唐甜甜、云飞、韩祥波

（微山县交通运输局，山东 济宁 277600）

0 引言

相比于其他类型的地基，软弱地基的土壤含水量更高，荷载能力很差。一旦超过其承载负荷，软弱地基就会出现地基滑移、地基固结沉降等问题，可能引发工程安全事故，影响道路桥梁的使用安全。因此，在道路桥梁建设过程中，必须采取必要的技术手段对软弱地基进行加固处理，提升道路桥梁施工质量。

1 软弱地基概述

软弱地基是指由淤泥、淤泥质土壤、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层组成的地基。

其中，淤泥、淤泥质土壤是软土的主要类型，这种土质是在缓慢流水或静水区域经过生物、化学作用沉积形成的，多分布于中国东南沿海地区，如上海、广州、厦门等地。这种土质具有压缩性高、触变性强、流变性较强等特性。如果荷载过高，会导致地基沉降变形较大、沉降时间较长。

冲填土是水力冲填泥沙沉积形成的，是我国沿海一带常见的人工填土之一。这类土质具有含水量大、压缩性强、强度弱等特性。杂填土则是指含有大量工业废料、生活、建筑垃圾等杂物的填土，这种土质多分布在老城区或工矿较为密集的区域。这种土质具有厚度变化大、均匀性差、承载能力弱等特性，不适宜作为地基持力层，需要经过处理才能作为建筑地基。

在我国公路行业规范中，并没有确定软弱地基的具体定义，因此认为软弱地基不能仅按土质性质来定义，应结合所处区域的实际土质结构、种类、规模等因素确定是否需要按照软弱地基处理标准进行施工。

2 软弱地基的危害

软弱地基是一种特殊的地基，其特点表现为含水量大、渗透性差、强度低等。如果对地基处理不当，会造成道路桥梁承载能力不足，如出现道路桥梁出现桥梁下沉、路面裂缝等问题，从而影响整个道路桥梁工程的使用寿命。

软弱地基的危害主要体现在以下两方面：第一，经过雨水长期浸泡，水分渗透进入地基深层，使得土体自身重量增加，在车辆行驶或其他环境变化下会导致地基出现沉降危险，影响交通运输的安全性。地基出现不规则沉降时，还会引发路面开裂、地基翻浆等危害，常常表现为道路桥梁路面凹陷、积水或者颠簸等问题。第二，当软弱地基作为道路桥梁地基时，由于软土的特性，道路的抗剪度极低，难以承受路面或桥梁的荷载力度。在车辆运输过程中，路基强度降低，流动性增加，严重情况下会出现局部或整体地基剪切破坏问题，以及道路桥梁坍塌危险[1]。

总之，软弱地基对道路桥梁建设极为不利，必须予以重视，加大处理力度，进而保证道路桥梁的安全性和稳定性。

3 道路桥梁施工中软弱地基处理的重要性及目标

随着我国社会经济的迅猛发展，交通运输事业取得了瞩目的成就。同时，现代生活节奏加快，民众的出行需求量增多，交通运输量不断加大，重型车辆的增多，对交通设施的质量提出了更高的要求，给道路桥梁施工带来了较大的压力。由于道路桥梁的质量和安全直接影响交通事业的发展，软弱地基是关系道路桥梁安全的重要因素，因此解决软弱地基问题是道路桥梁建设中的当务之急。

处理软弱地基，要实现以下目标：一是改善土体的剪切特性，以有效提高土体强度；二是降低土壤的压缩性，确保能将沉降量控制在一定范围内；三是降低或消除土壤沉陷性和涨缩性的影响，预防地基变形，失去稳定性。此外，可以通过改善地基的振动性，提高地基的抗震能力[2]。

总之，在道路桥梁施工过程中，需要通过人工干预的方式提升软弱地基的承载力，预防道路桥梁使用过程中出现变形或沉降等问题，以保障软弱地基的稳定性和安全性，促进交通运输事业的稳定发展。

4 道路桥梁施工中软弱地基处理方法

4.1 换填土处理法

若是道路桥梁地基无法承载一定程度的荷载、保持稳定性，可以采用换填土处理法加固软弱地基。需要注意的是，此方法的适用范围广泛，如暗塘、暗沟、湿陷性黄土地基等，但更适用于软弱土层较薄的情况，如果软弱土层较厚，则不建议采用此种方法。

