道路工程施工中的軟土地基處理技術(shù)解析

尹長勇

（太原市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院， 山西 太原 030002）

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，道路建筑施工技術(shù)得到了前所未有的進(jìn)步。針對(duì)道路工程施工中一些常見的問題也出現(xiàn)很多新技術(shù)和新工藝，尤其是軟土基處理相關(guān)技術(shù)發(fā)展較快。道路工程施工建設(shè)中，科學(xué)合理地處理軟土地基是十分重要的。軟土地基處理的好壞是工程質(zhì)量的保障。本文將主要探討一些道路施工中較為常用的技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行解析。

1 道路軟土地基的性質(zhì)與處理原則

1.1 軟土地基處理的相關(guān)準(zhǔn)則

道路工程中軟土基分布較廣，若軟土基處理技術(shù)不到位，容易造成工程施工及使用期間發(fā)生局部和整體剪切破壞，無法保證工程建設(shè)的穩(wěn)定性。軟土基的施工特點(diǎn)是高填方路基沉降量大、工期緊，且直接影響路基沉降。軟土基的處理質(zhì)量關(guān)系到路面結(jié)構(gòu)完整和車輛行駛平穩(wěn)。因此軟土路基處治施工應(yīng)以消除沉降和控制路堤穩(wěn)定為原則，施工中應(yīng)加強(qiáng)路基的沉降和水平位移觀測，確保路基穩(wěn)定，工后沉降符合要求。

1.2 軟土地基過水性能較差

軟土地基最為重要的一個(gè)性質(zhì)就是他的透水性，正是由于軟土地基的透水性能較差也是導(dǎo)致軟土地基尾號(hào)較大的主要原因之一。地基在固結(jié)的過程中需要排水，但軟土地基的排水性能較差，在垂直方向與水平方向基本都是不透水的，這也就導(dǎo)致了軟土地基的固結(jié)十分困難。如果想要軟土地基完全沉降，所需要的時(shí)間要比正常的固結(jié)時(shí)間長的多。另外，固結(jié)形成之后，地基的強(qiáng)度與質(zhì)量也都會(huì)有一定的損害，最終影響道道路梁工程的質(zhì)量。

1.3 軟土地基受到外加壓力易產(chǎn)生形變

軟土地基內(nèi)部的孔隙過大，相比于普通土的土地性質(zhì)來說他的滲透性更加差，土層內(nèi)含水量高于其他地基，這樣的特點(diǎn)會(huì)使得土壤的凝固速度變慢，地基的等待時(shí)間過長，地基承重能力不達(dá)標(biāo)，會(huì)造成道路的斷裂變形等狀況的發(fā)生。

1.4 軟土地基抗剪力較差

是指土的形變?cè)谝欢ǖ某掷m(xù)荷載作用下隨時(shí)間增長而不斷增長的特性。這一特性使它的長期強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如瞬時(shí)強(qiáng)度。這對(duì)邊坡、碼頭的穩(wěn)定性提出了很大的挑戰(zhàn)。因此，一般先進(jìn)行剪切試驗(yàn)來求出它的抗剪強(qiáng)度值，然后再在安全系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶嵘?/p>

1.5 軟土地基內(nèi)部分布不均勻

由于軟土地基存在著大量的水分與粉細(xì)砂透鏡體，在長時(shí)間靜置之后，粉細(xì)砂透鏡體會(huì)出現(xiàn)一定程度的沉降。這種沉降一般為不均勻的沉降，在地基的各個(gè)方向表現(xiàn)的都較為明顯，對(duì)地基的危害極大。

1.6 軟土地基可壓縮性較高

軟土地基內(nèi)部的縫隙較大，這些縫隙內(nèi)部存有大量的水，導(dǎo)致了軟土地基的容重較小。土壤內(nèi)部的含水量較大，土壤內(nèi)部所生長的微生物量較大。土壤內(nèi)微生物增大直接影響就是土壤內(nèi)部的腐殖質(zhì)與可燃?xì)怏w的量增大。所以，軟土地基的體積能夠被大量的壓縮，體積逐漸縮小，在很長的一段時(shí)間內(nèi)軟土地基內(nèi)部的結(jié)構(gòu)都不能達(dá)到穩(wěn)定形態(tài)。軟土地基的壓縮能力與軟土地基地基的塑性能力也有著極大的關(guān)系。

2 現(xiàn)階段我國常用的軟土地基處理方法

2.1 對(duì)軟土地基進(jìn)行填充

軟土地基內(nèi)部含水量較大，地基內(nèi)部發(fā)生沉降十分困難。這也就導(dǎo)致了軟土地基沒有足夠的強(qiáng)度支撐其承受較大的車輛壓力。長時(shí)間的使用容易導(dǎo)致道路的損壞，嚴(yán)重的還有可能發(fā)生交通事故。為了解決這一問題首先應(yīng)加快軟土地基的結(jié)塊量與沉降速率。在實(shí)際的施工過程中，會(huì)向軟土地基內(nèi)部加入荷載量更大的物質(zhì)對(duì)軟土地基的強(qiáng)度進(jìn)行中和，保證軟土地基的強(qiáng)度達(dá)到使用要求。但是對(duì)軟土地基內(nèi)進(jìn)行填充的施工方法多需要的施工時(shí)間較長，當(dāng)工程的工期較為寬裕時(shí)可以使用這種施工方法，但如果工期要求較嚴(yán)，也可以搭配著其他的處理方法共同使用，保證地基的使用效果。

