道路施工中軟基加固技術(shù)解析

袁德保 陳金龍

【摘要】本文旨在對軟基加固技術(shù)進行詳細的解析，總結(jié)幾種對軟土地基處理的方法。

【關(guān)鍵詞】道路施工；軟土地基；加固；處理方法；

前言

我國的城市化進程在不斷的加快，而道路交通的建設(shè)在不斷推進的城市化過程中起著至關(guān)重要的作用。怎么去處理不斷涌現(xiàn)出來道路施工問題，對我國現(xiàn)代化進程有莫大的影響。軟土地基，這是在路施工中常會遇到的地基問題，地基處理是否符合施工的要求直接關(guān)系到道路的使用質(zhì)量。軟土地基的承重能力較差，難以滿足現(xiàn)代公路越來越復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的要求，要根據(jù)實際的勘察情況選擇合適的方式對軟土地基做出加固處理。

1.軟土地基施工特點

軟土，是指淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱。主要特點是天然的含水性比較大、承載能力比較低、壓縮性比較高等。在我國，軟土主要分布在沿海平原以及內(nèi)陸湖泊河川周圍地區(qū)。軟土地的天然孔隙比較大，大約在1.0左右，容易因外界因素而變大，因此在建筑施工過程中，軟土地基對建筑物的危害是比較大的。軟土地基在公路施工中，如處理不當常會導(dǎo)致路基的

沉降或者失穩(wěn)，出現(xiàn)路基斷裂的現(xiàn)象。如在填土荷載的作用下，軟土地基產(chǎn)生不均勻的沉降，導(dǎo)致路面不平，結(jié)構(gòu)破壞，在與橋梁等的連接處容易出現(xiàn)差異沉降，影響行車的安全。

2.公路施工中軟土地基的勘察技術(shù)

軟土地基的勘察工作，是為了選擇合理的軟土地基處理方案而進行的前期數(shù)據(jù)的獲取，主要是對軟土的分布的范圍、深度及其物理力學(xué)特性和對水利工程性質(zhì)的影響度做出勘察。水利工程軟土地基的勘察主要包括以下幾個方面：

2.1地面測繪調(diào)查

地面測繪調(diào)查要完成以下幾個工作任務(wù)：第一，對軟土地基分布地段的地形地貌進行分析；第二是對軟土地基的成因、分布的范圍和深度以及基地地層的性質(zhì)進行分析；第j是對軟土地基的砂夾層的厚度和組成及其排水性進行分析；第四是要軟土層的埋深及其與上下土層之間的性質(zhì)進行分析；最后要對地下水的埋深、類型等情況進行分析。

2.2確定勘察點和勘察手段

勘察點的設(shè)置要根據(jù)地基所處的地形以及軟土層的成因來決定，勘察點的間距設(shè)置一般為30m左右，如果土層的情況較為復(fù)雜，因適當增加勘察點，以避免遺漏個別土層的情況。勘察點的深度，要根據(jù)公路對地基的要求以及軟土地基的性質(zhì)來確定?？辈斓氖侄沃饕ㄔ粶y試、鉆探式勘察和室內(nèi)土工試驗等。原位測試是軟土地基勘察的重要手段，指在原

位進行靜力觸探和十字板剪切試驗等，直接獲得軟土地基的數(shù)據(jù)。鉆探式勘察是劃分土層的重要手段，利用鉆探取樣的方式對砂樣進行分析，在操作的過程中要主要保護鉆探對軟土地基物理性質(zhì)的改變，影響勘察數(shù)據(jù)的準確性。

3.公路工程中軟土地基的處理技術(shù)

3.1.現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)加固軟基

現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)吸收了預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、振動沉管樁和振動沉模薄壁防滲墻等技術(shù)的優(yōu)點，施工工藝簡單，可操作性強，便于質(zhì)量控制、監(jiān)督，單樁承載力高而造價相對較低，該技術(shù)采取自動排土振動灌注而成管樁，具體步驟是依靠管腔上部錘頭的振動力將內(nèi)外雙層套管所形成的環(huán)形腔體在活瓣樁靴的保護下打入預(yù)定的設(shè)計深度，在腔體內(nèi)現(xiàn)場均勻澆注混凝土，之后振動拔管，在環(huán)形域中土體與外部的土體之間便形成混凝土管樁.為了保證樁與土共同承擔(dān)荷載，并調(diào)整樁與樁間土之間豎向荷載和水平荷載的分擔(dān)比例以及減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中問題，在樁頂設(shè)置褥墊層.具體為待管樁中混凝土達到設(shè)計強度后，在樁頂鋪設(shè)一層砂石，并在砂石墊層中放置土工格柵，使樁間土與管樁共同發(fā)揮作用，從而形成現(xiàn)澆管樁復(fù)合地基。其優(yōu)點主要有：

（1）施工適用性.現(xiàn)澆管樁：屬于剛性樁，樁身強度較高，可達到c20～c25，樁徑可達1.5m，采用邊振動邊加壓的沉管方式，處理深度大于25m；粉噴樁：屬于柔性樁，樁身強度低，樁徑小，一般0.5m左右，處理深度小，目前國內(nèi)現(xiàn)有粉噴樁機最大處理深度15m左右，且深度大于10m以后，下部壓力增大，噴灰困難，粉噴樁固結(jié)往往較差。

