市政道路桥梁工程中软土路基施工技术探究

1 引言

随着城市化进程的加速，市政道路桥梁工程的规模和数量不断增加。在工程建设中，经常会遇到软土路基的情况。软土路基具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、透水性差等特点，若处理不当，极易导致路基沉降、路面开裂、桥梁基础不稳等问题，严重影响道路桥梁的使用寿命和交通安全。因此，深入研究软土路基施工技术，对于保障市政道路桥梁工程质量具有重要意义。

2 软土路基的特点

2.1 高含水量与大孔隙比

软土的天然含水量通常大于液限，一般在 35%-80% 之间，甚至更高。这使得软土呈现出高塑性状态，流动性较大。同时，软土的天然孔隙比大，一般大于1，有的甚至可达2-3，导致土体结构疏松，颗粒间的连接力较弱。

2.2 低抗剪强度

软土的抗剪强度很低，其内摩擦角一般在 5^∘ -25^∘ °之间，黏聚力也较小。这使得软土地基在承受外部荷载时，容易发生剪切破坏，难以维持路基的稳定性。

2.3 高压缩性

软土属于高压缩性土，其压缩系数通常大于 0.5MPa^-1 。在荷载作用下，软土会产生较大的压缩变形，导致路基沉降量较大。而且，这种压缩变形往往具有长期累积性，即使在荷载停止作用后，仍可能继续发生沉降。

2.4 低透水性

软土的透水性极差，其渗透系数一般在 10^-8–10^-6cm/s 之间。这使得软土中的水分难以排出，在施工过程中，地基的固结时间较长，增加了施工难度和工期。

3 市政道路桥梁工程中软土路基施工技术

3.1 排水固结法

3.1.1 原理

排水固结法是利用地基土的排水固结特性，通过在地基中设置竖向排水体（如砂井、袋装砂井、塑料排水板等），并结合堆载预压、真空预压或降水预压等方法，使地基土中的孔隙水排出，土体逐渐固结，从而提高地基的承载力，减少沉降量。

3.1.2 方法分类

堆载预压法：在地基上堆载重物（如土、砂、石等），使地基土在荷载作用下逐渐压缩固结。堆载的大小和时间应根据设计要求和地基土的性质确定，一般需要进行现场监测，以确保地基的固结效果。

真空预压法：通过在砂垫层上覆盖密封膜，用真空泵对密封膜下抽气，使密封膜内外形成气压差，地基土中的孔隙水在气压差的作用下排出，从而实现地基的固结。真空预压法适用于含水量较高、透气性较差的软土地基。

3.1.3 施工要点

竖向排水体的布置应根据地基的地质条件、设计要求和施工设备等因素确定，确保排水效果。堆载预压时，应控制堆载速率，避免加载过快导致地基失稳。同时，要定期监测地基的沉降和孔隙水压力变化。真空预压时，要确保密封膜的密封性，防止漏气影响预压效果。真空泵的抽气能力应满足设计要求。

3.2 强夯法

3.2.1 原理

强夯法是利用强大的夯击能，在地基中产生冲击波和动应力，使地基土颗粒重新排列，孔隙减小，从而提高地基的承载力，减少沉降量。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。

3.2.2 施工要点

施工前需进行试夯，确定夯击能、夯点布置、夯击次数等参数。试夯应选择在有代表性的地段进行，通过现场测试和监测，确定最佳的施工参数。施工中应注意控制夯击能、落距、夯击遍数等关键参数，确保夯实效果。夯击能应根据地基土的性质和设计要求确定，一般不宜过大或过小。强夯施工会产生较大的振动和噪声，对周边环境有一定影响。因此，在施工过程中要采取相应的防护措施，如设置隔振沟、控制施工时间等，减少对周边居民和建筑物的影响。

3.3 换填垫层法

3.3.1 原理

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，然后回填强度高、压缩性较低、并且没有侵蚀性的材料，如砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等，再分层夯实后作为地基的持力层。通过换填垫层，可以改善地基的承载能力和变形特性，减少地基沉降。

3.3.2 施工要点

施工前需对换填材料进行检测，确保其质量符合要求。换填材料的颗粒级配、含水量、压实系数等指标应满足设计和规范要求。施工中应注意分层填筑、压实，每层厚度不宜过大。一般情况下，每层填筑厚度应控制在 200-300mm 之间，压实遍数应根据压实设备和材料性质确定，确保压实度达到设计要求。在换填过程中，要注意保护好基坑（槽）的边坡稳定，防止坍塌。同时，要做好排水措施，避免基坑（槽）内积水。

3.4 水泥搅拌桩法

3.4.1 原理

水泥搅拌桩法是通过特制的深层搅拌机械在地层深部就地将软土和固化剂（浆状或粉状）强制搅拌，使软土硬结而提高地基强度。固化剂一般采用水泥或石灰，通过与软土发生一系列的物理化学反应，形成具有一定强度和整体性的水泥土桩体，从而提高地基的承载能力，减少沉降。

3.4.2 施工要点

施工前应进行工艺性试桩，确定水泥浆的配合比、搅拌速度、提升速度、喷浆压力等施工参数。试桩数量不宜少于 2 根，通过试桩来验证施工工艺的可行性和施工参数的合理性。施工过程中要严格控制水泥的用量和搅拌均匀性，确保桩体的质量。水泥的用量应根据设计要求和地基土的性质确定，搅拌过程中应保证固化剂与软土充分混合。搅拌桩的垂直度偏差应控制在允许范围内，一般不宜大于 1.5% 。同时，要保证桩体的连续性和完整性，避免出现断桩、缩颈等质量问题。

3.5 高压喷射注浆法

3.5.1 原理

高压喷射注浆法是利用钻机把带有喷嘴的注浆管钻至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为 20MPa 以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来冲击破坏土体，使土粒与浆液混合，并按一定的浆土比例和质量大小有规律地重新排列。待浆液凝固后，便在土中形成一个具有一定强度和形状的固结体，从而达到加固地基的目的。高压喷射注浆法适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。

3.5.2 施工要点

施工前应对设备进行调试和检查，确保设备的性能和喷射参数满足设计要求。同时，要对原材料进行检验，保证浆液的质量。施工过程中要严格控制喷射压力、提升速度、旋转速度和浆液的配合比等参数，确保固结体的质量。喷射压力应根据地层情况和设计要求确定，一般不宜低于20MPa。喷射注浆过程中，要注意观察冒浆情况，及时调整施工参数。如果冒浆量过大，可能是喷射压力过大或地层空隙较大，应适当降低喷射压力或增加浆液的浓度；如果不冒浆，可能是喷嘴堵塞或地层密实度较高，应及时检查处理。

4 结论

软土路基在市政道路桥梁工程中较为常见，其特殊的物理性质给施工带来了诸多困难。通过对软土路基的特点、危害及常用施工技术的分析，可以得出以下结论：针对不同的软土路基条件，应综合考虑地质、环境、工程要求等因素，选择合适的施工技术或多种技术的组合，以确保地基处理效果。总之，软土路基施工技术是市政道路桥梁工程建设中的关键环节，只有不断提高技术水平，加强施工管理，才能确保工程质量，为城市的发展和居民的出行提供可靠的保障。

参考文献

[1] 李劲松 . 市政道路施工中软基加固技术运用分析 [J]. 散装水泥 ,2025,(02):139-141.

[2] 王武平 . 市政道路软土地基处理技术应用研究 [J]. 交通科技与管理 ,2025,6(08):80-82.