市政道路施工的軟基加固技術探析

吳志勇

摘要：近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的不斷提升，公路建設行業(yè)得到了突飛猛進的發(fā)展。作為我國社會經(jīng)濟的發(fā)展基礎，公路工程建設不但在生活上給人們帶來便利，而且對我國國民經(jīng)濟的增長起來了很好的促進作用。而在公路工程施工中，軟基加固技術作為至關重要的一個環(huán)節(jié)，對道路質(zhì)量的提升發(fā)揮著重要作用。本文主要圍繞市政道路軟基的特點，重點分析了粉煤灰碎石樁法、現(xiàn)澆混凝土管樁技術、水泥攪拌樁加固技術等多種軟基加固技術，希望能夠給今后的道路施工提供技術參考。

關鍵詞：市政道路；軟基加固技術；施工

現(xiàn)如今，不管是在建設的規(guī)模上還是數(shù)量上，市政道路都具有空前性，因此，道路工程施工單位應充分重視對軟土地基加固技術的應用。在工程實踐中，施工單位要依照道路施工的實際情況，選擇合理有效的軟土地基加固技術，是施工方案具有可行性，與此同時還需要重點控制施工過程中的每一個細節(jié)，使施工的整體質(zhì)量有所保障。

一、市政道路軟基特點分析

市政道路軟基特點具體有：孔隙比大、天然含水量高在軟基中，孔隙比大、天然含水量高是一個非常重要的特點。而軟基孔隙比大就是由含水率高引起的。其主要原因就是，軟土主要成分是粘土、粉土粒等，構成軟土的這些土粒表面具有一定的負電荷，這樣就會吸附空氣當中存在的水分，之后停留在土粒表面，最后導致軟土含水率升高。在軟土含水率升高之后，導致降低了土粒之間的粘結(jié)性，進而出現(xiàn)軟土孔隙比的情況。流變性突出，因為受到外力與重力的作用，在完成軟土處理之后，會隨著時間的推移，出現(xiàn)一定的變形。如果在道路施工中，沒有采取有效的軟基加固施工技術，就會導致在道路使用過程中，出現(xiàn)軟土流動的情況，導致路面出現(xiàn)坍塌的問題，影響道路工程的使用。壓縮性系數(shù)高，抗剪強度低在軟土中除了以上兩個特點之外，強度低也是一個非常突出的特點。因為軟土孔隙比大、含水率高，導致軟土可以承載的外力減小，如果在道路施工中，沒有采取有效的加固施工技術，必然會導致道路出現(xiàn)坍塌的情況，影響道路工程的使用。

二、軟基加固技術分析

1、粉煤灰碎石樁法。粉煤灰碎石樁屬于高黏結(jié)強度樁，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。具有非常好的強度、和易性和流動性，在灌注過程中較為簡便，不僅對環(huán)境所帶來的污染較小，而且對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行施工，這就導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，輸料管還會發(fā)生爆裂。因此在施工過程中，需要對提升的速度進行有效的控制，泵送軟管的彎曲半徑不能太小且連接不能太長，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?，F(xiàn)澆混凝土管樁技術相對于其他加大技術來講，其具有較好的經(jīng)濟性，而且施工過程較簡單，在整個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，利用自動化排土振動灌注技術來將混凝土澆筑到設計好的環(huán)形腔體內(nèi)。在施工過程中需要對管樁單獨承擔荷載的問題進行有效的規(guī)避，這就需要對樁與土之間承受荷載的比例進行準確的掌握，同時還要把握好分散基礎底面的應力。一旦管樁中的混凝土終凝并達到設計強度后，則可以利用放有土工格柵的碎石墊層將其在樁頂進行鋪設，這樣復合現(xiàn)澆管樁地基則得以形成。這種樁屬于一種剛性樁，在對其進行無損檢測時需要采用人工開控的方式進行，測試費用較低，而且檢測范圍較廣，對工程成本、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。水泥土攪拌樁技術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械，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌產(chǎn)生一系列物理、化學反應而形成一定強度的優(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，移動攪拌樁機到達指定樁位，對中、調(diào)平（用水準儀調(diào)平），采用經(jīng)緯儀或吊線錘雙向控制導向架垂直度（垂直度小于1.0%樁長）；其次，在攪拌機預攪下沉的同時，后臺拌制水泥漿液，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，按照設計要求每米深層攪拌樁水泥用量不少于50kg；啟動深層攪拌樁機轉(zhuǎn)盤，待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后，方可使鉆桿沿導向架邊下沉邊攪拌，下沉速度可通過檔位調(diào)控，工作電流不應大于額定值；啟動深層攪拌樁機轉(zhuǎn)盤，待攪拌頭轉(zhuǎn)速正常后，方可使鉆桿沿導向架邊下沉邊攪拌，下沉速度可通過檔位調(diào)控，工作電流不應大于額定值；下沉到達設計深度后，開啟灰漿泵，通過管路送漿至攪拌頭出漿口，出漿后啟動攪拌樁機及拉緊鏈條裝置，按設計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，關閉灰漿泵，重復攪拌下沉至設計深度，下沉速度按設計要求進行；下沉到達設計深度后，噴漿重復攪拌提升，一直提升至地面；最后，施工完一根樁后，移動樁機至下一根樁位。其主要特點：干燥的固化材料能吸收一部分軟土地基中的水分而達到更好的效果；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)部達到均勻分布，提高地基土強度的效果；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，其適應性較廣，適合于大多數(shù)工程。

