市政道路施工中軟基加固技術(shù)探究

摘 要：隨著我國城市化進程的加快，以及道路交通流量的日益增大，市政道路面臨著前所未有的通行壓力，所以，這就要求市政道路在施工中必須高度重視施工的質(zhì)量，確保工程質(zhì)量不出問題，盡最大努力提高道路的使用年限等。而在市政道路中，經(jīng)常遇到軟基，所以探討軟基加固技術(shù)，對提高道路施工質(zhì)量具有重要意義。在本文中，筆者結(jié)合自身的工作實際，探討市政道路施工中的軟基加固技術(shù)。

關(guān)鍵詞：市政道路；軟土地基；加固技術(shù)

引 言

在軟土地區(qū)修建道路，常發(fā)生道路沉降變形，嚴重影響了道路的使用，由此造成的經(jīng)濟損失越來越大。由于市政道路對路基完工后沉降的要求很高，而沉降剛好是軟土地基處理的主要問題，所以在軟土地基上修筑道路，如果對軟基不加以處理往往會導致路基失穩(wěn)或過量沉降，直接影響到竣工后道路的運行狀況及其使用壽命。因此，軟土地基不能簡單地只按地基條件確定，因填方形狀及施工狀況而異，有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類、形式、規(guī)模、地基特性的基礎上，判斷是否應按軟土地基處理。在本文中，筆者從軟土地基的特征和危害入手，分析了市政道路軟基加固技術(shù)。

1 市政道路軟基概論

1.1 市政道路軟基的基本特征

市政道路施工中經(jīng)常運到的軟基，其實是軟土地基的簡稱。軟土地基的含水量比較高，很容易遭到壓縮，比其他地基的承載能力要差。軟土地基主要由沉積的淤泥和一些腐蝕類植物組成，含水量在4～72%的范圍之內(nèi)，而其液限一般情況下在35～60%左右；而軟土的飽和度通常高于95%，縫隙比例在1.0～1.9的范圍內(nèi)。

對于市政道路而言，軟土地基是一種特殊的地基形式，主要表現(xiàn)在兩個指標上，一個是軟基的成型類別，一個是某些物理力學的測量因素，如果這些測量指標出現(xiàn)變化，即便是微小的變化，則可能引起市政道路工程的質(zhì)變。所以，軟基對于市政道路來說，其施工難度比較大，這不僅表現(xiàn)在其含水量、壓縮性和承載能力方面，而且表現(xiàn)在這種土質(zhì)具有高度的靈敏性，而且其分布極不規(guī)則。

1.2 軟土地基的危害

軟土地基的土質(zhì)比較特殊，因此這種地基對市政道路施工產(chǎn)生不利的影響，給工程施工造成負面的影響。如果市政道路的地基是軟土地基，由于其承載能力和本身的抗剪能力達不到工程所需的要求，所以就容易損害道路局部或者整體的地基，從而導致地基不穩(wěn)、路面出現(xiàn)下陷狀況。

由于軟土地基還受到外部荷載的影響，而地基的承載力又不足，就會出現(xiàn)地面下沉、地面變形等不良狀況，使市政道路無法通行。如果道路路面的承載力不均勻，或者偏差過大，則還可能出現(xiàn)斷裂、裂縫等、因此，要想延長市政道路的使用年限，必須對軟土地基進行加固，從而確保地基的承載能力符合道路施工的需要。

2 軟土地基變形特點

為了更好地解決市政道路軟土地基沉降的問題，就必須要弄清楚軟弱地基的變形特點。它主要有以下三大特點：

變形量大：軟弱土體主要指淤泥或淤質(zhì)土，其自身的含水量較大，水份不易自流出來；

壓縮穩(wěn)定所需的時間長：軟土主要以粘粒為主，盡管孔隙比大，但單個孔隙教細，孔中的水很難流動，透水教低，飽和土受荷載作用后，水不能盡快排出，變形也只能慢慢進行，其變形過程要持續(xù)數(shù)年或數(shù)十年；

側(cè)向變形：比一般土體大，而且側(cè)向變形與豎向變形之比在相同條件下比一般土體大。

3 市政道路軟土地基加固技術(shù)

3.1 粉煤灰碎石樁技術(shù)

粉煤灰碎石樁技術(shù)，是指把碎石、粉煤灰和石屑等按照一定比例的配合比，通過攪拌來形成具有高粘結(jié)強度的物質(zhì)，在樁與樁之間進行填筑，從而形成一種復合地基。

這種軟基加固技術(shù)的優(yōu)點是：強度比較高、具有良好的和易性和流動性，混凝土的灌注比較簡單等。此外，這種方式對周圍環(huán)境的影響比較小，不污染環(huán)境。但注意事項是，澆筑混凝土時，在泵送混凝土時容易出現(xiàn)故障，如果壓力過高的話，輸料管可能會發(fā)生爆裂。而造成這種狀況的原因：混凝土的提升速度太慢、不能及時排除、泵送軟管的半徑小，混凝土和易性等不好，造成流通不暢等；泵送軟管的連接部位太長，混凝土堵塞管道。

3.2 開挖換填處理方法

市政道路軟基加固技術(shù)中的開挖換填法指的是把軟基中的軟弱土層部分或者全部挖出，然后用滲水性比較好的石頭、砂或者強度較高的粘土進行填筑。而究竟是局部換填，還是全部換填，則取決于軟土層的厚度，一般情況下，如果厚度小于3m，則可全部挖出換填，而如果厚度大于3m，則應局部挖出換填。在市政道路施工中，通常采用換填土法和爆破排淤法兩種方法。