2.2 對(duì)軟土地基內(nèi)部進(jìn)行真空處理

軟土地基由于內(nèi)部的縫隙較大，當(dāng)受到壓力或沖擊過大時(shí)，地基內(nèi)部十分容易產(chǎn)生形變影響使用效果，對(duì)軟土地基內(nèi)部進(jìn)行真空處理可有效的解決這一情況。在使用真空處理法時(shí)，需要先將含水量較高的路段使用氣密性較好、封閉性高的材料對(duì)路段進(jìn)行包裹鋪墊。下一步使用抽氣設(shè)備將軟土地基內(nèi)部縫隙的空氣抽出，這時(shí)由于材料的阻擋，外部的空氣無法進(jìn)入軟土地基內(nèi)部，軟土地基內(nèi)部的壓強(qiáng)降低，與外界產(chǎn)生較大的壓差。壓力差將軟土地基壓實(shí)。這種方法由于沒有對(duì)地基進(jìn)行切割，保證了地基的立面結(jié)構(gòu)不受到破壞。真空處理法所需要的工序步驟較少，也不需要大量的機(jī)械設(shè)備，所以該工序的準(zhǔn)備時(shí)間較短，也節(jié)省了大量的施工材料。

2.3 水泥土攪拌樁膠結(jié)法

在我國道路工程施工隊(duì)伍在處理軟土地基時(shí)最常使用的處理方法就是水泥土攪拌樁膠結(jié)法。這種方法所使用的材料主要有水泥與石灰兩種，水泥與石灰遇水會(huì)發(fā)生反應(yīng)，吸收軟土地基內(nèi)部的水分，所生成的產(chǎn)物也會(huì)使地基固結(jié)，所以選擇這兩種材料作為處理方法的固化劑。在軟土地基內(nèi)部加入石灰與水泥之后，再利用機(jī)械進(jìn)行充分的攪拌。水泥與石灰在經(jīng)過攪拌之后與軟土地基充分混合，地基的強(qiáng)度也隨之提升，達(dá)到滿足使用要求的強(qiáng)度。

2.4 動(dòng)力固結(jié)法

動(dòng)力固結(jié)法也就是我們經(jīng)常提到的強(qiáng)夯法，強(qiáng)力夯實(shí)法。主要的操作放法就是使用大型的強(qiáng)夯機(jī)械，根據(jù)不同的需求配備不同重量的夯錘對(duì)地面進(jìn)行夯擊。不斷的夯擊可以擠壓出軟土地基內(nèi)部多余的水分，并將軟土地基內(nèi)部的縫隙壓實(shí)，壓實(shí)之后的土壤表面也會(huì)出現(xiàn)一定的縫隙，縫隙也會(huì)增加土壤地基的透水性，從而使軟土地基的質(zhì)量提升，能夠達(dá)到道路施工的標(biāo)準(zhǔn)，提升道路工程的質(zhì)量。

2.5 化學(xué)物質(zhì)對(duì)地基加固法

前文所提到的水泥土攪拌樁膠結(jié)法，也屬于化學(xué)物質(zhì)加固法中的一種?；瘜W(xué)固結(jié)法，故名思議，就是利用化學(xué)物質(zhì)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，增加軟土地基的強(qiáng)度，使軟土地基能夠達(dá)到使用的標(biāo)準(zhǔn)。除了在軟土地基內(nèi)部添加水泥與生石灰之外，使用水玻璃對(duì)軟土地基進(jìn)行加固也是較為常用的一種化學(xué)加固方法。首先將水玻璃注入到軟土地基內(nèi)部，之后在進(jìn)行通電，在通電之后水玻璃會(huì)出現(xiàn)固結(jié)。這種方法被稱作電硅化法，其主要特點(diǎn)為作用效果快，所消耗的時(shí)間段；但是該方法也有著不小的缺點(diǎn)，如所需要的造價(jià)的較高，僅僅適用于滲透系數(shù)比較大的軟土地基。

3 結(jié)語

隨著我國的不斷發(fā)展，經(jīng)濟(jì)水平的不斷進(jìn)步。道路工程對(duì)人們?nèi)粘Ｉ钆c經(jīng)濟(jì)貿(mào)易往來所產(chǎn)生的影響也越來越大。保證道路工程的質(zhì)量對(duì)于保證道路工程的使用效果有著較大的意義。但由于軟體地基是道路工程中一個(gè)較為常見的危害，加強(qiáng)對(duì)軟土地基的處理則可以有效的提升道路工程的質(zhì)量。但是不同的軟土地基的性質(zhì)也存在著較大的差距，在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)一定要對(duì)軟土地基的情況進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，選擇最合適的方法，已達(dá)到最理想的處理效果。