分析市政道路施工中的軟基加固技術(shù)

【摘 要】在市政道路施工中，由于各地地質(zhì)不同，所以不可避免的會(huì)遇到軟土地基，因此做好軟土地基加固工作是非常重要的。通過對(duì)軟土地基加固以后，就會(huì)使道路有較強(qiáng)的承載能力，并確保投入后的安全、高效。

【關(guān)鍵詞】市政道路；施工；軟土地基；加固處理技術(shù)

前言：

我國(guó)地質(zhì)條件復(fù)雜，軟土地基分布也比較廣泛，因此軟土地基的施工是非常普遍的，在軟土地基施工時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行加固處理，這樣就能提高路基的穩(wěn)定性，因此，我們要加大對(duì)軟基加固技術(shù)的探討論。

一、市政道路工程中軟土地基特點(diǎn)分析

1.較高的壓縮系數(shù)與較低的抗剪強(qiáng)度

低強(qiáng)度是軟土地基的主要特點(diǎn)之一。因?yàn)檐浲辆哂休^大的孔隙，將嚴(yán)重影響到地基承受外力的能力。如市政道路建設(shè)中軟土地基的強(qiáng)度無法改善，將導(dǎo)致塌陷等問題出現(xiàn)在市政道路工程中，進(jìn)而嚴(yán)重影響到市政道路工程的質(zhì)量與使用壽命，在增加安全隱患的同時(shí)，還會(huì)給道路養(yǎng)護(hù)增加困難。

2.較強(qiáng)的觸變性和流變性

軟土地基處理后，長(zhǎng)期在重力和外力等作用下，也會(huì)產(chǎn)生各種變形問題。在施工過程中如選用的軟基加固方式不正確，在軟土流動(dòng)作用下，市政道路很容易出現(xiàn)坍塌等情況，根本無法保證路基的穩(wěn)定性。

3.較高的含水量和孔隙

因軟土中含有較多的水分，導(dǎo)致其孔隙較多較大。在軟土地基中其土質(zhì)的組成成份主要是粘土粒與粉土粒，大量負(fù)電荷往往存在于這些軟土粒表面。在空氣中大量負(fù)電荷會(huì)將空氣中的水蒸氣大量吸收，并在土粒表面停留，進(jìn)而將土粒含水量不斷增加。并將土粒之間的孔隙擴(kuò)大。

二、市政道路施工中的軟基加固技術(shù)分析

1.粉煤灰碎石樁法

粉煤灰碎石樁屬于高黏結(jié)強(qiáng)度樁，其主要由碎石、石屑、粉煤灰和適量的水泥混合，然后再加水進(jìn)行攪拌而形成，所形成的地基主要由樁、樁間土和褥層所形成。具有非常好的強(qiáng)度、和易性和流動(dòng)性，在灌注過程中較為簡(jiǎn)便，不僅對(duì)環(huán)境所帶來的污染較小，而且對(duì)于水泥和砂的用量較少。但在粉煤灰碎石樁法施工過程中，由于其采用泵送混凝土進(jìn)行施工，這就導(dǎo)致泵送混凝土過程中極易發(fā)生堵管現(xiàn)象，而在壓力過大情況下，輸料管還會(huì)發(fā)生爆裂。

因此在施工過程中，需要對(duì)提升的速度進(jìn)行有效的控制，泵送軟管的彎曲半徑不能太小且連接不能太長(zhǎng)，混凝土要具有較好的和易性，這樣才能有效的避免堵管或是輸料管爆裂現(xiàn)象的發(fā)生，有利于施工進(jìn)度的提高，確保了施工過程中原料的節(jié)約。

2.現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)

現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)相對(duì)于其他加大技術(shù)來講，其具有較好的經(jīng)濟(jì)性，而且施工過程較簡(jiǎn)單，在整個(gè)施工過程中有利于更好的監(jiān)督和控制施工的質(zhì)量，單根樁也具有非常好的承載力。在施工過程中，利用自動(dòng)化排土振動(dòng)灌注技術(shù)來將混凝土澆筑到設(shè)計(jì)好的環(huán)形腔體內(nèi)。

在施工過程中需要對(duì)管樁單獨(dú)承擔(dān)荷載的問題進(jìn)行有效的規(guī)避，這就需要對(duì)樁與土之間承受荷載的比例進(jìn)行準(zhǔn)確的掌握，同時(shí)還要把握好分散基礎(chǔ)底面的應(yīng)力。一旦管樁中的混凝土終凝并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，則可以利用放有土工格柵的碎石墊層將其在樁頂進(jìn)行鋪設(shè)，這樣復(fù)合現(xiàn)澆管樁地基則得以形成。

