市政道路施工中的軟土地基處理技術探析

金擁軍

（上海奉賢建設發(fā)展（集團）有限公司，上海市201400）

0　引言

城市化進程的推進，對交通運輸基礎設施建設的要求不斷提高，在市政道路施工中，經常會面臨軟土地基問題。由于軟土地基具有較差的性質，因此無法直接被用作市政道路的基礎，道路基礎施工之前必須做好相應的處理工作。這就要求工程建設必須做好軟土地基分析、施工工藝選擇和運用，以確保工程質量。

1　軟土地基主要特點

（1）軟土地基含水量較高，內部孔隙大，密度、強度、透水性均較低，且具有很高的壓縮性。此類土體受荷載作用后會產生較大壓縮量，同時排水固結速度慢，難以保持穩(wěn)定。

（2）具有結構性，軟土力學結構主要受應力水平控制，如果應力水平較低，則會降低土體壓縮性，而應力水平的提高會導致結構破壞。結構性為不可逆特性，即軟土結構如果被破壞，則無法恢復，進一步增大壓縮量。土類應力同樣具有結構性，這種應變關系具有剪脹性特征。若在這種地基條件下建設工程，一旦施工中處理不當則會造成質量問題，嚴重時將引發(fā)事故。

（3）多數(shù)地區(qū)的地表因淋洗及風化作用會產生硬殼層，其壓縮性較低或為中等水平，有很高的強度，若將其作為地基，則能有效減少沉降。

鑒于軟土地基存在上述特點，在市政道路施工中必須采取有效措施進行處理，以防其對工程質量及安全造成影響。

2　道路施工中軟土地基處理技術應用

2.1　動力加固法應用控制

該軟基加固法即強夯法。其工作原理為，將沖擊力的破壞作用利用起來，通過作用于不穩(wěn)定的土體結構，擠壓周邊土質形成夯坑。目前的市場環(huán)境中，可供選擇的加固技術有：動力固結、動力置換以及動力密實三種。動力加固法有著加固周期短、操作簡單便捷、降低造價成本等優(yōu)點，為使這些應用效果充分發(fā)揮出來，應加大其技術應用原理和應用要點的研究力度。

2.1.1動力固結法

市政道路軟基加固技術中的動力固結，就是將因沖擊力形成的應力波利用起來，對不良的土體結構進行破壞，以使土體局部形成具有排水功能的縫隙。如此，就能將市政道路軟基土體中的孔隙水排出，以強化軟土體的固結效果。據(jù)相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計，夯擊力大小決定了土體的沉降量，且呈正比關系，即土體液化達到90%后，其結構內部的吸附水就會轉化為自由水。此時，軟土體的結構強度會最小，但孔隙水消失，自由水又會在土體的顆粒吸附作用下形成吸附水，如此，有效解決了軟土加固技術的應用問題。

2.1.2動力置換

該加固法即通過樁式置換和整式置換來處理道路工程的軟土地基環(huán)境問題。樁式置換的應用，就是提高夯擊力，以使碎石填筑在軟土體中形成具有穩(wěn)定作用的碎石樁。整式置換，則是指在施工中注入粉碎的碎石，制作成具有加固效果的碎石墊層結構，以保證道路路基質量達到要求。

2.1.3動力密度

動力密實效果的達成，即利用強烈的沖擊荷載，對土體間的空隙進行分別壓實，改善道路施工的軟土地基環(huán)境。實踐證明，動力密度加固法可使軟土地基環(huán)境的承載能力提升至3倍左右。

2.2　粉煤灰碎石樁處理技術

這一地基處理技術主要是利用石屑、粉煤灰以及碎石等材料，將這些材料與水泥進行充分混合攪拌，攪拌成黏結強度非常好的樁。針對樁與樁、褥墊層與軟土環(huán)境，應該進行共同制作形成復合地基，地基相對穩(wěn)定，以提高道路施工軟基環(huán)境的強度效果。該技術應用于實踐的優(yōu)勢為：簡化了混凝土的灌注過程、強化了漿液的流動性與和易性。但是，該法在具體應用過程中，粉煤灰碎石樁加固施工工藝存在泵送混凝土堵管問題，此時，如壓力過高，將會導致輸料管爆裂。其原因是泵送連接軟管較長且混凝土和易性不高。在此情況下，壓力降低后，堵管要重新成孔，這就造成了泵送材料的大量浪費。為此，施工技術人員應將其運用于混凝土和易性較高的軟土環(huán)境，方能將其加固效果充分發(fā)揮出來。

