市政道路施工中應(yīng)用軟基加固施工技術(shù)

文／趙志偉 中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000

引言：

市政道路工程項目是城市的重要交通工程，是市政建設(shè)中非常重要的組成部分，具有非常重要的影響和作用。但由于我國國土面積遼闊，地形差異大，地質(zhì)條件復(fù)雜，在對市政道路項目進行建設(shè)的過程中，經(jīng)常受到軟土地基的影響，導(dǎo)致市政道路發(fā)生塌陷、裂縫、沉降等路害，極大影響了市政道路的壽命，甚至嚴(yán)重威脅到居民駕駛安全，是困擾建設(shè)單位的問題之一。因此，為了保證軟土地基得到處理，要高度重視對軟土地基的加固，要使用合理的軟基加固施工技術(shù)，以此進一步提高軟土地基的荷載能力，保證市政工程的穩(wěn)定性，避免軟土地基帶來的不良影響，更好地滿足安全駕駛功能，延長市政工程的使用壽命。

1、軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用價值

在市政道路建設(shè)施工的過程中，軟基加固技術(shù)是被廣泛應(yīng)用的技術(shù)之一。我國在開展城市化市政道路施工過程中，原本的施工質(zhì)量與項目建設(shè)要求往往存在一定的差距，而且與后續(xù)道路工程的正常運營有很大的關(guān)聯(lián)性。而且市政道路工程項目與人們的日常出行有一定的關(guān)聯(lián)性，市政道路自身的可靠性、穩(wěn)固性及安全性，對城市的建設(shè)發(fā)展有著較為直接的影響，其可以進一步促進城市實現(xiàn)和諧良好發(fā)展，因此，相關(guān)部門和建設(shè)單位需要強化對軟基加固技術(shù)的深度探究，精準(zhǔn)定位軟土基加固的具體流程及施工操作要點，在根本上提高市政道路建設(shè)的水平和質(zhì)量[1]。一般情況下，在溫度較高的環(huán)境下，軟土地基的原本結(jié)構(gòu)會在溫度的影響下出現(xiàn)地表軟化現(xiàn)象，對人們正常出行產(chǎn)生一定的負面效應(yīng)。而科學(xué)選用軟基加固技術(shù)可以在根本上優(yōu)化原本的地基性質(zhì)和特點，切實提升市政道路施工的整體質(zhì)量和效率，確保市政道路工程項目的建設(shè)有序進行。

2、軟土路基的基本特點

2.1 含水率與空隙較高

通常，黏土、粉土是軟土路基的主要構(gòu)成物，而粉土與黏土都是含水率與空隙較高的涂料[2]，因此，導(dǎo)致軟土路基無可避免地存在含水率高、空隙大等特性。而出現(xiàn)這一特性的主要原因在于軟土表面存在大量的負離子物質(zhì)，而負離子物質(zhì)則會不斷吸收外界中的水分子，從而促使軟土表面不斷有水分堆積，最終導(dǎo)致軟土含水率升高。在此過程中，水分子會逐漸侵入到軟土組織中，而隨著水分子侵入還會向軟土組織中帶來一定的空氣，進而導(dǎo)致軟土在空氣不斷沖擊下產(chǎn)生較大空隙。

2.2 流變性強

流變性突出問題的產(chǎn)生主要源于軟土受到外界壓力或重力等因素影響，促使軟土在超過承壓或承重負荷后出現(xiàn)軟土流動。流變性突出問題主要出現(xiàn)在軟土路基初步處理后，一旦出現(xiàn)流變性問題會導(dǎo)致路基出現(xiàn)嚴(yán)重的變形，不僅會造成較為嚴(yán)重的經(jīng)濟損失，還會帶來較為嚴(yán)峻的施工質(zhì)量問題，并且會阻礙工程進度。

2.3 壓縮系數(shù)高

軟土路基的壓縮系數(shù)相對較大且抗剪強度處于劣勢，在含水率高、空隙大等特性影響下促使軟土組織間存在較大縫隙，在外力作用下軟土組織縫隙可以得到縮小，且隨著壓力逐漸增加軟土組織見得縫隙就越小，軟土的穩(wěn)固性就越強。如果沒有及時做好加固處理，那么路面極有可能產(chǎn)生坍塌、裂縫、下沉等問題。

