軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用分析

劉世飛

（湖南洪山建設(shè)集團有限公司，湖南 長沙 410000）

0 前言

作為在國際社會上名列前茅的地域大國，在地理環(huán)境、地質(zhì)地貌等方面，具備非常多的獨有特點。其中，山川、河流、濕地等自然資源的分布，都給各項基礎(chǔ)建設(shè)工程帶來極大的挑戰(zhàn)。近年來，市政道路工程的數(shù)量持續(xù)增加，在施工過程中常應(yīng)用的各類技術(shù)水平也需要不斷完善和提高。軟基加固技術(shù)作為解決軟土類地質(zhì)施工問題的基本技術(shù)，其應(yīng)用性和實用價值非常高。各工程方要積極探析該技術(shù)的應(yīng)用方法，保障公路路基的穩(wěn)定性。

1 軟基加固技術(shù)針對的地質(zhì)特征及其造成的不良影響

1.1 軟基地質(zhì)特征

（1）軟基常見的最大的特點就是含水量大，造成土質(zhì)松軟、結(jié)構(gòu)間孔隙較大等問題。引起該類問題的主要原因是該類土質(zhì)中含有粉土和粘土粒，其底層表面附著有大量的負(fù)電荷，不斷將空氣中的水分向地基內(nèi)部吸收，導(dǎo)致水分充斥整個地基結(jié)構(gòu)，且難以揮發(fā)，其孔隙持續(xù)擴張，導(dǎo)致土質(zhì)松散，穩(wěn)固性不強。

（2）軟基的流動性很強。由于其整體結(jié)構(gòu)較為松散，土粒分子之間的間隔較大，相互之間難以形成相互作用力維持地基的穩(wěn)定。若不進行加固措施，會導(dǎo)致道路在投入使用過程中，一旦遭受到表面車輛的力量擠壓，就會發(fā)生變形、凹陷甚至路面坍塌的情況，嚴(yán)重影響道路施工的整體質(zhì)量和使用壽命。

（3）同樣由于軟基結(jié)構(gòu)內(nèi)部成分之間的間距較大，具備極高的可壓縮性，導(dǎo)致整個軟基結(jié)構(gòu)的抗剪力和抗壓力都很低下。而公路一旦投入正常使用，地面需要承受的壓力遠(yuǎn)超其本身的承載能力，最終也會導(dǎo)致路面塌陷的情況發(fā)生，影響行車安全，給后續(xù)的維保工作增加了難度[1]。

1.2 軟基地質(zhì)特征以及錯誤施工操作帶來的不良影響

（1）路面沉降問題。該問題主要是產(chǎn)生于軟土地基自身的問題，但缺乏正確的施工操作工藝也是原因之一。在所有的工程建設(shè)項目中，打好地基基礎(chǔ)是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。特別是公路工程，其應(yīng)用頻率高，承受荷載壓力大，對于地基的強度和耐久度都有更高的要求。當(dāng)施工過程中，若沒有對軟土類地基采取進行任何加固措施或加固程度不夠就投入運行，極易由于軟基自身結(jié)構(gòu)不穩(wěn)而發(fā)生路面沉降問題，引發(fā)路面斷裂等情況，嚴(yán)重影響正常通行和行車安全。

（2）地面硬化問題。該問題主要有兩個方面的原因：①軟基地質(zhì)本身的土質(zhì)松散和結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題，導(dǎo)致其極容易吸收外界材料的成分，造成土質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，引發(fā)硬化問題；②外界的影響因素，主要來源于施工過程中不合理的材料配比，使材料中的分子結(jié)構(gòu)滲入軟基結(jié)構(gòu)中，使土質(zhì)硬度發(fā)生變化，無法滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

（3）路面遭受侵蝕問題。在公路的施工過程中，主要的材料包含水泥、砂石等物質(zhì)，該類物質(zhì)的緊密性較強，穩(wěn)定性高，但對于地質(zhì)土壤的傷害較大。特別是應(yīng)用到軟基地質(zhì)中，由于其本身的滲透性較強，再加上自然環(huán)境因素的影響、雨水的沖刷等，會加大軟基中結(jié)構(gòu)的分離，破壞其穩(wěn)定性，道路表面遭受侵蝕[2]。

