軟土地基處理技術(shù)在市政路橋施工中的應(yīng)用

周 杰（中鐵二十局集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710014）

市政路橋是城市內(nèi)部路橋交通的區(qū)域性設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，有利于居民的日常生活和工作，與城市外部路面相連，負(fù)擔(dān)對(duì)外交通和出行。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，市政路橋工程在我們的日常生活中扮演著越來越重要的角色。市政路橋工程的基礎(chǔ)建設(shè)是快速城鎮(zhèn)化的基礎(chǔ)，對(duì)推動(dòng)我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程具有特別大的作用。此外，城市的交通設(shè)施質(zhì)量不僅體現(xiàn)了城市形象，也是區(qū)域發(fā)展水平的外在反映。因此，有必要提高市政路橋工程質(zhì)量管理能力，推動(dòng)市政路橋工程基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展。

1 軟土地基的特點(diǎn)分析

路橋工程按結(jié)構(gòu)可分為：地基工程、地面、橋梁、隧道施工、排水、安全防護(hù)、交通設(shè)施工程、機(jī)電等工程項(xiàng)目。在我國路橋工程建設(shè)行業(yè)規(guī)范中，軟土地基的定位是抗壓強(qiáng)度低、含有一定量有機(jī)物、收縮率大的軟土層，其優(yōu)點(diǎn)如下：

（1）抗剪強(qiáng)度低：由于地域原因，不同軟土地基往往含有不同的成分，其抗剪強(qiáng)度也不同。因此，為了明確軟基處理的抗剪強(qiáng)度，最好在現(xiàn)場做原點(diǎn)試驗(yàn)。

（2）吸水率低：由于軟基處理中雜物較多，吸水率較弱。這種特性實(shí)際上對(duì)工程建設(shè)初期的地基施工非常不利，損害了地基的抗壓強(qiáng)度。

（3）可壓縮性：軟土結(jié)構(gòu)一旦受到破壞，其抗壓強(qiáng)度也會(huì)下降，這促使軟土地基在振動(dòng)后縱向移動(dòng)，地基下沉。

（4）觸變性：軟基處理的抗壓強(qiáng)度在加載一定的凈重后，隨著時(shí)間的推移而降低的特性。這對(duì)于固河堤、碼頭等市政路橋工程的建設(shè)是非常不利的。因此，有必要在施工現(xiàn)場開展軟基處理抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)，掌握軟基處理的局部抗壓強(qiáng)度，有利于市政路橋工程施工的順利開展。

（5）不平衡：軟基處理中混入了大量碎石和腐爛植物，平面和坡度的牢固度差異較大，使得基礎(chǔ)施工環(huán)節(jié)的路橋很容易造成地基的沉降差異。

2 軟土地基處理技術(shù)運(yùn)用原則

軟土地基處理技術(shù)是指為提高建筑地基的承載工作能力或改善其變形特性或滲透特性而采用的一種施工技術(shù)。軟土地基處理技術(shù)運(yùn)用原則：

①以現(xiàn)場勘察為主：由于我國幅員遼闊，地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，各個(gè)地區(qū)的土壤成分會(huì)有所不同。因此，在工程地質(zhì)勘查環(huán)節(jié)，應(yīng)由相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員對(duì)當(dāng)?shù)剀浲恋鼗M(jìn)行現(xiàn)場勘察。

②以市政路橋工程的施工要求為重點(diǎn)：市政路橋工程在基礎(chǔ)施工期，如果施工工程規(guī)范不同，則對(duì)路橋工程的穩(wěn)定性造成影響。當(dāng)要求較高時(shí)，需要在路橋工程地基階段應(yīng)用軟土地基技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理，使地基抗壓強(qiáng)度滿足建設(shè)工程規(guī)范要求。

③有效分析周邊環(huán)境：在市政建設(shè)項(xiàng)目前期，一般對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行有效評(píng)估，對(duì)施工期噪聲、地表水、燃?xì)獾拳h(huán)境因素進(jìn)行綜合分析。如果陡坡地斜角很大，并且是特高坡施工中的軟土基礎(chǔ)，則需要注意是否對(duì)周圍環(huán)境及其構(gòu)造物造成影響，從而降低建筑物的整體地基沉降水平,促進(jìn)周邊房屋建設(shè)的可靠性。

