浅谈出现在软土路基中几种桥头处理办法

　　摘要：软土在我国分布广泛,软土覆盖层深厚地区大部分在沿海和河流的中下游及湖泊附近。由于软土地基的渗透性低,压缩性高,固结变形持续时间长, 所以以软土作为建筑物的地基对建筑物的安全稳定性是十分不利的。因此对软土地基的处理问题就成了工程设计中的重要问题。并且随着在软土地区大量的兴建公路、建筑、机场、水利、铁路、码头等项目的日益增多, 如何对软基进行加固处理,成了工程界和学术界所共同关注的问题。

　　关键词：软土路基,加固,施工, 桥头跳车

　　随着我国经济的快速发展，交通方面的压力日益增大，为缓解交通压力，各地区都加快了对道路、桥梁等基础设施的建设。但是，交通压力大的地区往往是水网较发达，湿地较多的地区，而这些地区往往软土分布较广。由于软土具有含水量高、透水性差、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大等特点，因此，在进行设计建设时一定要充分考虑到当地的土层环境，不同的土壤条件选取不同的设计方案。比如，郭姆至罗江公路长8.28公里，沿途经过多条河流，在设计的过程中，根据不同的土壤条件采取了不同的方案。在软土地基的处理上，桥头段采取了预应力混凝土管桩+土工格栅处理，以减少管桩处理段与等载预压段间产生二次跳车现象。否则，如果软基处理不当有可能会出现质量安全问题，严重时可能会危害人身安全。

　　选择软土地基处治方法一般可从软土的物理力学性质、层厚埋深、填筑高度、填筑材料、场地情况、公路等级、建设工期、经济、可靠、施工等方面考虑。除在一些试验工程选用一些新的方法外，一般工程均采用常规、传统的方法，因为这些方法具有技术可靠、效果明显、施工容易和经济等方面的优点。在实际工程中，常常几种处治方法综合使用，以达到最佳效果，如抛石挤淤法和加筋土法组合使用，抛石挤淤法与反压护道法综合方法、抛石碾压与深层搅拌法组合方法、抛石挤淤法与强夯法相结合的方法等等。各类软土地基的处治方法相互联系，但有各自的特点，如处治原理、施工工艺、注意事项等。

　　一、关于软土地基加固处理的几种常见措施和方法

　　1.1 振冲法

　　振冲法就是采用振冲碎石桩加固湿软地基的方法,它的碎石桩用水力冲孔或机械钻孔后填上碎石用振密来完成, 因而也叫作振冲碎石桩。它的施工机具简单方便、造价低、工期短，而且对砂性大的湿软地基加固效果也尤为明显。另外,由于它加固后对地基抗震能力的增强,所以在地震区便更可以突显其优点。这些桩本身的强度比挤密砂桩的强度就要高很多, 同时它也有竖向排水的效果，它经济迅速而且技术效果非常好，所以它是一种很好的加固方法。

　　1.2换填土层法

　　换填土层法是把湿软的部分全部挖除,然后换成填入强度较大的碎(砾)石、砂、素土或灰等,它经常用于不宜将基础直接放在软土层上的公路构造物,但是对于软土区的路基,在采用此法的时候，更多的应该先进行经济的比较再下决定。它适用的条件一般来看是：软土层比较薄,或即便厚但是有双面的排水;软土表面没有透水性低的硬壳，路堤高度较小。对于在里面的换填材料不同时,由于它们的承载力相近,沉降特点也没有特别大的差别,所以都可以大致按砂垫层的计算方法计算,对于结果没有特别大的影响。

　　1.3预压排水法

　　预压排水法是在高速公路中使用的最有效的方法，这种方法是利用饱和土的排水固结原理, 在路面铺筑前对地基进行大部分总沉降量，即预压排水,这样做的目的就是可以达到控制工后沉降。这个方法在设计施工时要从两个方面来进行考虑即加压系统和排水系统。依据实际工程的具体要求我们可以把加压系统分为超载预压和等裁预压，常见的在桥头部位及它的重点地段会采用超载预压，普通的路段都会采用等裁预压。而在排水系统中，最常出现的是竖向排水和水平排水系统。

　　二、关于桥头软土地基加固处理的几种常见措施

　　2.1现浇硷薄壁筒桩处理桥头软基施工中的应用

　　薄壁筒桩的技术特点:薄壁筒桩的桩体强度高，限制了地基土体的侧向变形，因为侧向挡土的效果非常明显，这样也可以大大减小路基软土的挤出量，与此同时还增强了地基土体的变形稳定与抗滑稳定;由于薄壁筒桩承载力比较高，在采用薄壁筒桩处理由“厚淤泥下层与硬壳上层”组成的二元土层结构时，深部淤泥层的压缩变形通过薄壁筒桩的上部硬壳层承担侧摩阻力，这样的效果就可以看成降低软弱下卧层的变形，增大硬壳层的厚度，这对减少路基的沉降有特别好的效果，在防治桥台位移、桥头跳车方面取得了相当好的效果。