3、市政道路施工階段軟基加固技術(shù)的應(yīng)用原則

3.1 確保巖土參數(shù)與工程運行成本的協(xié)調(diào)性

在開展軟土地基加固處理操作期間，應(yīng)全面分析巖土性質(zhì)，并綜合考慮巖土的巖性等功能。根據(jù)市政工程的施工成本設(shè)置情況，對軟土加固技術(shù)的功能性特點予以全方位的總結(jié)，采取有針對性的處理措施，減少市政道路工程施工環(huán)節(jié)的費用支出[3]。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)與前期勘測作業(yè)的總體結(jié)果相結(jié)合，對全面分析市政道路工程的圖紙和方案，在明確掌握工程構(gòu)造情況的基礎(chǔ)上，進一步針對市政道路工程的結(jié)構(gòu)特點進行探討。除此之外，施工單位還要篩選預(yù)留方案，確保所選出的預(yù)留方案能夠與市政道路工程軟基處理要求相符合，并全面消除具有突發(fā)特性的安全事故，保障負面影響消除的及時性，采取有效的問題解決措施，保障風(fēng)險預(yù)案內(nèi)容的合理性和科學(xué)性。

3.2 落實經(jīng)濟化處理原則

在使用軟基加固技術(shù)的過程中，施工人員要建立以經(jīng)濟化為主的思想和意識，并加大對軟土地基的處理力度，采取科學(xué)化的加固措施，保障軟基加固操作的完整性和全面性。首先，施工人員需要在調(diào)整軟土地基處理方案的過程中，有意識、有目的的提高方案質(zhì)量，并結(jié)合市政道路工程的具體特點，采取有針對性的軟土地基處理方式，保障市政道路工程項目的整體性和地基處理的合理性。其次，軟基加固操作人員需要為施工企業(yè)和設(shè)計單位提供明確的引導(dǎo)，使其能夠積極參與前期勘察活動，并根據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)域的降水因素予以全面分析，通過對軟基加固技術(shù)應(yīng)用方法的優(yōu)化與完善，能夠進一步凸顯軟基加固技術(shù)的可操作性能，更好的節(jié)約成本。

3.3 綜合與整體處理原則

根據(jù)調(diào)查相關(guān)資料可知，軟基加固技術(shù)的應(yīng)用具有明顯的效果，在軟土加固技術(shù)的優(yōu)勢和作用下，能夠加強軟土土壤的總體硬度，有利于提升地基的穩(wěn)定性，并且在調(diào)整軟土地基自身性能的過程中，還能夠使其與市政道路生產(chǎn)投入方面的總體需求保持良好的適應(yīng)性，為軟基施工提供技術(shù)保障。而且在實際應(yīng)用中，不同的施工技術(shù)和原則往往有各自的優(yōu)勢。在道路施工期間，應(yīng)根據(jù)施工段土質(zhì)情況，對市政道路工程中的加固技術(shù)使用方法予以深入探究，保障軟基加固技術(shù)應(yīng)用的實效性，節(jié)約市政道路的建設(shè)成本[4]。因此，施工人員在處理市政工程軟土地基的過程中，需要堅持整體化的原則，對市政道路工程的成本投入情況予以統(tǒng)計和評估，保障評估結(jié)果的客觀性和全面性，確保所篩選出的運行方案具有高質(zhì)量和低成本的優(yōu)勢，在使用軟基加固技術(shù)時，有效減少實際的應(yīng)用損耗，為市政道路工程企業(yè)帶來良好的經(jīng)濟效益。

4、市政道路施工中應(yīng)用軟基加固施工技術(shù)

軟基加固施工又叫軟地基處理，是指如果工程開始施工之前地基不夠堅固，則為防止施工過程中或竣工后因地基下沉拉裂而出現(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定等事故，需要對軟地基進行處理，避免使其沉降，從而變得足夠堅固，在此基礎(chǔ)上提高軟基的固結(jié)度和穩(wěn)定性至設(shè)計的要求。在市政道路施工期間可以應(yīng)用一下軟基加固技術(shù)：

