路桥工程地基处理技术探讨

摘要：本文聚焦于路桥工程中地基处理技术的深入探究，通过对多种常见技术的原理、适用场景、施工要点展开详细剖析，阐述其在保障路桥稳定性、承载能力与耐久性上的关键作用。同时，对技术应用中的成本效益、质量控制进行分析，结合当下工程需求与技术发展趋势，对未来该领域的发展方向予以展望，旨在为相关工程实践提供有力参考。

关键词：路桥工程；地基处理技术；稳定性；承载能力

引言

在交通基础设施建设领域，路桥工程是极为关键的构成部分，其质量直接决定了交通运输的安全与顺畅。地基作为路桥工程的根本，其稳定性与承载能力对整个工程质量起着决定性作用。我国地域广袤，不同地区地质条件复杂多样，如软土地基、湿陷性黄土地基、膨胀土地基等广泛分布。在路桥工程建设时，为确保地基满足工程要求，防止因地基问题引发路面沉降、桥梁倾斜等工程事故，必须合理选用地基处理技术。因此，深入研究和探讨路桥工程地基处理技术具有极其重要的现实意义[1]。

二、常见地基处理技术

（一）换填垫层法

换填垫层法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖除，分层换填强度较高的砂、碎石、灰土等材料，并夯实至设计要求的密实度。该方法通过换填优质材料，提高地基持力层的承载能力，减少地基沉降量。此方法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理，如淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土等。施工时，需确保换填材料的质量符合设计标准。分层铺设时，每层厚度要依据夯实设备及现场试验确定，一般不宜超过300mm。同时，严格把控每层的压实度，运用合适的压实机械夯实，保证垫层密实度达到设计要求 。

（二）强夯法

强夯法利用起重设备将重锤（一般8 - 40t）提升至一定高度（一般6 - 30m）后自由落下，凭借强大的冲击能量，使地基土在巨大冲击力作用下被压缩、夯实，从而提高地基强度和承载能力，降低地基压缩性。该方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。对于高饱和度的粉土与黏性土，采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换，也能取得良好效果。施工前，需依据现场地质条件和工程要求进行试夯，确定夯击能、夯击次数、夯击遍数等关键参数。施工过程中，严格控制夯锤落距和垂直度，保证夯击效果的均匀性，还要做好现场监测工作，及时发现并处理诸如夯坑周围地面隆起、地基土液化等问题。

（三）排水固结法

排水固结法是在地基中设置竖向排水体（如砂井、塑料排水板等），并在地基表面施加预压荷载，促使地基土中的孔隙水逐渐排出，土体逐步固结，进而提高地基强度和承载能力，减少地基沉降量。该方法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和黏性土地基。施工的关键在于竖向排水体的合理设置和预压荷载的有效施加[2]。竖向排水体的间距、长度和直径要根据地基土性质和工程要求确定。预压荷载的大小和施加时间需依据地基的固结情况进行调控，确保地基在预压期内达到设计要求的固结度。

（四）水泥土搅拌法

水泥土搅拌法以水泥作为固化剂，借助特制搅拌机械，将软土和水泥在地基深处强制搅拌，使软土硬结以提高地基强度。根据施工工艺不同，分为深层搅拌法和粉体喷射搅拌法。该方法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。但当地基土天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用。施工时，严格控制水泥用量和搅拌均匀性。水泥掺入量一般为被加固土重的10% - 20%，搅拌机械的提升速度和搅拌次数应符合设计要求，以保证水泥土的强度和均匀性。

三、成本效益分析和质量控制要点

（一）成本效益分析

不同地基处理技术在成本和效益上差异明显。换填垫层法施工简单，材料成本可控，适合浅层地基，能降低一定工程成本，但处理较深软弱土层时，因大量换填材料及土方作业，成本会大幅上升。强夯法设备投入大，需专业施工队伍，不过在大面积且土质适配的地基处理中，效果显著，可有效提升地基承载能力，长远看能减少后期维修加固费用，成本效益比良好。排水固结法施工周期长，预压材料、排水体及监测设备增加成本。但对于深厚软土地基，它能有效减少工后沉降，保障路桥长期稳定，避免因沉降导致的路面与桥梁损坏，经济效益不容小觑。水泥土搅拌法材料成本稳定，然而设备租赁、运行及施工质量控制成本需综合考量。在适宜地质条件下，该方法可快速提升地基强度，满足工程进度，间接降低工程成本。