3 工程概況

在市政道路建設(shè)工程中，大部分路段的基礎(chǔ)承載能力和可靠性較弱，不能滿足建設(shè)規(guī)定，需要解決路基問題。對(duì)回填土相對(duì)高度超過10m的壩基，選用分層、平臺(tái)滾壓回填方法。當(dāng)每個(gè)回填土的相對(duì)高度為8m時(shí)，采用強(qiáng)夯法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。下面對(duì)強(qiáng)夯法的施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)討論。

4 施工準(zhǔn)備

為更好地保證工程建設(shè)的順利開展，在選用強(qiáng)夯法開展城市道路路基工程填筑工程施工前，應(yīng)做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。必須特別注意，路基兩側(cè)填土的相對(duì)高度應(yīng)超過夯錘直徑。最后，要對(duì)事先準(zhǔn)備好的施工機(jī)械和材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確保符合要求后才能在施工現(xiàn)場使用。

5 強(qiáng)夯法施工工藝與質(zhì)量控制

5.1 施工工藝流程

本工程采用強(qiáng)夯法施工，詳細(xì)施工流程為：精確測量標(biāo)高→準(zhǔn)確定位施工線→夯點(diǎn)布置→夯擊就位→點(diǎn)夯施工→平整夯坑→滿夯施工→準(zhǔn)確測量標(biāo)高。

5.2 施工過程

（1）測量夯點(diǎn)：在動(dòng)夯工程施工前，務(wù)必開展夯點(diǎn)的精準(zhǔn)測量。依據(jù)施工企業(yè)在各定位點(diǎn)坐標(biāo)部位上提到的夯點(diǎn)，對(duì)建筑工地的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)開展測量和防線，隨后確立每個(gè)夯點(diǎn)的具體地址，最終明確建筑工地的路面設(shè)計(jì)標(biāo)高，開展精準(zhǔn)測量。

（2）明確性能參數(shù)：①明確夯錘著陸的相對(duì)高度。在明確了夯錘著陸的相對(duì)高度后，還要考慮夯實(shí)的頻率和夯錘的凈重。當(dāng)提升機(jī)和夯擊到達(dá)指定位置后，測量夯擊的相對(duì)落地高度，確保高度的準(zhǔn)確性，以確保每次夯實(shí)都能滿足夯擊的要求。在夯擊施工過程中，應(yīng)采取有效措施，保證夯錘具有較高的可靠性；②單擊夯實(shí)性能的確定。單擊夯擊能確定時(shí)，應(yīng)結(jié)合合理的結(jié)構(gòu)加固深層、路基類型和深層分辨率進(jìn)行綜合考慮。本項(xiàng)目確認(rèn)單機(jī)版夯實(shí)可達(dá)2000kN·m；③夯點(diǎn)布置。本工程夯點(diǎn)布置采用梅花形方式，間距控制在5m；④時(shí)間間隔。兩次動(dòng)態(tài)夯實(shí)施工的時(shí)間間隔應(yīng)控制在1周～2周以上，實(shí)際時(shí)間間隔應(yīng)根據(jù)土壤情況和填土材料情況確定；⑤搗固頻率。當(dāng)回填相對(duì)高度超出3m時(shí)，爆桶沖擊性頻次操縱在8～10次中間；相對(duì)高度低于3m時(shí)，暴射的碰撞頻次操縱在4～8打中；⑥夯點(diǎn)的夯擊數(shù)。夯擊數(shù)應(yīng)依據(jù)實(shí)地測試中壓實(shí)頻率與壓實(shí)量的干擾曲線圖明確。

（3）點(diǎn)夯施工：用吊起機(jī)將夯錘提升到設(shè)計(jì)的相對(duì)高度，然后全自動(dòng)掛機(jī)，使夯錘以自由落體的方式夯實(shí)路面。夯錘接地后，準(zhǔn)確測量夯錘墻頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高，然后設(shè)計(jì)標(biāo)高降低了夯錘就位時(shí)吊頂?shù)南鄬?duì)高度，誤差為夯錘的夯實(shí)量。隨后不斷進(jìn)行強(qiáng)夯施工，直至累計(jì)壓實(shí)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。之后，可以終止壓實(shí)并移動(dòng)到下一個(gè)壓實(shí)點(diǎn)進(jìn)行施工。