在市政道路施工中，這種軟基加固方式是最常用的軟基處理方法，主要是因為其操作比較簡單，而且效果也客觀。但是由于這種方法受軟土厚度的限制，如果軟土層的厚度比較大，如果依舊采用該方法，則工程造價便會比較大，施工難度也比較大。

此外，采用該種方法還需考慮一個問題：挖出的土如何處理。

3.3 表層處理法

市政道路軟基如果非常軟弱，則應當采用表層處理法。表層處理法指的是利用排水、敷設或者增加填料等方式來提高軟基表面的強度，從而防止局部地基出現(xiàn)變形，確保道路工程的機械可正常開展作業(yè)，同時使填土的荷載分布均勻。主要包括三種情況：

（1）土質(zhì)相對較好，但含水量比較大的軟土地基，在應用表層處理法之前，應在地面開挖溝槽把地表水排除干凈，降低地基表層的含水率，確保施工機械順利通過。同時，應填筑透水性較好的碎石或者砂礫，從而確保開挖的溝槽達到盲溝的效果。

（2）地基的表層的含水量大，但軟土層比較薄，這種情況應采用砂墊層法，也就是在地基上添加0.5～1.2m左右厚度的砂墊層。通過這種方式，可有效固結(jié)軟土層，而且砂墊層還具有排水的作用。除此之外，砂墊層在填筑過程中還具有降低地下水位的功能。

（3）如果地基的土層不均勻，或者均布的沉降不均勻，側(cè)方向發(fā)生變位等問題，則可使用敷墊材料法，這種敷墊材料具有良好的抗剪和抗拉能力，可保證機械的通行，對填土荷載起到支承作用。

3.4 軟基深層處理技術(shù)

軟基深層處理技術(shù)主要包括強夯技術(shù)、預壓法技術(shù)和復合技術(shù)。在下文中，筆者將分析這三種軟基深層處理技術(shù)。

（1）強夯技術(shù)。軟基技術(shù)是由法國的Menard公司發(fā)明的，這種方法主要是采用8～30t重錘，從8～20m的空中落下，重錘軟土地基，從而壓實路基。這種軟基處理方法比較簡單，設備的操作比較簡單，經(jīng)濟效果比較顯著。但是這種方法的缺點是，噪音比較大，而且施工中會產(chǎn)生比較大的振動，不適合在城市施工中使用。通過這種技術(shù)處理過的軟基，強度一般提高1～5倍，加固的深度在5～10m，其適用的土壤類型比較廣。

（2）預壓法技術(shù)。預壓法技術(shù)又被稱之為排水固結(jié)方法，通常適用于高速公路軟土地基的處理。這種方法的主要優(yōu)點是成本低、效果比較好。這種技術(shù)方法適用于土壤透水性或者地基豎向排列的排水體，通過地表加固，使建筑物自重，把地基孔隙的水排除掉，從而逐漸增加軟基的強度，是軟基的結(jié)構(gòu)密度逐漸增加。當然，這種方法也存在一些缺點，比如施工的周期比較長，計算填土的速率比較差，同時還需要增添填土等用料，從而避免出現(xiàn)沉降的情況。

（3）復合處理技術(shù)。復合處理技術(shù)是在軟基中添加強樁，改變地基中的應力結(jié)構(gòu)，從而提高樁體的承載力。當前的復合技術(shù)包括：第一，混凝土攪拌樁技術(shù)。這種方法的固化劑是水泥。通過專業(yè)的攪拌設備，向軟土地基中噴射水泥漿液，通過攪拌軸的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)攪拌均勻的目的。在攪拌后，會出現(xiàn)各種變化，從而改變土壤的結(jié)構(gòu)，使其成為水泥樁。第二是固土樁。這種方法也被稱之為粉噴樁。通過專業(yè)的噴粉鉆機把粉體固化劑，比如水泥等，使兩者產(chǎn)生、物理反和高強度的樁體。

3.5 強夯法加固技術(shù)

強夯法被稱之為動力加固法，這種方法的主要優(yōu)點在于適用范圍比較大、軟基加固比較好、施工比較簡單等。強夯法的基本原理是，利用強大的沖擊力把土體結(jié)構(gòu)破壞掉、對周圍的土擠壓成夯坑，主要包括動力密實、動力裝置和動力固結(jié)等方法。

（1）動力密實。動力密實是指把沖擊荷載來壓實土體，從而把土體之間的縫隙擠壓密實，最終提高地基的強度。但是相關(guān)的實踐證明，地面的沖擊力的作用會產(chǎn)生下降，強夯的深度下降的范圍在0.5～1.0m的范圍內(nèi)，而經(jīng)過強夯之后的軟基承載力，其承載能力會提高2～3倍。

（2）動力固結(jié)。動力固結(jié)主要是通過應力波來破壞土體的結(jié)構(gòu)，從而是土體局部或者全部產(chǎn)生排水通道縫隙，從而達到加固軟市政道路軟基的目的。在這種方法下，夯擊能力與土體沉降量成正比例關(guān)系，當土體的沉降量為100%時，則吸附水就會變成自由水，這是土體的強度便會達到最低值。

（3）動力裝置。當前，動力裝置分為樁式、整式裝置兩種方式。在這兩者當中，整式裝置指的是通過夯擊能力把碎石壓入到淤泥當中，然后由碎石形成墊層。而樁式裝置指的是夯擊能力把碎石填筑到軟基土體中，進而形成碎石樁，起到加固軟土地基的作用。

4 結(jié)束語

市政道路工程中軟弱土地基的處理方法各式各樣，每一種方法都有各自的特點，主要的效果也有所不同。選擇處理方法時，首先必須根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進行充分的研究分析，結(jié)合地基的性狀、道路的標準、施工條件以及對周圍環(huán)境的影響等各種因素，選擇最符合目的要求，而且經(jīng)濟合理的方法。

參考文獻

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