（二）质量控制要点

在地基处理施工中，质量控制极为关键。换填垫层法施工，需严控换填材料的粒径、级配与含水量，确保符合设计要求。铺设时保证分层厚度均匀，按规定压实遍数与参数操作，依靠现场压实度检测保障垫层质量。强夯法施工，要定期检查夯锤重量、落距，保证夯击能量达标。精确测量每遍夯击的夯点位置，避免漏夯或偏差过大。同时，依据夯坑沉降量、地面隆起量等数据，及时调整夯击参数。排水固结法施工，竖向排水体质量是重点。确保排水体插入深度、间距符合设计，防止断裂、堵塞。严格按设计施加预压荷载，控制加载速率，防止地基失稳。预压全程持续监测地基沉降、孔隙水压力等指标，据此调整预压时间与荷载。水泥土搅拌法施工，严格把控水泥品种、强度等级与掺入量。实时监控搅拌机械运行参数，保证搅拌均匀、深度达标。成桩后，通过取芯、无侧限抗压强度试验等检测水泥土桩质量，确保满足设计要求。

四、路桥工程地基处理技术的发展趋势

（一）环保型地基处理技术的应用

随着环保意识的日益增强，未来路桥工程地基处理技术将更注重环保。例如，采用可降解材料作为地基处理的辅助材料，减少对环境的污染；开发利用废弃材料进行地基处理，实现资源的循环利用。像利用废弃的混凝土块、工业矿渣等作为换填材料或制作复合地基增强体，既能降低工程成本，又能减少废弃物对环境的影响。

（二）多种地基处理技术的综合应用

面对复杂多变的地质条件，单一地基处理技术往往难以满足路桥工程需求。因此，未来将更多采用多种地基处理技术相结合的方式，发挥不同技术的优势，实现对地基的高效、经济处理[3]。例如，对于深厚软土地基，可先采用排水固结法降低土体含水量，再结合强夯法或桩基础等进一步提高地基承载能力。

（三）地基处理技术的智能化发展

随着信息技术的飞速发展，地基处理技术也将朝着智能化方向迈进。通过引入传感器、物联网、大数据等技术，实现对地基处理施工过程的实时监测与控制，提高施工质量和效率。同时，利用智能化分析软件，对地基的稳定性、承载能力等进行预测和评估，为工程决策提供科学依据。比如在施工现场布置传感器，实时采集地基的变形、应力等数据，通过物联网传输至监控中心，利用大数据分析和智能算法，及时发现潜在问题并调整施工参数。

五、结论

地基处理技术在路桥工程建设中是至关重要的环节，直接关系到工程质量、安全和使用寿命。通过对换填垫层法、强夯法、排水固结法、水泥土搅拌法等常见地基处理技术的原理、适用范围、施工要点的分析，以及对成本效益、质量控制的探讨可知，合理选择地基处理技术，并严格按照施工规范施工，能够有效提高地基的稳定性和承载能力，满足路桥工程的要求。同时，随着科技的持续进步，环保型、综合性、智能化的地基处理技术将成为未来的发展趋势。在今后的路桥工程建设中，应持续加强对地基处理技术的研究与创新，推动路桥工程建设的高质量发展。

参考文献：

[1]林海燕. 道路软土路基地基处理造价指标分析 [J]. 江苏建材， 2024， （06）： 142-144.

[2]朱宗洲. 水利水电工程施工中不良地基处理技术分析 [J]. 建材发展导向， 2024， 22 （23）： 114-116.

[3]隋喜忠，矫涛涛. 公路工程中软土地基处理技术研究 [J]. 汽车周刊， 2024， （12）： 132-134.