市政道路施工軟基加固技術(shù)應(yīng)用

王超

摘 要：市政道路施工涉及多個(gè)領(lǐng)域?qū)I(yè)，為了提高市政道路承載力，保證施工質(zhì)量，延長(zhǎng)道路使用壽命，必須在施工中選擇恰當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)進(jìn)行軟土地基加固處理，提高路基承載力，進(jìn)而提高施工效率，加快施工進(jìn)度，文章對(duì)市政道路軟土地基加固技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：市政道路；軟土地基；加固；技術(shù)

1 軟土地基概述

1.1 道路軟基識(shí)別

構(gòu)成軟土地基的主要是沉積淤泥、腐植等物質(zhì)，含水率高且承載力差，含水率通常為5%～75%，液限通常為35%～60%，進(jìn)行軟土地基加固必須確保其飽和度在95%以上且孔隙率在1.0～2.0之間。影響市政道路軟土地基承載力和固結(jié)度的因素很多，任一因素都會(huì)對(duì)軟基加固施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，在其綜合作用下，市政道路軟基具有如下特點(diǎn)：一是含水率高且孔隙大。軟土地基由粘土粒、粉土粒等軟弱物質(zhì)構(gòu)成，所以軟土地基土粒表層所帶有的負(fù)電荷常常會(huì)吸附大量水氣，水蒸氣的長(zhǎng)期停留將大大增加其含水率，高含水率自然會(huì)增大土體之間的粘結(jié)度與土?？紫抖?。二是外力承載力低。高含水率和高粘結(jié)度將降低土體的壓縮性系數(shù)，從而降低其外力承載力。三是高觸變性與流變性。軟基會(huì)在重力和外力等的影響下發(fā)生各種變形，呈現(xiàn)出高觸變性與流變性，未加固前會(huì)因流變而降低道路使用性能。

1.2 軟基的危害

軟土地基加固處理是市政道路施工中的重要環(huán)節(jié)，軟基是對(duì)淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱，其含水率高、孔隙比大、壓縮性強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度低、層狀分布不均勻、物理力學(xué)性能復(fù)雜，極易受外界因素影響。市政道路軟土地基自身抗壓強(qiáng)度低，無(wú)法承擔(dān)高強(qiáng)度外力，容易引發(fā)路面變形裂縫塌陷、承載力下降等道路整體病害，影響道路使用功能和壽命，必須采取合理的軟基加固處理技術(shù)提高軟基承載力和固結(jié)力，增強(qiáng)軟基強(qiáng)度，避免路基路面變形。

2 軟基加固技術(shù)

2.1 表層加固技術(shù)

2.1.1 換填技術(shù)

換填技術(shù)即指施工單位將軟土地基表層軟土清出，并選擇高強(qiáng)度、低價(jià)格、不具壓縮性且抗腐蝕、性能穩(wěn)定的材料（如石渣、碎石、灰土、渣土）進(jìn)行填充，填充的過程中進(jìn)行分層夯實(shí)，確保換填的土層具備設(shè)計(jì)的承載力。換填技術(shù)在提高軟土地基承載力的同時(shí)，有效防止地面下沉和過大的熱脹冷縮變化，適用于淤泥及暗塘等淺層地基加固。

根據(jù)所采用填筑材料的不同，換填技術(shù)多種多樣，較為常用的有利用不具腐蝕性的砂石、碎石、素土、灰土及礦渣等進(jìn)行換填的砂墊層技術(shù)。根據(jù)墊層底部軟土地基的軟弱程度及承載力設(shè)計(jì)確定砂墊層厚度，即墊層底部包括自重應(yīng)力和附和應(yīng)力的總應(yīng)力應(yīng)不大于底部軟基承載力，表示為：

如遇含水率較高且土層厚度很小的地基土層，砂墊層換填技術(shù)有助于排水、團(tuán)結(jié)軟土地基并降低土層水位，確保軟基施工期間機(jī)械設(shè)備的正常使用。

2.1.2 土工織物技術(shù)

土工織物技術(shù)主要通過聚合物加工制成的平面編織物的使用以提高軟層地基承載力，具有施工便捷、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、抗腐蝕性高、增強(qiáng)抗拉強(qiáng)度、抑制微生物侵蝕、保證施工整體性等優(yōu)勢(shì)。實(shí)際應(yīng)用中也可采用土格柵欄方法替代土工織物，土格柵欄優(yōu)勢(shì)更加凸顯，改善軟土地基表層結(jié)構(gòu)效果更佳，排水能力強(qiáng)且有利于反濾隔離。

2.1.3 使用添加劑

軟土地基中使用添加劑技術(shù)常用于表層為粘土的軟土地基，添加劑有助于改善地基強(qiáng)度，并提高土質(zhì)壓縮性及地基穩(wěn)定性。添加劑制作時(shí)常常將熟石灰與生石灰及配比的水泥加以混合，充分?jǐn)嚢韬笸ㄟ^換填法與軟土地基進(jìn)行置換，并與已有土壤發(fā)生反應(yīng)而起到加固的作用，能有效降低土壤含水率，改變粘土的分子結(jié)構(gòu)，提升其穩(wěn)定性能。

