市政道路軟土路基施工技術(shù)分析

呂全綱, 端木杰超

(1.中交第二公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖北 武漢 430052 2.武漢長(zhǎng)科工程建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430015)

0 引 言

市政道路使用年限受質(zhì)量影響很大，市政道路的施工質(zhì)量是關(guān)鍵因素，城市居民生活質(zhì)量和城市文明環(huán)境都由市政道路施工質(zhì)量影響。市政道路在施工建設(shè)過(guò)程中，往往會(huì)遇到軟土路基相關(guān)問(wèn)題，施工技術(shù)人員需要針對(duì)具體問(wèn)題具體分析，采用專用探測(cè)工具找出原因，從而解決問(wèn)題，保證市政道路施工質(zhì)量達(dá)到要求。如果施工的市政道路外部環(huán)境地形復(fù)雜，市政道路正常投入使用后容易出現(xiàn)下陷、變形等現(xiàn)象，施工管理人員一定要采用專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)分析，提出合理的方案，避免影響后期城市的市政面貌。因此市政道路施工人員一定要充分了解軟土路基各種類型的問(wèn)題及對(duì)應(yīng)的解決方案。

1 項(xiàng)目概況

龍洲路快速化改造工程全長(zhǎng)約6.7 km，擬建道路沿線位于珠江三角洲沖積平原，屬河口三角洲堆積地貌，場(chǎng)地沿線多為居民區(qū)、廠區(qū)或商鋪等。

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)特殊性巖土主要為軟土，主要為Ⅱa-1層淤泥質(zhì)土：軟塑～流塑狀，淺層分布，穩(wěn)定性差，工程力學(xué)性質(zhì)差。Ⅱb-1a層淤泥質(zhì)土：流塑狀，擬建場(chǎng)地廣泛分布，于全場(chǎng)地大部分鉆孔均有揭露，穩(wěn)定性差，工程力學(xué)性質(zhì)差，埋藏深度約3.6～19.3 m。道路沿線的工程地質(zhì)情況如下表1所示：

表1 土工試驗(yàn)主要物理力學(xué)參數(shù)表

本文以項(xiàng)目K5+940～ K5+985主線橋頭路基為典型段落作為研究對(duì)象，本路段道路寬46.5 m，路基填筑平均高度約3.6 m。設(shè)計(jì)采用輕質(zhì)土填筑，外側(cè)采用混凝土保護(hù)壁防護(hù)。輕質(zhì)土濕容重維持在5.0～6.0 kN/m3，設(shè)計(jì)水位以下不小于8.0 kN/m3；設(shè)計(jì)無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度：路槽下80 cm范圍內(nèi)≥0.8 MPa，其余區(qū)域?yàn)椤?.6 MPa。

2 軟土路基的特點(diǎn)

市政道路軟土路基由軟土構(gòu)成的，軟土包括淤泥質(zhì)土、雜填土、松軟土等土壤，具有抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高、孔隙大等特征。

(1) 軟土路基中摻雜了很多有機(jī)雜質(zhì)，形成軟土路基抗剪強(qiáng)度低，影響市政道路排水固結(jié)條件、路基加荷速度。

(2) 軟土路基土壤間不密實(shí)，存在較大孔隙，而且水分含量多，所以軟土路基可壓縮性大、穩(wěn)定性低、承受的載荷低。

(3) 軟土路基不容易透水，在市政道路工程建設(shè)過(guò)程中會(huì)造成路基排水不暢，所以路基沉降問(wèn)題經(jīng)常會(huì)發(fā)生。

(4) 市政道路施工時(shí)容易改變軟土的原始狀態(tài)，大大減小了軟土路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，當(dāng)外部環(huán)境震動(dòng)軟土路基后，軟土側(cè)向滑動(dòng)、側(cè)面擠出、整體沉降現(xiàn)象會(huì)發(fā)生。

3 軟基的主要處理方法

3.1 市政道路工程軟土地路基施工處理技術(shù)

市政道路工程中的路基施工質(zhì)量會(huì)影響市政道路整體質(zhì)量，而市政道路的質(zhì)量影響城市整體形象和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。所以，市政道路路基施工質(zhì)量是整個(gè)市政道路施工質(zhì)量的核心，路基質(zhì)量對(duì)市政道路的正常使用和使用年限啟決定性因素。市政道路施工隊(duì)伍必須勘察、測(cè)量和分析路基，重點(diǎn)需要采集軟土地樣本，根據(jù)以上實(shí)地勘測(cè)和分析結(jié)果，提出合理的解決方案，確保市政道路路基施工質(zhì)量?jī)?yōu)良，城市交通運(yùn)行通暢。

3.2 添加劑法

添加劑法是市政道路施工過(guò)程中常用的一種方法。通過(guò)市政道路走向區(qū)域的土壤取樣、檢測(cè)及分析后，可以通過(guò)化學(xué)或物理方法改變土壤的特性，包括結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、硬度等，使得土壤能夠滿足道路建設(shè)的要求。向土壤中添加石灰石或生石灰可以提高土壤硬度，確保市政道路的良好質(zhì)量。添加劑法使得市政道路路基穩(wěn)定可靠，減少后期道路維修次數(shù)，提高道路使用年限。