4、強夯法加固技術。利用強夯法進行施工具有較好的適用性，施工較為簡便，加固的效果較好，施工速度較快。在施工過程中利用強大的沖擊力來破壞土體結(jié)構，從而對周圍土體造成擠壓，更適宜在場地寬敞、較淺軟土層及排水不良的情況下進行應用。由于在利用強夯法進行施工時需要對砂井和墊層進行充分的考慮，所以處理費用相對較高。一是動力密實。為了有效的確保地基土強度的提升，則利用沖擊荷載來對土體之問的空隙進行壓實，從而達到土體密實的目的。由于在沖擊為作用下地面會發(fā)生一定的沉降，而且會隨著夯擊遍數(shù)的增加其密實度不斷提升，從而有效的確保了地基具有較好的承載能力；二是動力固結(jié)。在沖擊力作用下會有一定的應力產(chǎn)生，這部分應力會對土體結(jié)構帶來一定的破壞作用，這樣就會導致土體局部會有較多縫隙產(chǎn)生，這些縫隙會在土體中發(fā)揮排水通道的作用，將孔隙水有效的流出土體，確保土體達到較好的固結(jié)性。但當土體處于百分之百液化時，這時土體強度處于最低值，此時對其進行夯擊不會產(chǎn)生任何作用；三是動力置換。整式置換是通過夯擊力將碎石壓入淤泥中形成碎石墊層。樁式置換通過夯擊力將碎石填筑在土體中形成碎石樁，起著復合地基的作用。值得注意的是：一般來講，增加加固深度就要增加能量，這會造成孔壓的增大。目前，強夯法加固技術用于軟黏土的不足之處在于夯擊能量不足，不能達到有效的加固深度；軟黏土結(jié)構破壞后其強度和滲透性都會有較大的降低；現(xiàn)行的強夯工藝不適宜用于軟黏土地基施工，因為它會導致地基中孔隙水壓力過高。為此，應合理的選擇其排水系統(tǒng)，采用先輕后重、逐級加能的夯擊方式，以達到最佳強夯的效果。

三、結(jié)束語

綜上所述，我國具有極其復雜的地質(zhì)條件，遼闊的地域廣泛分布著軟土地基，因此軟土地基會經(jīng)常出現(xiàn)在市政道路施工過程中。道路施工在軟土地基上進行時，其穩(wěn)定性和強度無法得到保障，因此針對軟土地基，需要進行特殊的加固處理，這樣能夠使道路路基的穩(wěn)定性得到有效提高，不過在處理軟土地基的同時，也會延長工期，影響工程成本，所以還需要在今后的實踐中加強對軟基加固技術的研究。