（2）施工質(zhì)量控制.現(xiàn)澆管樁：施工工藝簡單，過程清晰，便于質(zhì)量監(jiān)督管理，可操作性強，混凝土現(xiàn)場質(zhì)量易控制；粉噴樁：水泥灰量輸送由高壓氣流控制，實際施工時，土層變化大，造成送灰壓力不均勻，因而噴灰量分布不均勻，極易出現(xiàn)攪拌不均勻，局部固結(jié)差，施工隱蔽性強，現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督管理困難。

（3）樁基檢測.現(xiàn)澆管樁：采用小應(yīng)變或人工開挖進行檢測，測試費用低，一般占工程總造價的1%～2%。由于采用無損測試，檢測周期短，檢測范圍廣；粉噴樁：通常采用鉆探取芯，靜載等方法，檢測費用高，一般占工程總造價的3%～5%，檢測周期長，范圍?。ㄒ话阏伎倶稊?shù)2%左右），不能全面反映整個工程質(zhì)量。 3.2.水泥攪拌樁加固軟土路基

水泥土攪拌樁從施工工藝上可分為濕法和干法兩種。濕法是利用深層攪拌機將水泥漿與地基土原地攪拌，干法是利用噴粉機將水泥粉與地基土就地拌和。經(jīng)過攪拌后形成柱狀水泥土增強體，可提高地基的強度，減少路基沉降，增強路基（堤）的穩(wěn)定性。干法和濕法相比較，具有如下特點：

（1）使用的干燥狀態(tài)的固化材料可以吸收軟土地基中的水分，對加固含水量高的軟土、極軟土以及泥炭化土地基效果更為顯著。

（2）固化材料全面地被噴射到靠攪拌葉片旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的空隙中，同時又靠土的水分把它熟附到空隙內(nèi)部，隨著攪拌葉片的攪拌，固化劑均勻地分布在土中，不會產(chǎn)生不均勻散亂現(xiàn)象，有利于提高地基土的加固強度。

（3）與漿噴深層攪拌或高壓旋噴相比，輸入地基土中的固化材料要少得多，無漿液排出，地面無隆起現(xiàn)象。同時固化材料是干燥狀態(tài)的0.5m以下的粉狀體，如水泥、生石灰、消石灰等，材料來源廣泛，并可使用兩種以1：1的混合材料。因此，對地基土加固適應(yīng)件強，不同的土質(zhì)要求都可以找出與之相適應(yīng)的固化材料，其適應(yīng)的工程對象較廣。

（4）固化材料從施工現(xiàn)場的供給機的貯倉一直到噴入地基土中不會發(fā)生粉塵外溢、污染環(huán)境的現(xiàn)象。

（5）濕法水泥配比較直觀，材料的量化較容易，有利于質(zhì)量控制。

3.3.強夯法加固軟基

單純的強夯由于豎向裂縫的產(chǎn)生并非規(guī)則的和連續(xù)貫通的，因而在孔隙水和氣體排除過程中并非很暢通，這就造成在施工過程中孔隙水壓力消散緩慢，從而影響到加固的效果和施工進度，效果不佳。采用排水固結(jié)法結(jié)合強夯，當土體受到?jīng)_擊荷載時，土中孔隙水壓力增加，孔隙水可滲透到袋裝砂井中，沿袋裝砂井直接排到地表，這樣縮短了排水距離，加速了孔隙水壓力的消散過程和地基沉降的發(fā)展，而達到加固的目的。這里需要注意幾個問題：

（1）必須關(guān)注如何降低孔隙水壓和增大有效深度。增加加固深度，要求增加能量，而增加能量，按常規(guī)工藝會增大孔壓。

（2）強夯法宜用于要求施工期短缺少預(yù)壓時間、或者缺少預(yù)壓荷載、軟土層較淺、寬大場地排水不易等情況，特別是在上覆雜填土或大塊石的地基。對于一般在正常條件下處理的軟基，強夯法由于同樣需要結(jié)合砂井及墊層，所以處理費用比普通填土預(yù)壓措施要貴，但它比復(fù)合地基便宜，施工也方便。 4. 總結(jié)語

軟土地基是公路施工的常見問題，對軟土地基的處理方法有很多種，每種方法都有其一定的不足或局限，施工人員要根據(jù)具體的工程實踐進行選擇和實施。不管采用哪種加固方法，軟土地基的處理要達到排水加固，增加其抗剪能力和減少下沉，從而保證公路的建設(shè)和使用質(zhì)量。

參考文獻：

[1]程如標，深層攪拌加固法處理軟土地基的應(yīng)用[J]，科技經(jīng)濟市場，2010.9

[2]龔曉南，岑仰潤.真空預(yù)壓加固軟土地基機理探討[J]，哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報，2005.3

[3]張慶國，強夯法加固機理與應(yīng)用[m].濟南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2003.