這種樁屬于一種剛性樁，在對(duì)其進(jìn)行無損檢測(cè)時(shí)需要采用人工開控的方式進(jìn)行，測(cè)試費(fèi)用較低，而且檢測(cè)范圍較廣，對(duì)工程成本、質(zhì)量和工期的控制都具有非常重要的意義。

3.水泥攪拌樁加固技術(shù)

水泥土攪拌樁技術(shù)適用于加固飽和軟土地基，它的原理將水泥作為固化劑通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌產(chǎn)生一系列物理、化學(xué)反應(yīng)而形成一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基來提高承載力和增大變形模量。其具體施工方法有：

首先，放好攪拌樁樁位，移動(dòng)攪拌樁機(jī)到達(dá)指定樁位，對(duì)中、調(diào)平（用水準(zhǔn)儀調(diào)平），采用經(jīng)緯儀或吊線錘雙向控制導(dǎo)向架垂直度（垂直度小于1.0%樁長(zhǎng)）；

其次，在攪拌機(jī)預(yù)攪下沉的同時(shí)，后臺(tái)拌制水泥漿液，在壓漿前將漿液放入集料斗中。選用普通硅酸水泥拌制漿液，水灰比控制在0.45～0.50之間，按照設(shè)計(jì)要求每米深層攪拌樁水泥用量不少于50kg；啟動(dòng)深層攪拌樁機(jī)轉(zhuǎn)盤，待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后，方可使鉆桿沿導(dǎo)向架邊下沉邊攪拌，下沉速度可通過檔位調(diào)控，工作電流不應(yīng)大于額定值；啟動(dòng)深層攪拌樁機(jī)轉(zhuǎn)盤，待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后，方可使鉆桿沿導(dǎo)向架邊下沉邊攪拌，下沉速度可通過檔位調(diào)控，工作電流不應(yīng)大于額定值；下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，開啟灰漿泵，通過管路送漿至攪拌頭出漿口，出漿后啟動(dòng)攪拌樁機(jī)及拉緊鏈條裝置，按設(shè)計(jì)確定的提升速度邊噴漿攪拌邊提升鉆桿，使?jié){液和土體充分拌和；攪拌鉆頭提升至樁頂以上500mm高后，關(guān)閉灰漿泵，重復(fù)攪拌下沉至設(shè)計(jì)深度，下沉速度按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行；下沉到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，噴漿重復(fù)攪拌提升，一直提升至地面；

最后，施工完一根樁后，移動(dòng)樁機(jī)至下一根樁位。其主要特點(diǎn)：干燥的固化材料能吸收一部分軟土地基中的水分而達(dá)到更好的效果；固化材料在攪拌過程中能依靠軟土水分的黏性黏附到空隙內(nèi)部達(dá)到均勻分布，提高地基土強(qiáng)度的效果；固化材料主要是水泥、生石灰等來源廣泛的材料通過混合而成，其適應(yīng)性較廣，適合于大多數(shù)工程。

4.強(qiáng)夯法加固技術(shù)

強(qiáng)夯法加固技術(shù)又被稱為動(dòng)力加固法技術(shù)，目前我國(guó)市政道路軟土地基加固中使用最頻繁的加固技術(shù)就是強(qiáng)夯法加固技術(shù)，在施工中這種技術(shù)具有加固效果大、高適應(yīng)能力、廣泛地應(yīng)用性及低成本等特點(diǎn)。

現(xiàn)階段這種技術(shù)主要適應(yīng)于短工期、大面積及較薄地基軟土層的道路施工中。相比其他填土預(yù)壓技術(shù)，這種技術(shù)具有較高投入，主要由于在加固市政道路軟土地基過程中，強(qiáng)夯法加固技術(shù)必須應(yīng)用砂井。相比復(fù)合型地基，強(qiáng)夯法加固技術(shù)就具有明顯優(yōu)勢(shì)，如低成本投入及施工簡(jiǎn)便等。在市政道路軟基加固中，施工企業(yè)應(yīng)做到具體問題具體分析，結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況及相關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行有效施工，只有這樣才能加快施工進(jìn)度，縮短工期，節(jié)約成本。

強(qiáng)夯法加固技術(shù)主要是利用強(qiáng)大的沖擊力將原有土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，對(duì)其附近土質(zhì)進(jìn)行擠壓進(jìn)而形成夯坑，其加固機(jī)理主要分為三部分：動(dòng)力密實(shí)置換、動(dòng)力固結(jié)及動(dòng)力密實(shí)。