4.1 預(yù)應(yīng)力管樁加固技術(shù)

在市政道路工程中，如果出現(xiàn)軟土地基問題就要采取軟基加固技術(shù)才能保證市政道路工程的建設(shè)質(zhì)量，其中預(yù)應(yīng)力管樁加固技術(shù)是有效的加固辦法之一。通過預(yù)應(yīng)力工藝與離心成型方法制成一個簡體細長的混凝土預(yù)制構(gòu)件，形成張法預(yù)應(yīng)力管樁。應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁加固技術(shù)的關(guān)鍵是管樁的使用，在管樁投入使用期間，要嚴(yán)格把控每一個環(huán)節(jié)以確保地基的加固質(zhì)量。首先，在施工前，要進行排水、清淤、回填等操作，結(jié)合地形情況進行分塊截留，用挖掘機將淤泥清理干凈，并運輸至指定的棄土場處理[5]。其次，進行錘擊打入樁的施工。在施工前需要設(shè)計全面的工藝流程圖，測量定位樁、沉樁、接樁、送樁等位置，在沉樁前定位基礎(chǔ)軸線與控制點，并盡量遠離沉樁區(qū)域不受干擾的地方，加以固定保護。實施打樁時如果樁較密集，需從中間向四周對稱施打。如果樁較稀疏時，可采取一側(cè)向另一側(cè)單方向逐排施打，并根據(jù)樁的規(guī)格、入土長度、深度由大向小、由深入淺的順序打樁。最后，進行吊樁，將管樁從堆放點吊起至樁架附近，利用樁機將重構(gòu)吊樁就位，將樁吊起至垂直狀態(tài)，下部固定送樁器垂直插入土中，檢查調(diào)直樁身垂直度。

4.2 排水板加固技術(shù)

形成軟土現(xiàn)象的主要原因就是含水量過高是，軟土地基大多處于降水充沛與潮濕的環(huán)境當(dāng)中，因此，其土質(zhì)松軟狀況較為嚴(yán)重。由于受到水分增加的影響，軟土地基密度會發(fā)生變化，進而給地基施工工作帶來巨大困難。因此，相關(guān)施工人員針對先前遇到的各種類似情況不斷分析與總結(jié)，研究出塑料板排水技術(shù)。該技術(shù)不僅能夠?qū)④浲恋鼗械亩嘤嗨钟行懦?，還可以將地基不斷堅固，從而使其擁有較強的耐壓能力。由于取得的效果較為明顯，現(xiàn)如今在市政道路施工工程中得到較為廣泛的應(yīng)用[6]。同時，使用排水板加固技術(shù)的成本較低，使用條件便捷，具有很好的使用效果，因此，是便捷且成本較低的軟基加固技術(shù)。

4.3 強夯加固技術(shù)

強夯法加固技術(shù)又被稱為動力固結(jié)法，在市政道路工程的施工中也是常用的軟基加固技術(shù)之一，具有成本低、操作方便的優(yōu)點，因此，在軟基加固施工中得到了廣泛應(yīng)用。軟土地基與其他地質(zhì)構(gòu)造相比，具有較高的壓縮系數(shù)，必須充分展示出地基的剛度，提升地基的穩(wěn)定性。在實際應(yīng)用強夯加固技術(shù)的過程中，主要是將夯錘提高到一定的高度，利用重量的沖擊力開展相關(guān)工作，從而達到壓實工作的目的[7]。在應(yīng)用強夯加固技術(shù)之前，現(xiàn)場必須平整，以此避免出現(xiàn)錘子傾斜等問題，從而可以確保加固效果。在實際應(yīng)用的過程中，應(yīng)根據(jù)市政道路建設(shè)的需要和車體的實際情況，計算壓實點、壓實遍數(shù)、錘重等，并標(biāo)出各區(qū)域的壓實點。在刷卡作業(yè)的正式執(zhí)行過程中，需要借助大型機械設(shè)備進行輔助，以保證最終的壓實效果。當(dāng)使用起重設(shè)備將重物懸掛到預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)高度時，操作人員應(yīng)立即松開重物并自由下落，以便于利用重物產(chǎn)生的沖擊波對土層進行捏合，保證其具有一定的穩(wěn)定性[8]。如圖1 為強夯加固法的原理圖；圖2 強夯加固施工圖。