　　我们在对浇混凝土薄壁筒桩进行经济技术分析时，分析认为，薄壁筒桩的试验研究充分证明了它的双重性能: 有效地防止软土地基的侧向滑移的抗滑性能和良好的群桩基础承载性能。并且这个技术很突出的优点值得我们去推广: 与粉喷桩相比，薄壁筒桩的加固深度、路基稳定、沉降量等方面都比粉喷桩有优势，检测手段快速、简单，并且施工质量可靠，成本比粉喷桩还低，薄壁筒桩在软土深度大于15m的地段有着粉喷桩无法替代的作用。与塑板桩相比，具有沉降少，薄壁筒桩加固软基，填筑期短，无需预压等特点，在单位处理成本考虑的时候，虽然薄壁筒桩成本较高，但对地基强度低、工后沉降要求高的路段，综合考虑施工工期、后期维护费用等方面的因素，薄壁筒桩处理软基具有明显的优势。试验研究与应用实践证明:现浇硅薄壁筒桩属薄壁结构，具有成桩速度快、自动排土、施工周期短、单桩承载力较高、无泥浆污染等优点，用该技术处理高填方桥头软基技术构思新颖、科学合理且易于实施，经该技术处理后的桥头路基后下沉降低，这个技术为解决高等级公路软土地基桥头跳车及其他建筑物地基加固问题提供了一种全新的方法，具有普遍推广意义。

　　2.2带帽预应力管桩在桥头深厚软土路基施工中的应用

　　采用静压桩机按设计终压力值打到深厚软土地基中, 施工至设计深度,桩与桩之间可以采用焊接的方式,然后可以在桩头浇筑桩帽,并在它的上铺设一层钢丝格栅从而来提高软土路段整体路基稳定性的一种方法，其中钢丝格栅一般要求采用高强度整体式弹簧钢丝焊接成网片,然后在它的表面涂覆塑料而成的钢塑格栅。带帽静压预应力管桩处理桥头深厚软基是将采用先张法预应力和掺加磨细料、高效减水剂、由专业厂家生产等先进工艺,并把混凝土经过离心脱水密实成型,经过高压、常压两次蒸汽养护而制成的一种细长空心等截面预制混凝土构件, 即预应力高强混凝土管桩。

　　带帽静压预应力管桩一般应用于铁路、市政工程桥头、公路软基路段,其预应力管桩一般采用先张法预应力管桩,管壁厚度是60mm、直径一般为400mm,桩帽一般采用100cm×100cm ×35cm C30现浇混凝土;设计的间距根据桥头路基高度一般为2.5m左右。在软基路段中的技术要求是安全稳定、工后沉降一致,所以,要进行精心细致的组织,并有合理的安排施工顺序,从而确保软基路段管桩施工的施工垂直度、静压力、接桩焊接质量、桩帽高程、管桩深度等技术参数满足设计与规范要求,更要避免复合地基因整体性差、受力不一而出现桥头跳车现象的发生。

　　带帽预应力管桩施工具有以下优点：

　　(1)噪声小、污染少,施工中较为环保。

　　(2)应用比较广泛,可应用于铁路、市政工程、公路等软基处理工程中。

　　(3)由于具备单桩承载力高，约为水泥搅拌桩的10倍;施工进度快,同时施工完成管桩路段预压期短,这样可以缩短工期。

　　(4)路基处理整体质量好,穿越土层能力强,软基处理深度深,复合地基沉降量小、水泥搅拌桩、是塑料排板等软基处理方法无法达到的,能够很好解决桥头跳车问题。

　　(5)与其他工艺相比,带帽预应力管桩处理深厚软基,在工期、适宜持力层深度、承载力等方面有着很明显的优势。

　　虽然，目前大家都已普遍注意到了桥头段的问题，也相应地采取了措施，但对过渡段还没引起足够重视，有时出现过渡段的不均匀沉降，同样影响了桥梁的使用寿命。归纳起来，引起过渡段不均匀下降的原因大概有以下几个：首先，有可能是因为桥头引道软土地基处治不标准。如在施工设计时地质钻探孔少，或是过浅，未能及时发现软基。其次，有可能是因为桥台台背路堤压实度不标准。再次，或许是设计不够周密等等。因此在设计桥梁时应同样注意过渡段，加强各个环节的控制，提高桥梁的使用寿命，从而确保交通运输的安全性以及可靠性。

　　三、结语

　　总之，虽然近些年来,我国的地基处理技术有了很大进步的发展，但是技术还是有所限制的，比如在高效地基处理技术上的探索还不够,还有就是那些深入研究创新的研究也不够,要求我们去借鉴一下国外的先进技术。只有不断的学习创新，我国的地基处理技术一定会更上一个台阶。

　　参考文献：

　　[1]周军.路堤软士地基沉降数值分析[D]福州:福州大学,2002

　　[2]刘松王,方磊,刘小敏.软土地基上高速公路建设的主要岩土工程问题与对策[J].地基处理,1999,10(2):3-18

　　[3]许江南.市政道路工程软土地基三种最终沉降推算方法的比较[J].浙江水利科技,2000,(1):7-8

　　[4]JTGF80/122004公路工程质量检验评定标准[S].北京:人民交通出版社，2004

《浅谈出现在软土路基中几种桥头处理办法》

本文由职称驿站首发，您身边的高端学术顾问

文章名称： 浅谈出现在软土路基中几种桥头处理办法

文章地址： https://m.zhichengyz.com/p-21245