3.3 排水固結(jié)法

市政道路工程施工過(guò)程中我們經(jīng)常會(huì)用到排水固結(jié)法對(duì)軟土路基疏通排水。對(duì)市政道路中存在的軟土路基，需要預(yù)埋排水通道，可以避免軟土路基積水，這樣可以提高軟土層性能，軟土路基更加穩(wěn)定和牢固，方便后期市政道路維護(hù)維修。排水固結(jié)法包括排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)，施工技術(shù)人員在施工前編寫合理而詳細(xì)的方案，首先預(yù)埋排水通道，接著根據(jù)軟土層土壤地質(zhì)情況施加不同的壓力，迫使固結(jié)軟土層中孔隙水排盡，整個(gè)施工過(guò)程要求專業(yè)技術(shù)人員靈活巧妙，能夠十分有效地提高軟土路基的抗壓能力。

3.4 換填法

如果市政道路施工區(qū)域軟土層深度大于0.5 m而小于3 m，施工技術(shù)人員可以采用換填法對(duì)軟土路基進(jìn)行處理。換填法通常包括三種方式：拋石擠淤法、開(kāi)挖換填法、爆破排淤法。當(dāng)施工區(qū)域地勢(shì)積水較多時(shí)，針對(duì)建設(shè)過(guò)程中排水不通暢的問(wèn)題，采用拋石擠淤法比較有效。根據(jù)施工道路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，拋石擠淤法有不同的關(guān)鍵點(diǎn)，比如拋石第一步從綠色堤壩中間處開(kāi)始，地勢(shì)較低地方的淤泥能夠及時(shí)完全的排出。當(dāng)施工道路軟土層中存在橫陂時(shí)，第一步從較高位置的橫陂拋石處理，然后從位置相對(duì)低的地方拋石處理，同時(shí)在堤側(cè)增加拋石數(shù)量，以上兩步完成后再開(kāi)始后序的施工工序。當(dāng)市政道路施工環(huán)境淤泥的稠度與厚度比較大時(shí)，施工人員采用爆破排淤法比較合適。當(dāng)市政道路存在軟弱表層地面時(shí)，施工人員選擇開(kāi)挖換填法比較合適。這些不同的方法，可以根據(jù)實(shí)際情況合理選擇，能夠合理的解決施工存在的問(wèn)題，提高施工質(zhì)量。

3.5 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法屬于市政道路軟土路基一種常用的施工技術(shù)。當(dāng)市政道路地質(zhì)包括大量碎石、低飽和黏性土、粉煤灰以及粉土?xí)r，大多數(shù)采用強(qiáng)夯法施工工藝。這種方法的工作原理是利用物理作用來(lái)改變軟土路基性能，達(dá)到人們對(duì)市政道路的使用要求，滿足城市道路發(fā)展建設(shè)的需要。軟土路基經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯法處理后，軟土層厚實(shí)程度增加很多。但是這種方法存在缺點(diǎn)，施工過(guò)程中噪音污染嚴(yán)重，影響施工道路附近居民日常生活，實(shí)施強(qiáng)夯法前需要施工單位詳細(xì)調(diào)查研究周圍環(huán)境，施工前告知周圍居民可能產(chǎn)生噪聲的影響，施工過(guò)程中采取隔離措施，將噪聲影響降到最低限度。

3.6 加固土樁法

加固土樁也就是通常人們說(shuō)的粉噴樁，運(yùn)用這種方法處理軟土路基需要注意以下幾點(diǎn)：

第一，加固土樁時(shí)固化劑可以選用水泥或者石灰，施工前通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定固化劑加入量。如果固化劑選用水泥， 施工人員可以采用P32.5普硅水泥，普硅水泥和加固濕土的質(zhì)量百分比為15%，質(zhì)量比重如果比15%偏差大都是不合理的。當(dāng)采用噴漿法施工時(shí)，水泥和石灰的加入比例合理控制在0.45～0.55。如果有特殊要求，可以加入一定的外加劑。當(dāng)選擇石灰作為固化劑時(shí)，加入之前一定要篩除石灰中摻雜的雜質(zhì)，完全剔除直徑大于2.0 mm的雜質(zhì)。

第二，加固土樁施工過(guò)程中，為了能夠及時(shí)記錄噴粉量或噴漿量，技術(shù)人員需要在施工機(jī)械設(shè)備上安裝自動(dòng)記錄儀。同時(shí)，定期組織檢查鉆頭磨損情況，若鉆頭直徑磨損量超過(guò)10 mm，立即更換新鉆頭，避免對(duì)市政道路施工質(zhì)量造成影響。施工前施工單位需要安排試樁，并組織檢查試樁結(jié)果，一旦發(fā)現(xiàn)沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要優(yōu)化調(diào)整參數(shù)，重新試樁，直到試樁合格為止。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，市政道路軟土路基施工技術(shù)各有自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，施工單位技術(shù)人員應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況采用對(duì)應(yīng)的施工技術(shù)，重點(diǎn)抓住施工技術(shù)中的關(guān)鍵點(diǎn)，有效利用合理的施工技術(shù)解決現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題，確保市政道路達(dá)到使用要求。