施工方可以根据实际情况和项目要求对软弱土层进行采挖换填，选择强度较大、稳定性较强的材料来替换原来的软弱土质。可选用的原料包括砂石、高炉干渣、粉煤灰等。换填后，需对材料进行强夯压实，提高地基的密度，从而提高地基的承载能力，加快软弱地基的固结速度，减少沉降风险，确保后期道路桥梁施工安全，如图1 所示。

图1 换填土处理法图

这种方法的原理是基于土层的附加应力分布规律，降低软弱土层的承受应力，增加土壤垫层及以上土层的荷载应力。在这一过程中，需要明确土层中应力的实际数据信息，以确保施工方案合理，提高地基的稳定性。

4.2 管桩加固法

管桩加固法主要分为以下三种类型：

第一，碎石桩加固法。碎石桩加固法是一种通过振动、冲击等多种方式对软弱地基进行打孔，把固结性能好、稳定性强的砂石、碎石等材料填充到地基内进行挤压的方法，能够形成直径大、密实度好的桩体，进而形成稳定的砂石桩。砂石桩和原地基内的软土经过处理，会形成较为密实的地基，作为地基持力层，进而提高地基的承载能力，降低地基变形问题的发生率。这种方法适用于密实度较低的粉土、杂填土、黏性土等软弱地基[3]。该方法的缺点是技术要求高、投入成本较大，但随着科技的不断创新发展，这种方法的应用率和应用范围也在不断扩大。

第二，钢筋混凝土管桩法。钢筋混凝土管桩法是现阶段我国加固软弱地基的新兴方法。该方法主要利用薄壁管桩机和薄壁筒桩钻机等专用机械，现场浇筑混凝土管桩，使管桩和土体有机结合，增加管桩和土体的摩阻力，从而形成较强的抗荷载力，能显著增强软弱地基承载力。该方法具有经济性能高、耐久性强、荷载能力大等优点，广泛适用于各种软弱地基的加固处理，可推进道路桥梁工程建设。

第三，夯实水泥土桩法。夯实水泥土桩法是在北京等地旧城区危改工程中开发的地基处理新方法。该方法主要是利用各种机械成孔方法在土中成孔，在软弱地基中填入混合料并夯实，形成水泥土桩体，从而提高地基的强度和抗变形能力，达到巩固地基的效果。该方法施工操作简便、周期短、成本低，适用于旧城区工程处理。目前已在河北、山西等地的诸多工程中发挥了重要作用，产生了巨大的经济效益。

4.3 密实加固法

4.3.1 动力固结法

动力固结法又称强夯法，其主要原理是使用8～30t 的重锤，使之保持8～20m 的高空落距，产生巨大的冲击力量，反复多次地对地基进行强夯冲击，从而改变土层中的颗粒结构，提高地基土体的密度，降低压缩性能，最大程度地提高地基强度。对于饱和性黏土地基，这种方法也很适用。通过调整动力固结置换方式，利用外部夯打力，将强度高的材料强力打入地基内部，从而形成碎石墩，并与原有地基组合成复合地基，提高地基承载力，减少地基沉降量[4]。该方法适用于处理砂土、素填土、黏性土等地基类型，且施工操作简单，能够在较短的时间内达到较好的加固效果，因此被广泛应用于工程建设领域。

4.3.2 排水挤压加固法

排水挤压加固法是通过专用机械在软弱土层中安装塑料排水板，对地基进行吸水、排水。在机械预压负荷的作用下，软弱土壤中的水分被引导顺着塑料排水板渗入砂垫层，这样能够有效降低软土中的水分含量，实现加固作用，从而提高软弱地基承载力。该方法通常适用于含水量高的江河湖海、沼泽地等环境的软弱地基处理。该方法具有成本低、效果好、施工简便等优势，是一种新型技术，在道路桥梁建设中的应用越来越广泛。

4.3.3 地基深层加固法

深层密实加固法主要是通过挤压、振动、爆破等方式对软弱土地深层进行加密固结。这种方法和浅层加固法存在很多相似之处，但也存在一定的差异，如两者使用的机械设备不同，技术要求也不同。此外，深层密实加固法的应用范围更广，适用于多种软弱地基，如杂填土、素填土、黏土等。