在奉浦大道2標（浦星公路—林海公路）道路新建工程的11座橋梁中，有5座橋梁橋頭軟基采用了該種處理工藝。

2.3　水泥攪拌樁處理技術

水泥攪拌樁處理技術在市政道路的軟土環(huán)境中主要運用于處于飽和狀態(tài)的結構加固控制，其作用原理為：將水泥作為固化劑，并在地基上采用特制的攪拌機械設備，使水泥與軟土能夠以充分且完整的狀態(tài)進行攪拌。當水泥與軟土發(fā)生物理與化學反應后，就可對軟土地基的強度與穩(wěn)定性起到提升作用，進而增加變形模量與地基的承載能力。

這一處理技術的施工工藝主要包括以下幾點：

（1）對攪拌樁的樁位進行合理的固定，將攪拌樁向指定的樁位區(qū)域進行移動，借助水平儀來做后續(xù)的調平以及對中處理。這一過程中，應該借助吊線錘與經緯儀等測量儀器，確保能夠實現(xiàn)對導向架的垂直度雙向控制。另外，在開展攪拌機的預攪下沉作業(yè)時，應該在后臺開展水泥漿液的拌制工作，在開展壓漿工作之前要把漿液向料斗中進行灌注處理。這里漿液的水泥材料主要指普通硅酸水泥，即進行水灰比的控制，在明確了設計規(guī)范與要求前提下，保證每米深層攪拌樁按照既定的規(guī)范實現(xiàn)50 kg以上的控制。

（2）正常啟動深層攪拌樁機轉盤后，需待攪拌頭轉速達到目標要求后，才可著手進行鉆桿下沉攪拌。此過程中，下沉施工操作人員應沿著導向架進行作業(yè)控制，且下沉時經檔位調整控制下沉速度，并保證工作電流在額定范圍內。當鉆桿下降至既定深度，就可將灰漿泵打開，而后，把漿液經管路輸送至攪拌頭的出漿口。此時，施工技術人員應在出漿時及時啟動攪拌樁機和拉近鏈條裝置，進而為土體與漿液的充分拌合提供保證。

（3）當攪拌鉆頭提升至與樁頂留有50 cm的高度后，就要關閉灰漿泵，并經重復攪拌下沉，來提升作業(yè)質量效果。需注意的是，完成一根樁的施工后，要為下一根樁進行位置確定，以保證水泥攪拌樁滿足施工圖紙的設計要求。

上述水泥攪拌樁加固技術，在市政道路工程的市場環(huán)境中適用性較廣。水泥能夠吸收軟土環(huán)境中的水分，以提高軟基結構的黏結度，具體施工過程中，技術人員應將攪拌充分作為技術運用控制目標，以使水泥能夠深入至軟基的孔隙內部，并以均勻狀態(tài)分布。如此，不僅改善了工程所處的軟土地基強度效果，還不會對所處的施工現(xiàn)場環(huán)境造成污染。

奉浦大道2標（浦星公路—林海公路）道路新建工程11座橋梁中的其他6座橋梁橋頭軟基采用了該種處理工藝。

3　結語

在道路施工過程中，常會遇到軟土地基，同普通的地基相比，軟土地基具有強度低、易發(fā)生變形、固結時間長等問題，如處理不當，會在很大程度上影響施工道路的整體質量。因此，在進行道路施工過程中，必須具體分析軟土地基施工環(huán)境，選擇相應的軟土地基處理技術和工藝，將軟土地基的穩(wěn)定性、堅固性有效提高，消除安全隱患，確保軟土路基在道路施工中的穩(wěn)固安全。