首先，動(dòng)力置換。動(dòng)力置換主要分為兩種：樁式置換與整式置換。通過強(qiáng)大的夯擊力在軟土中填筑碎石，進(jìn)而形成碎石樁并增加其穩(wěn)定性，這就是樁式置換。通過強(qiáng)大的夯擊力向淤泥中不斷填筑碎石，進(jìn)而形成加固效果良好的碎石墊層，這就是整式置換。

其次，動(dòng)力固結(jié)。通過沖擊力的作用，進(jìn)而促使沖擊波的形成，并破壞土體結(jié)構(gòu)，在土體內(nèi)部分地方就會(huì)出現(xiàn)一些縫隙，這些縫隙都具有排水能力，此時(shí)將縫隙中軟土地基孔隙內(nèi)的水將順利流出，以此實(shí)現(xiàn)軟土體固結(jié)的目的，這就是強(qiáng)夯法中動(dòng)力固結(jié)的施工原理。據(jù)大量數(shù)據(jù)顯示，夯擊力的大小將直接影響到土體的沉降情況，夯擊力大，土體沉降量就會(huì)隨之增加，兩者之間存在正比關(guān)系。

最后，動(dòng)力密實(shí)。動(dòng)力密實(shí)就是通過較大的沖擊荷載充分壓實(shí)土體之間的空隙，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)軟土地基強(qiáng)度的提高。

5.預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)

在各種力的作用下，市政道路施工中會(huì)產(chǎn)生地基松軟情況，為對(duì)這種情況進(jìn)行有效改善，施工企業(yè)必須根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，選用與之相適應(yīng)的軟基加固技術(shù)。預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)作為市政道路軟基加固施工中的重要技術(shù)之一，該技術(shù)在市政道路軟基施工中的大量應(yīng)用，不僅可以對(duì)地基松軟情況進(jìn)行有效改善，還可以有效控制其產(chǎn)生的原因。其施工工藝主要包括以下幾點(diǎn)：

①施工前施工企業(yè)必須對(duì)市政道路松軟地基的位置進(jìn)行準(zhǔn)確確定，這樣可以對(duì)施工的精準(zhǔn)性、合理性進(jìn)行有效提高，避免在加固施工中出現(xiàn)不符合現(xiàn)場(chǎng)施工的具體情況，不能將軟基加固技術(shù)有效地應(yīng)用到軟土地基當(dāng)中。

②測(cè)量作業(yè)必須在軟基施工位置確定后進(jìn)行，這樣可以增加打樁的準(zhǔn)確度，同時(shí)還能對(duì)市政道路軟基施工的整體質(zhì)量進(jìn)行有效提高。

③打樁施工必須嚴(yán)格依據(jù)測(cè)量結(jié)果、施工現(xiàn)場(chǎng)及附近的環(huán)境等進(jìn)行，完成打樁施工后，必須進(jìn)行標(biāo)示，以此增加市政道路軟基加固位置的整體質(zhì)量。

6.土木合成材料施工技術(shù)

土木合成材料施工技術(shù)在市政道路軟基處理中的應(yīng)用，主要適用于較深層次的軟土地基加固中。

在處理這項(xiàng)軟土地基前，必須詳細(xì)勘察施工現(xiàn)場(chǎng)及附近的地質(zhì)、環(huán)境等情況，如選用振動(dòng)法進(jìn)行軟土地基的密實(shí)度的檢測(cè)。在振動(dòng)過程中，應(yīng)在振動(dòng)路段投入符合施工要求的材料，形成土木合成材料層并加以固定，進(jìn)而增加市政道路軟基審查次地基的密實(shí)度。

結(jié)束語

目前市政道路無論是建設(shè)的規(guī)模還是數(shù)量都具有空前性，所以需要對(duì)軟土地基加固處理給予充分的重視。在具體施工過程中，需要根據(jù)實(shí)際工程的具體情況來合理對(duì)軟土地基加固技術(shù)進(jìn)行選擇，確保施工方案的可行性和合理性，同時(shí)還要在施工過程中對(duì)于各個(gè)細(xì)節(jié)進(jìn)行有效的控制，確保施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]王利民.水泥土深層攪拌樁在工程中的應(yīng)用及質(zhì)量控制[J].山西建筑，2010（24）：125.

[2]唐蕾.小議市政道路施工中軟土地基施工及處理措施[J].新材料新裝飾，2014（13）：33.

[3]方銘，竇澄.淺談市政道路施工中軟土地基施工及處理措施[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2013（4）：186.