軟基加固施工技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用

劉 暢 聊城市市政工程管理服務(wù)中心

1 前言

市政道路的建設(shè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)，因此，想要更好地實現(xiàn)市政道路的建設(shè)質(zhì)量，要不斷加強對軟土地基的施工處理。在市政道路工程施工中，必須根據(jù)實際情況和具體的施工要求，選擇正確的施工技術(shù)，掌握好施工技術(shù)要點，有效地保證軟土地基的施工質(zhì)量，從而保障項目整體施工質(zhì)量。

2 軟土地基的特點與危害

2.1 軟土地基的特點

軟土地基是指地層和土壤中間含有一定的水，同時土壤間還有一定縫隙的土質(zhì)地基。這類地基的承載能力相比普通地基較差，不同含水量及空隙大小量的土質(zhì)對應(yīng)的承載能力也不同，往往含水量越大、空隙越大的土質(zhì)承載力越差。實際建設(shè)過程中軟土地基對道路建設(shè)不利，影響市政道路工程的整體施工質(zhì)量。軟土地基還有自身流動性較強、壓縮系數(shù)較高兩個特性，不僅會引發(fā)道路地基流動，還會增加對市政道路的破壞能力。軟土地基抗壓能力和抗剪能力低，加之土壤間的縫隙存在，致使軟土地基地承載力低，施工建設(shè)乃至投用后遭受壓力就可能出現(xiàn)地基坍塌或下陷的問題。因此必須對軟土地基進行加固處理，提升市政道路工程的施工效率和施工質(zhì)量。

2.2 軟土地基的危害性

在市政道路施工建設(shè)過程中，地基是基礎(chǔ)，它承擔(dān)著地基上部的所有重量壓力，直接關(guān)系著市政道路的穩(wěn)定性，目前軟土地基的施工技術(shù)，還存在著很多缺陷和隱患，可能造成路面破損或是發(fā)生塌陷等問題。

軟土地基對路面造成的危害主要體現(xiàn)在兩個方面：一是通過對軟土地基本身的抗剪強度分析可知，其相對較小。當(dāng)強度水平無法承載路堤及路面所施加的載荷壓力時，軟土地基便會出現(xiàn)局部損毀或是整體剪切損毀的情況，進而導(dǎo)致路堤發(fā)生塌陷，同時喪失原有的平衡穩(wěn)定性。二是流變性明顯加強。在軟土地基承受的上部載荷出現(xiàn)明顯上升，或者外部載荷明顯加大時，地基都會出現(xiàn)嚴(yán)重的沉降現(xiàn)象，致使路面產(chǎn)生裂縫并嚴(yán)重受損。不僅結(jié)構(gòu)物會出現(xiàn)明顯的沉降差，路堤銜接位置也會出現(xiàn)顯著性沉降差，沉降縫逐漸擴大并開始出現(xiàn)滲水問題，路堤橫面趨緩并且有積水，導(dǎo)致路面受損，嚴(yán)重時會使整體路基喪失穩(wěn)定性而出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致路面出現(xiàn)不同程度的沉陷。

3 合理利用軟基加固技術(shù)的重要性

3.1 從根源降低或者避免產(chǎn)生安全隱患

由于道路施工中難免會遇到軟土地基，再受到軟土地基含水量高、孔隙大等特點的影響，道路工程非常容易出現(xiàn)沉降或者坍塌等問題，為人們交通出行埋下了隱患。而通過軟基加固技術(shù)的合理利用，則能有效提升軟土地基的整體性能，確保道路工程施工質(zhì)量的同時，也能延長其使用年限。

3.2 從根源減少維護成本的投入

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們生活水平的大幅度提升，機動車數(shù)量逐年遞增，為我國道路交通體系帶來更大的負(fù)擔(dān)。加上受到外力因素的影響，可能會導(dǎo)致軟土地基存在安全隱患，這也在無形之中增加了維護成本，對優(yōu)化道路工程成本機構(gòu)帶來不利影響。而軟基加固技術(shù)，為道路工程整體質(zhì)量提供了切實保障，也有利于減少維護成本。

4 道路施工中常見的軟基加固技術(shù)

4.1 粉噴樁技術(shù)要點

粉噴樁技術(shù)是目前道路軟土地基施工期間最為有效的方法，能夠快速應(yīng)對軟土地基方面的問題。首先，在粉噴樁前應(yīng)全面清除現(xiàn)場障礙物，考慮到不同工程項目的現(xiàn)場狀況存在差異性，所以要制定因地制宜的技術(shù)方案。例如，現(xiàn)場區(qū)域處于低洼的地勢，可利用填埋砂土的措施處置，使地面處于平整狀態(tài)，合理進行粉噴樁的施工建設(shè)，提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。其次，在粉噴樁技術(shù)應(yīng)用前開展實驗活動，對比分析不同施工方案的質(zhì)量，篩選最佳的粉噴樁技術(shù)方案措施，達到預(yù)期的技術(shù)應(yīng)用目的，同時要求施工人員全面掌握粉噴樁技術(shù)的要點和專業(yè)知識，提高施工技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)性和規(guī)范性。

