探究軟基加固技術(shù)在道路施工中的運(yùn)用

潘煉珠

【摘要】本文通過對(duì)道路工程中軟土基的主要特性進(jìn)行分析，探討了道路施工中的軟土地基加固施工技術(shù)，并就該技術(shù)的應(yīng)用做出了相應(yīng)的分析，希望給相關(guān)軟土地基施工一定的借鑒作用，進(jìn)而提高道路施工質(zhì)量，從而更好的滿足城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。

【關(guān)鍵詞】 軟基加固；道路；施工；技術(shù)

0.引言

在我國城市現(xiàn)代化建設(shè)不斷發(fā)展的熏陶之下，城市道路的建設(shè)關(guān)乎著城市的發(fā)展面貌，并且隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)道路的建設(shè)要求也不斷提升。道路建設(shè)的規(guī)模和范圍也因此變得越來越廣，其建設(shè)過程涉及到不同地區(qū)，同時(shí)也面臨著極為復(fù)雜地質(zhì)條件，這些影響因素在一定程度上制約著道路的進(jìn)一步發(fā)展。軟土地基處理是我國道路建設(shè)不可避免的項(xiàng)目。由于軟土地基主要是有機(jī)質(zhì)土、孔隙粗的泥炭、由軟弱粘土以及松散砂等土層構(gòu)成。其基礎(chǔ)的穩(wěn)定性有所欠缺，而建設(shè)地基的穩(wěn)固與否又直接決定著整體的道路工程的施工質(zhì)量的好壞，因而，軟基處理方法的選擇對(duì)工程質(zhì)量、工期和經(jīng)濟(jì)效益均有重要的影響。在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量避開空隙大、天然含水量高的軟土地區(qū)，但是道路選線有時(shí)也必須經(jīng)過軟土區(qū)域。本文探討了道路施工中的軟土地基加固施工技術(shù)，并就該技術(shù)的應(yīng)用做出了相應(yīng)的分析，希望提升軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用效果，推動(dòng)道路建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1.軟土地基的特點(diǎn)

軟基的采用在一定程度上加大了道路施工的難度系數(shù)，這不僅僅表現(xiàn)在軟土地基含承載能力較低上，還表現(xiàn)在這種土質(zhì)具有較高靈敏性的特點(diǎn)上，同時(shí)軟土地基的含水量較高，容易壓縮的特點(diǎn)也是影響城市道路施工的主要問題所在，并且這種土質(zhì)分布十分不均勻，需要施工人員認(rèn)真對(duì)待。各種軟土的鑒別指標(biāo)如表1所示。

表1軟土鑒別指標(biāo)

特征指標(biāo)

名稱 天然含水率

W（%） 天然孔隙比

e 直接快剪

內(nèi)摩擦角

Ψq（O） 壓縮系數(shù)

a1-2

（MPa-1） 十字板

抗剪強(qiáng)度

t（KPa） 靜力觸探

錘尖阻力

qt（MPa） 標(biāo)準(zhǔn)貫

入擊數(shù)

N 有機(jī)質(zhì)含量

Wu（%）

粘

性

土 粘 土

粉質(zhì)粘土 ≥35 w0.5 宜<35 宜<0.75

淤泥質(zhì)土 ≥wL 1.5>e≥1.0

淤泥 e≥1.5

粉 土≥30 e≥0.9

有機(jī)質(zhì)土

泥炭質(zhì)土

泥 炭 宜>0.3 宜<2 宜≤8

5

10

Wu>60

1.1具有較高的孔隙以及含水量

在軟土基中，其土質(zhì)主要有粘土粒與粉土粒組成，并含有較高的水分，其含水量一般為34%—72%之間。而當(dāng)含水量大范圍提高后就會(huì)降低土粒之間的粘結(jié)度，因此較高的含水量也造成了軟土地基孔隙相對(duì)較大的問題。也正因此，軟土地基相對(duì)于普通地基而言更容易被壓縮，因而其承載能力普遍偏低。

1.2具有較強(qiáng)的流變性以及觸變性

軟土成分主要就是淤泥等類似物質(zhì)，它的液限范圍是35～60%之間，在重力和外力等作用力的共同影響下，處理完成后的軟土也使用過程中會(huì)時(shí)間的延長而出現(xiàn)不同程度的變形。而實(shí)際施工中，軟土的飽和度十分高，通常大于95%，針對(duì)此種情況，如果在實(shí)際工程中發(fā)現(xiàn)含水指標(biāo)發(fā)生了變化，而沒有采取有效措施加固軟土的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，就會(huì)很容易使道路工程出現(xiàn)質(zhì)變，進(jìn)而使道路在軟土流動(dòng)作用下發(fā)生塌陷，嚴(yán)重威脅工程的整體性。

1.3具有較低的抗剪強(qiáng)度以及較高的壓縮系數(shù)

針對(duì)軟土地基孔隙相對(duì)較大的特點(diǎn)，其所能承受的外力會(huì)受到嚴(yán)重的影響。因而軟土地基的一個(gè)非常重要的特性就是強(qiáng)度較低。鑒于此，如果在實(shí)際的道路施工過程中，不能實(shí)時(shí)的改善以及加固軟土地基的強(qiáng)度性能，則會(huì)在一定程度上引起道路的塌陷，對(duì)道路的整體質(zhì)量構(gòu)成威脅。

