桥工程的顺利进行和长期稳定运行提供有力保障。

结语：

通过对常见软基加固技术的原理、施工工艺、不同地质条件下的应用效果、质量控制要点以及常见问题和解决措施的分析，明确了有效的施工方法和管理策略。尽管目前在软基加固施工中仍面临一些挑战，但随着技术的不断进步和施工经验的积累，软基加固技术将不断完善。道桥工程从业者应不断学习和应用先进的软基加固技术和管理理念，加强施工技术研究和创新，为确保道桥工程在软土地基条件下的高质量建设，推动交通基础设施建设的发展做出贡献。

参考文献：

[1]湛有旺.道桥施工中软基加固技术的应用研究[J].安防科技，2020，000（004）：27-27.