4.3.4 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法主要是利用高压喷射设备将粉煤灰、水泥等固结性和强度好的材料挤压到软弱地基深层，并进行注浆，从而提高地基强度。该方法与动力固结法有一定的相似性，但原理和所用设备不同。高压喷射注浆法适用于含水量相对较大的软弱地基处理，如粉土、淤泥等软弱土质。但该方法受到诸多因素的制约，目前所能处理的最大深度为30m。

4.3.5 水泥土搅拌法

水泥土搅拌法主要是以水泥为固化剂，通过水泥深层搅拌机及其配套设备等在地基深处就地将软土和固化剂进行强制搅拌。这种方法能够降低软土中的含水量，并使软土和固化剂之间产生一系列物理、化学反应，从而使软土固结成具有一定硬度的地基。随后，形成的固体地基会与天然地基形成复合型地基，从而提高地基的承载力。深层土固化法适用于淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土等软弱地基的处理。

4.4 加筋处理法

加筋处理法主要是将土工合成材料、钢条、钢带、钢筋混凝土串等材料铺设到人工填土的路堤或围挡内，或者将土钉、树根桩等抗拉材料打入边坡内，原理是通过土体和筋体的摩擦，将土体的抗应力转移到筋体上，筋体承载拉力，使筋体和土体都能较好地发挥自身的承载能力。通过加筋土工法处理地基，可以使人工合成的土体具有更强的抗压、抗拉、抗剪性能，进而较大程度地提高地基的承载力，增加其稳定性。

4.5 孔内深层强夯桩法

孔内深层强夯桩法是一种新型的地基处理技术，是在强夯技术的基础上发展而来的。采用该方法，需要通过高功率、超压强特异重锤或钻机等特殊机械冲孔，达到与引孔相匹配的预定深度，最后形成填料桩体[5]。再自下而上填充材料，填料之后利用重锤进行强夯，也可以边填料边强夯，从而增大桩间的密度，最后形成密实的桩体，和桩间土共同组成复合地基，提高地基的承载能力。

该技术结合化学凝固和动力固结原理。具体来说，孔内填充的材料在重锤的作用下，被瞬间劈裂、压碎、压实，进行二次排列组合。同时，这些材料中具有活性胶结性质的成分，在重锤的作用下会释放出胶性物质，与其他材料发生化学反应，达到凝固的状态。随着时间的推移，这种固结强度会越来越高。

该项技术具有多项优点，能够利用多种无机固体废料进行地基加固处理。例如，可以使用建筑工程中的废料进行填充，这样不仅能起到保护生态环境的作用，还能大大节省施工成本，变废为宝。此外，经过这种技术处理的软弱地基具有地震不液化、遇水不塌陷、承载力高、压缩变形小等优点。该技术适用范围广泛，可用于湿陷性黄土、膨胀土、软弱土、采空区、古井、防空洞、硬夹层软硬不均等各种复杂疑难地基的施工。此外，该技术自动化、机械化水平较高，施工简单快捷。该技术已经在我国华北、东北、华南及西北等地的国家大型工程项目和高层小区建筑中得到普遍应用，均达到或超过了施工标准和要求。

5 桥涵通道处软弱地基处理方法

在道路桥梁工程中，路堤和桥头接合的地方沉降性较大，车辆通道处还会经常出现“切线抛出”现象，这会对车辆及民众的出行安全造成影响。为了解决这些问题，可以采取如下措施：

第一，在涵洞、通道处进行填筑施工，在桥台背面使用渗水性能好的砂砾材料进行施工。第二，采用超载预压方法进行施工，在桥头两边也采用预压方法，加快地基固结速度，减少桥梁使用后沉降量过大的风险。第三，对于路堤过高、软土层过厚等位置，可以采用桥梁跨越的方式进行施工。第四，在桥台路堤处理方面，可以使用粉喷、砂桩等方法对地基进行加固，提高软基固结速度，提高荷载能力。第五，在桥梁通道或涵洞内，可以采用钢筋混凝土箱体结构，该方法具有成本低、便捷等优势。

6 结语

综上所述，道路桥梁建设是社会主义现代化建设的重要组成部分，不仅能保证交通运输的正常开展，也有利于社会经济的高速发展。在道路桥梁施工过程中，软弱地基具有较大的危害性，也是现阶段我国道路桥梁建设面临的常见问题。因此，必须重视软弱地基处理工作，采用合理的技术手段和方法加固软弱地基，创新软弱地基处理技术，能有效提高道路桥梁工程质量，从而确保道路桥梁的使用安全。