2.道路施工中的軟基加固技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1軟基加固技術(shù)之物理反應(yīng)法

隨著施工技術(shù)的不斷革新，在道路施工過程中，針對(duì)軟土地基的加固技術(shù)不在局限于傳統(tǒng)土層轉(zhuǎn)換技術(shù)，更多的是采用粉噴樁加固處理法，加載法以及現(xiàn)澆混凝土管樁法等現(xiàn)代化加固技術(shù)，并且取得了良好的加固效果，在很大程度上推動(dòng)著道路的建設(shè)的穩(wěn)固發(fā)展。

2.2軟基加固技術(shù)之化學(xué)反應(yīng)法

化學(xué)反應(yīng)加固法的應(yīng)用也在道路具體的施工中發(fā)揮著不可或缺的作用。其中最具代表性的加固技術(shù)為水泥攪拌樁加固軟土路基法，此方法主要是通過對(duì)軟土和水泥進(jìn)行強(qiáng)制性的攪拌，待軟土與水泥固化劑之間發(fā)生大量的化學(xué)、物理等反應(yīng)形成高強(qiáng)度的固態(tài)物質(zhì)，進(jìn)而將基土變形模量以及承載力進(jìn)行進(jìn)一步的增大和提高，從而達(dá)到軟土地基加固的目的，由于該加固技術(shù)以深層攪拌樁施工技術(shù)為操作基礎(chǔ)，因此，非常適用于加固深層飽和軟土地基處理中，并且加固效果顯著。

2.3 CFG樁

CFG樁具有工藝性好、質(zhì)量容易控制、工期短、施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，但容易造成環(huán)境污染。CFG樁的運(yùn)用原理和作用是在軟基中加入以碎石為主要骨料，同時(shí)摻入少量水泥、砂、石屑和粉煤灰，按一定比例攪拌成具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的一種半剛性樁體。同時(shí)樁體與樁體之間土層的相互作用形成了復(fù)合地基。這種方法一般適用于粘性土、粉土、砂土、淤泥質(zhì)土、軟土地基等。

2.4 軟基加固技術(shù)之砂墊層法

現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的土層置換法也得到了一定程度上的優(yōu)化與改進(jìn)，目前在軟土地基的加固處理過程中，砂墊層法，土質(zhì)置換法以及軟土表層處理方法仍然是主要的軟基加固技術(shù)手段。其中，土質(zhì)置換法，顧名思義，就是用優(yōu)質(zhì)的，具有較大承載力的土壤替換掉不適合建設(shè)施工的軟土，達(dá)到提高土層穩(wěn)定性、減少地基沉降量的目的；而軟土處理法主要是針對(duì)特別軟弱的土地表面，通過排水、敷設(shè)、砂墊層、添加劑等方法，達(dá)到提高地面強(qiáng)度、保證地基不變形的目的；最后砂墊層法，其主要的加固原理是通過讓軟土地基里的大量水分，經(jīng)過填土荷載的作用下，進(jìn)行快速排出，從而體現(xiàn)出排水固結(jié)的效果。但是在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要注意的一點(diǎn)是，施工人員必須將排水固結(jié)的速度和路基填筑的速度保持一致，以確保在地基加固的過程中，達(dá)到快速排水，同時(shí)實(shí)現(xiàn)防止出現(xiàn)較大荷載導(dǎo)致基礎(chǔ)損壞的目的。

2.5強(qiáng)夯置換法

強(qiáng)夯置換法具有造價(jià)經(jīng)濟(jì)、施工期短、方法簡單、工藝成熟等優(yōu)點(diǎn)，但其施工的振動(dòng)大、噪音大。強(qiáng)夯置換法的原理是利用夯錘的強(qiáng)大夯擊能量在地基上形成坑洞，填埋碎石等粗骨料到坑洞中，再次利用夯錘的夯擊，形成大面積的強(qiáng)夯置換墩。這種方法使置換墩與軟土之間形成高強(qiáng)度的復(fù)合地基，從而提高了地基的承載能力。其較適用于土質(zhì)中含有低飽和度粉質(zhì)土、雜填土、素填土、碎石土和軟粘性土等。

3.結(jié)束語

道路建設(shè)最重要的部分之一，就是軟土地基的加固處理，其施工質(zhì)量在很大程度上影響著整個(gè)工程質(zhì)量和使用壽命。因此在實(shí)際的道路施工的過程中，施工設(shè)計(jì)人員需要時(shí)刻保持良好的警惕性，確保軟土地基的地基穩(wěn)定性，防止非客觀條件下引起的導(dǎo)致坍陷等問題，嚴(yán)重威脅道路的建設(shè)以及城市建設(shè)的發(fā)展。目前的軟土地基的處理方式較多，在實(shí)際的運(yùn)用中需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐氖┕きh(huán)境，采用適宜的軟基處理方式，才能確保道路的施工質(zhì)量和施工進(jìn)度，最終實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的有效統(tǒng)一。

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