（4）夯坑回填土：點(diǎn)夯工程施工后，可逐漸開展夯坑回填土。用挖機(jī)將夯坑周邊的沙子送進(jìn)夯坑內(nèi)，夯坑處回填的相對(duì)高度應(yīng)比周邊路面的相對(duì)高度高5mm～10mm。然后運(yùn)用震動(dòng)壓實(shí)工業(yè)設(shè)備對(duì)壓實(shí)坑內(nèi)的回填土開展壓實(shí)處理，直到壓實(shí)坑的壓實(shí)度達(dá)到方案設(shè)計(jì)的壓實(shí)度。為更好地保證壓實(shí)沙土的實(shí)際效果，應(yīng)在下雨前進(jìn)行壓實(shí)施工。

（5）滿夯施工及檢測：在滿夯施工過程中，無需對(duì)夯實(shí)沉降量進(jìn)行精確測量。滿夯工程在施工時(shí)，可選用挖掘機(jī)開展地面找平夯點(diǎn)，保證路面工程的填筑施工質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。強(qiáng)夯施工完成一段時(shí)間后，需要利用這些數(shù)據(jù)解決路基工程的填筑質(zhì)量問題，完成檢測，做好檢測數(shù)據(jù)的記錄工作。

5.3 施工質(zhì)量檢測

強(qiáng)夯施工后，必須檢測地基的填筑質(zhì)量，重點(diǎn)是檢測地基的密實(shí)度。對(duì)路基工程進(jìn)行密實(shí)度檢測時(shí)，按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測頻次進(jìn)行。本工程路基的密實(shí)度檢測選用填砂法，根據(jù)檢測結(jié)果分析，本工程采用強(qiáng)夯法對(duì)路面及路基工程進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固，其壓實(shí)度滿足設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求。

6 市政道路路基加固處理應(yīng)用強(qiáng)夯法施工注意事項(xiàng)

（1）市政道路路基工程采用強(qiáng)夯法進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時(shí)，在工程開工前，應(yīng)調(diào)查工地實(shí)際情況，重點(diǎn)包括地下管線的分布和地下建筑情況。當(dāng)強(qiáng)夯施工方案明確時(shí)，要避免對(duì)此類地下管線和建筑造成危害。

（2）強(qiáng)夯施工過程應(yīng)指派專業(yè)人員開展測量工作。重點(diǎn)測量的主要內(nèi)容包括夯實(shí)機(jī)凈重和落差，以確保夯擊施工的夯擊達(dá)到設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）強(qiáng)夯施工前，應(yīng)開展壓實(shí)點(diǎn)放樣工作，防止壓實(shí)坑出現(xiàn)跑偏問題，確定無誤后后可施工。夯實(shí)施工完成后，還必須對(duì)夯坑區(qū)域進(jìn)行檢查。

（4）點(diǎn)夯施工過程中，應(yīng)按照既定標(biāo)準(zhǔn)完成施工檢查。重點(diǎn)檢查的主要內(nèi)容包括搗打點(diǎn)頻率和搗打量，以確保符合設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)要求。

（5）夯實(shí)施工過程中，應(yīng)指派專業(yè)人員記錄施工過程中各相關(guān)主要參數(shù)。

7 結(jié)語

軟土層的處理是市政路橋工程建設(shè)中必須特別注意的核心問題，一旦處理方案無效，或前期勘察工作質(zhì)量不合格，將對(duì)路橋工程的整體質(zhì)量造成極大影響。在實(shí)際處理軟弱土層時(shí)，一方面要從方法入手，逐步推進(jìn)科學(xué)研究，借鑒以往工程建設(shè)實(shí)例，總結(jié)工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)；另一方面，需要設(shè)計(jì)合理的處理方案。在處理軟土層的過程中，需要使用智能設(shè)備開展高效的工程建設(shè)。軟基處理結(jié)束后，必須進(jìn)行相應(yīng)的檢測工作，確保處理結(jié)果符合工程要求，并在結(jié)構(gòu)加固工作完成后，進(jìn)行必要的檢測。