2 軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用原則及方法

2.1 市政道路工程施工應(yīng)遵循的原則

（1）工程建設(shè)與綠色施工相結(jié)合。國家一直提倡綠色可持續(xù)發(fā)展，市政工程作為行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿型項目，更應(yīng)該踐行國家發(fā)展的要求和戰(zhàn)略，在進行工程建設(shè)的同時，以保護環(huán)境為己任，力求經(jīng)濟與自然共同發(fā)展。在具體的市政道路施工中，對軟基地質(zhì)進行加固處理時，應(yīng)詳細(xì)勘察周圍環(huán)境，了解當(dāng)?shù)氐牡乩淼刭|(zhì)、水源水質(zhì)、氣候溫度、降雨等問題，做好施工各類信息的收集。并以此為依據(jù)，制定科學(xué)合理的施工方案，在避免對生態(tài)環(huán)境造成太大影響的同時，也可提前排查可能存在的安全隱患，及時做好緊急預(yù)案措施。

（2）整體性原則。目前，許多市政道路工程項目在實施路段基本都會遇到軟基地質(zhì)的問題，部分工程施工人員完全不考慮路段的地質(zhì)條件，一味選擇同樣的地基加固技術(shù)進行處理，既容易對土壤造成破壞，又達(dá)不到實際標(biāo)準(zhǔn)要求的效果。因此，在實施過程中，要充分考量軟基的具體成分構(gòu)成和適用工藝，從項目的整體角度出發(fā)，依據(jù)相關(guān)要求選擇合理的軟基處理技術(shù)。在保障施工質(zhì)量的同時，最大程度降低對土壤和周圍環(huán)境的破壞。

（3）施工成本與質(zhì)量同時兼顧。部分工程在對軟基進行處理時，為達(dá)到最穩(wěn)固的效果，僅根據(jù)材料的強度進行選擇，全然不顧其實用性的成本預(yù)算。實際上，可根據(jù)工程量的多少、土質(zhì)的結(jié)構(gòu)分布情況等因素，綜合確定巖土參數(shù)的設(shè)置。在保證施工質(zhì)量的同時，選擇最佳的材料配置。并提前擬定材料采購清單和成本預(yù)算，提高整體的工程質(zhì)量，增加經(jīng)濟效益。

2.2 市政道路施工過程中軟基加固技術(shù)的實際應(yīng)用

2.2.1 預(yù)壓及靜力排水固結(jié)技術(shù)

該技術(shù)主要應(yīng)用于粘土類軟基的加固項目中：①利用粘土本身含水量高、壓縮性強等特點，通過在地表進行重物碾壓，增大其內(nèi)部水壓，使其地質(zhì)表面由于受壓而產(chǎn)生裂縫，將原本的吸收水分過程轉(zhuǎn)換為排水過程，通過降低地基中的水分含量和壓縮性，提高其穩(wěn)定度。此種方法成本低、效率高，但工程量較大，因此還需要對排除的水量進行處理，同時考慮填料量等問題[3]；②由于軟基表面的水分排出并非規(guī)律性行為，若不及時對排水進行處理，將影響預(yù)壓效果。因此，需提前在軟基中預(yù)留出一條排水通道，在其中放至袋裝砂，給地基表面適當(dāng)?shù)膲毫?，讓軟基中的水分有序地通過此通道排出，保證碾壓效果。提高軟基整體的穩(wěn)固性和承載能力。

2.2.2 強夯技術(shù)加固法

該技術(shù)主要是利用大型機械設(shè)備夯實設(shè)備，通過夯錘由上至下的巨大沖擊力，改變原有軟基的成分結(jié)構(gòu)。其根據(jù)夯實方法的不同分類，可使原有的軟基結(jié)構(gòu)達(dá)到排出水分、緊密縫隙等效果，還可通過填入碎石樁和碎石墊層等方法，破壞其原有的地基組成結(jié)構(gòu)，增大土質(zhì)表面的壓實度和承載強度。