圖2 強夯加固施工圖

4.4 軟土置換技術(shù)

市政道路施工的過程中，軟土置換施工技術(shù)被普遍認為是一種有效的施工手段。使用置換法主要是采取換填砂石墊層的方法來提高整體軟土地基的強度，因此，此種加固技術(shù)主要適用于淤泥質(zhì)土的軟基處理環(huán)節(jié)。軟土置換技術(shù)的應(yīng)用往往都具有較高的施工技術(shù)水平局限性，其主要實施目的是對不符合施工技術(shù)要求的土壤地基進行人工置換，并對土壤置換所需的結(jié)構(gòu)質(zhì)量綜合情況及時進行定期檢驗和質(zhì)量控制，在置換投入大量的準(zhǔn)備工作和大量精力的特殊情況下，保證其能夠達到較好的置換效果。通常情況下，為了使得經(jīng)過土壤置換的土壤結(jié)構(gòu)質(zhì)量能夠滿足特殊土壤的要求，都會按照實際需要對其進行置換使用，并采用相應(yīng)的壓力機械擠壓裝置對其中經(jīng)過置換后的土層結(jié)構(gòu)進行壓力擠出和壓實，以使其滿足相關(guān)要求[9]。

4.5 水泥攪拌樁技術(shù)

水泥攪拌樁技術(shù)也有多種類型，其中最常用的加固技術(shù)就是擇噴漿型攪拌技術(shù)。水泥攪拌樁技術(shù)的加固應(yīng)用原理是水泥與土壤形成的混膠體具有吸附性能，可以實現(xiàn)對土壤中的顆粒的吸附凝結(jié)，進而將土壤內(nèi)部顆粒與凝膠體相結(jié)合，互相吸附形成一個整體，達到加固軟基土壤的目的。水泥攪拌技術(shù)的具體應(yīng)用過程如下：通過使用機械設(shè)備來噴水泥，將其噴灌到軟土地基中。應(yīng)用水泥攪拌樁技術(shù)時，在噴水泥的過程中要進行攪拌，以保證噴進去的水泥與地基形成水泥水化物凝膠體。而在對塑性指數(shù)大、含水量高的軟基進行加固時，則更多地會選用噴粉攪拌技術(shù)作業(yè)[10]。

4.6 化學(xué)加固技術(shù)

化學(xué)加固技術(shù)在陷性黃土地區(qū)地基處理中的應(yīng)用范圍相對比較廣泛。在應(yīng)用化學(xué)加固技術(shù)時，主要原理是將部分化學(xué)溶液直接注入地基中，以化學(xué)反應(yīng)生成膠凝物質(zhì)，促使其能構(gòu)成現(xiàn)出交接固化狀態(tài)，以此確保強化土顆粒之間的連接性，同時促使土地自身力學(xué)強度得到提升。目前，比較常見的化學(xué)加固法有硅化加固法以及堿液加固法，硅化加固法主要是先打入帶孔的金屬灌注管，然后，在受到壓力作用影響下，可以直接將硅酸鈉溶液注入其中，以此來起到良好的凝結(jié)效果。

結(jié)語：

綜上所述，市政道路作為重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施，對保證城市居民日常出行安全與效率有重要作用和意義。因此，高度重視市政道路工程項目，對于市政道路建設(shè)施工中，時常遇到的軟基問題，要根據(jù)工程實際情況，采用適合的軟基加固施工技術(shù)，并在施工中加以嚴(yán)格控制，保證軟基加固效果。增強地基區(qū)域的密實程度，幫助施工人員解決復(fù)雜問題，實現(xiàn)對軟土地基的妥善處理，優(yōu)化最終的加固處理效果，促進市政道路施工作業(yè)的順利進行。