2.1.4 排水法

排水法加固技術(shù)適用于軟基土質(zhì)較好且含水率較高的地層，并結(jié)合換填法使用。在進(jìn)行換填土之前挖開軟土地基，充分排出地表水，降低土壤含水率后進(jìn)行機(jī)械施工。進(jìn)而選擇透水性較高的沙?；螂S時(shí)進(jìn)行回填，使換填地層發(fā)揮盲溝的效果。

2.2 深層加固技術(shù)

2.2.1 強(qiáng)夯技術(shù)

在市政道路軟土地基加固施工方面強(qiáng)夯技術(shù)具有很大的實(shí)用性與普及性，強(qiáng)夯技術(shù)能有效提高道路地基固結(jié)程度。強(qiáng)夯技術(shù)的工作原理主要是以特定高度和速度運(yùn)用重量為10～30t的重錘進(jìn)行道路地基與土層的打夯，具體施工時(shí)，重錘自由落下所產(chǎn)生的沖擊力很大，會(huì)極度壓縮土層孔隙，并與土層底部地下水壓力對(duì)軟土層產(chǎn)生共同作用，由于壓強(qiáng)不同地下水所產(chǎn)生的孔隙水在土體上凝結(jié)，最終提高道路路基的夯實(shí)度。

2.2.2 預(yù)壓技術(shù)

預(yù)壓技術(shù)也稱排水固結(jié)技術(shù)，適用于粘土地基高速公路等項(xiàng)目。預(yù)壓加固技術(shù)主要利用軟土地基本身的透水性、附加荷載及道路工程自有的排水體，在軟基之上加載重力使孔隙減小并將地基孔隙水分?jǐn)D出從而發(fā)生軟基固結(jié)變形，增強(qiáng)地基強(qiáng)度和土質(zhì)結(jié)構(gòu)的密度，預(yù)壓加固技術(shù)的作用原理分為排水與加壓兩個(gè)方面，施工簡(jiǎn)便，效果較好，但預(yù)壓固結(jié)技術(shù)運(yùn)用是否成功取決于填土的速度，且施工中必須采取有效措施防止沉降的出現(xiàn)。

2.2.3 復(fù)合技術(shù)

復(fù)合技術(shù)是通過向軟土地基中加增強(qiáng)樁而提高應(yīng)力結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)荷載、加固軟弱地基做法的總稱，通常包括以下幾種做法。

（1）混凝土攪拌樁。

混凝土攪拌樁技術(shù)主要采用水泥固化劑和專用攪拌設(shè)備制作泥漿，并在軟基鉆探的同時(shí)進(jìn)行泥漿噴射，確保泥漿與軟土發(fā)生作用而充分結(jié)合，通過攪拌槳原來的軟土結(jié)構(gòu)變成固結(jié)且整體性強(qiáng)的水泥樁。該技術(shù)整體性穩(wěn)定性好，工期短，環(huán)境污染和噪聲污染較小，造價(jià)低。固土樁與混凝土攪拌樁技術(shù)類似，主要利用專用的噴粉鉆機(jī)將預(yù)先配置的粉體固化劑噴入軟土地基，并進(jìn)行攪拌，使之與軟土充分混合并發(fā)生物化反應(yīng)而形成高強(qiáng)度粉噴樁。

（2）高壓旋噴技術(shù)。

高壓旋噴技術(shù)運(yùn)用時(shí)，應(yīng)預(yù)先進(jìn)行漿液配置，并采用專用鉆機(jī)將漿液噴入軟土地基，再運(yùn)用高壓技術(shù)切割土壤及充分?jǐn)嚢柢浲梁蜐{液，形成圓柱形樁體起到加固軟土地基的作用。該技術(shù)成本較高且對(duì)施工環(huán)境具有一定污染性。高壓旋噴技術(shù)自20世紀(jì)70年代產(chǎn)生以來，應(yīng)用范圍日益廣泛，且從單重管逐漸向普通三重管發(fā)展，在市政道路軟基加固施工及地下空間開發(fā)方面逐漸向大深度、大樁徑發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前軟土地基加固技術(shù)在市政道路工程中得到廣泛應(yīng)用的情況下，施工技術(shù)人員應(yīng)加強(qiáng)軟土地基加固技術(shù)理論與實(shí)踐方面的研究與應(yīng)用，根據(jù)工程具體情況制訂合理的軟基加固施工技術(shù)方案，選擇恰當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)以提高道路軟基性能，延長(zhǎng)道路使用壽命。

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（作者單位：海城市交通運(yùn)輸開發(fā)建設(shè)集團(tuán)有限公司）