對該種技術(shù)的應(yīng)用分析，可通過某實際項目的實施流程來進行闡述：

其工程的施工背景是一段雙向的道路，分為4個車道，總長度為1km左右，寬約20m。該項目的實施現(xiàn)場地質(zhì)條件十分差，地基的穩(wěn)固性和自身承載能力遠(yuǎn)達(dá)不到實施標(biāo)準(zhǔn)的要求。為有效保障地基的穩(wěn)固性，提高工程整體的施工質(zhì)量，該項目決定采用強夯技術(shù)對軟基進行加固處理。

強夯施工的具體流程：首先，做好項目的準(zhǔn)備工作，將施工現(xiàn)場進行清場處理，清除雜物垃圾等，直至現(xiàn)場達(dá)到可以施工的整潔狀態(tài)。同時，測量路基的高度，確定要進行第一遍強夯工作的點位。根據(jù)該位置，固定好夯實起重機，根據(jù)其所需高度擺正夯錘的位置。其次，將夯錘調(diào)升至一定高度，并利用測量裝置對高程進行測量，保證其完全符合夯實要求，并準(zhǔn)確記錄該數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)偏差導(dǎo)致夯錘傾斜等問題。隨后，讓夯錘呈自由落體狀態(tài)自然落下，若坑底表面不平整，引發(fā)了夯錘歪倒的情況，要立即對坑底進行處理，恢復(fù)其平整度，再重復(fù)夯擊。要按照施工標(biāo)準(zhǔn)的要求，完成施工現(xiàn)場所有點位的夯擊任務(wù)。最后，保持標(biāo)準(zhǔn)的時間間隔，完成要求的多遍夯擊任務(wù)，在此過程中要不斷調(diào)試夯錘的高程，保持與第一遍操作同樣的步驟。在所有的夯擊工作完成后，要用重型設(shè)備對現(xiàn)場路面進行碾壓處理，提高路面的堅實程度。

該項目使用夯實技術(shù)完成軟基的加固工作后，采用灌砂法檢測其夯實質(zhì)量。嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行檢測后，其結(jié)果完全符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求，軟基的穩(wěn)固性有了極大的提升，可有效保障工程的整體質(zhì)量。

2.2.3 利用粉煤灰、碎石等物質(zhì)對軟基進行換填的方法

該項技術(shù)在軟基加固施工操作中應(yīng)用的十分廣泛，另外，其針對的主要類型偏向于軟基層厚度不高的情況。此方法在一定程度上也利用了混凝土性質(zhì)的攪拌原理。水泥為主要的使用材料，將其與碎石、煤灰等物質(zhì)混合，加水進行深度攪拌?？捎袃煞N形式對軟基進行加固處理，即全部換填和部分混合的方式。①需要剔除軟基表層的雜土、散土、淤泥層等軟土，挖出的角度控制在一定的高度，再將混合的材料換填到其中。利用換填材料的高強度和穩(wěn)固性在其地基表面形成堅實的結(jié)構(gòu)，可有效承載來自地面的壓力。但同時，由于其結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變，在填充完成后，要利用壓路機對其表面進行碾壓處理，保證基層表面的壓實度達(dá)到要求；②將混合的材料制作成樁體的形狀，并對其表面的粘性進行加強處理。之后注入軟基中與其充分混合，形成一個復(fù)合的結(jié)構(gòu)。該混合材料可以作為軟基結(jié)構(gòu)的支撐，填充其縫隙，降低可壓縮性，加強其對抗來自路面壓力的承載能力。且相較于第一種方法，該種方法使用的材料更少，對軟基本身的破壞程度較輕，可有效節(jié)省成本和人力，加快施工進度。

3 結(jié)語

市政道路工程的建設(shè)，完善了的基礎(chǔ)交通設(shè)施，給民眾的生活工作出行和運輸物流行業(yè)帶來極大的便利性。同時，市政工程作為普通項目的標(biāo)桿型、指導(dǎo)型工程項目，其在工程數(shù)量方面占據(jù)了極大的優(yōu)勢，在質(zhì)量方面也要做好嚴(yán)格的管控?？茖W(xué)合理的地基工程能夠保障道路建設(shè)項目的順利實施，及后續(xù)投入使用過程的安全性和穩(wěn)定性。工程單位要加強對這方面的重視，分項目、分地段對不同的地基結(jié)構(gòu)進行相應(yīng)的加固處理，提升工程的施工質(zhì)量。