4.2 強夯處理技術(shù)

在軟土地基上施壓重物，重物被抬高后從空中落下，將重力施加在軟土地基上，此時會產(chǎn)生強大的重力，軟土地基表面經(jīng)過施加壓力后被夯實。在實際操作中，軟土表面在重物下落時，所釋放的重力讓軟土地基表面增加了可以承受的壓力，土壤的空隙逐漸縮小，土壤可以承受的壓力增加。為了避免產(chǎn)生的噪聲對周圍環(huán)境造成污染，在操作前安裝好隔音設(shè)備，將噪聲分貝降到最低。

4.3 現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)

現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)在軟基加固應(yīng)用中具有較強的應(yīng)用優(yōu)勢。實際工程建設(shè)中，現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)包含了多種技術(shù)，最為廣泛的技術(shù)類型包括振動沉模壁防滲墻技術(shù)、預(yù)應(yīng)力混凝土管樁技術(shù)、振動沉管樁技術(shù)等。在道路加固施工開展過程中，要提前了解研究各種技術(shù)，掌握對應(yīng)技術(shù)的應(yīng)用要點、要求及應(yīng)用優(yōu)勢和缺點。應(yīng)按照軟基的現(xiàn)場實際情況選擇合理的技術(shù)類型，實際施工應(yīng)用的各種管樁體積很大，能夠在市政道路軟基加固施工中發(fā)揮出重要作用，因此被廣泛應(yīng)用。

4.4 深層石灰攪拌樁技術(shù)的運用

與普通軟土地基相比，在道路施工時還會遇到軟黏土地基，這種地基的處理方法與普通軟土地基處理方法存在很大的差異。要求施工人員在軟黏土地基處理過程中，全面了解施工現(xiàn)場環(huán)境和其他外在條件，并以此制定合理的軟黏土處理措施。在軟黏土地基處理時，要引入深層石灰攪拌樁技術(shù)，明確軟黏土地基地表硬殼的厚度。綜合處理地表硬殼薄弱地區(qū)，進一步實現(xiàn)軟黏土地基處理的作用，保證道路整體穩(wěn)定性。

采取砂石作為軟黏土地基墊層，并應(yīng)用大型機械設(shè)備碾壓密實，縮短軟黏土地基處理時間，減少軟黏土地基處理資金投入量。此外，在道路施工前，需對相關(guān)技術(shù)人員開展綜合培訓(xùn)，保證其全面掌握了解軟土地基和道路施工技術(shù)要求，按比例投入適量石灰，保證石灰攪拌樁施工的合理性，借以提升道路施工中地基的穩(wěn)固性。

4.5 表面排水法

表面排水處理方法相較其他軟土地基處理方法比較少見，但實際應(yīng)用效果比較好，能夠有效排除軟土地基中存有的多余水分，促使地基的密實度和硬度增加。但表面排水法受到的限制和束縛較多，故實際施工中運用較少。表面排水法適用于含水量過多的地基情況，在應(yīng)用此方法前，需先對軟土地基硬度不夠的原因全面分析和研究，如果確定是由于含水量問題引起的強度不夠，可應(yīng)用該方法進行處理，根據(jù)實際情況，挖掘合適的排水溝槽，但要注意溝槽的深度不宜過深。然后再對溝槽內(nèi)部填充一些具有良好透水性和吸水性的材料，如碎石等，保證填充材料之間的空隙率，實現(xiàn)良好的排水效果。

4.6 加筋法

加筋法有加入土工合成材料和加筋土兩種。加筋土就是在壓實的填土中，作加筋處理，將具有一定抗拉性能的鋼筋埋入土體，使土壤能夠在拉筋方向獲得和相適應(yīng)的黏聚力，使鋼筋和土壤成為一個整體，變?yōu)槟軌蛑С型饬ψ灾氐膹?fù)合結(jié)構(gòu)。加筋法適用于軟弱黏性土和雜填土路基。

4.7 擠密法的應(yīng)用

擠密法也是道路施工中一種常見的軟土地基處理方法。擠密法應(yīng)用于軟土地基的處理時，主要是通過夯實軟土地基，提高其強度及密度，以此使地基滿足道路施工要求。在采用這種方式處理軟土地基時，要考慮到地基土層的下沉，由此需要以一些土壤材料對其進行夯實填充。此外，道路施工建設(shè)中要做好軟土地基的鉆孔工作，發(fā)揮出樁孔的實際作用，對軟土地基兩側(cè)形成擠壓，提高軟土地基的強度和密實度。為了有效避免道路因地基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)而出現(xiàn)移位現(xiàn)象，施工技術(shù)人員可以采用耐拉性能較好的材料對軟土地基實施預(yù)埋，這樣有利于提升道路施工摩擦力，保證其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4.8 置換法

（1）應(yīng)用復(fù)合地基法處理軟土地基時，主要在原地基土質(zhì)中使用，采用增加樁體的方式分擔(dān)部分土質(zhì)的荷載，復(fù)合地基法置換原土體3%～25%的土體量，可以顯著提升地基的荷載承重能力。當(dāng)然置換所用的材料只要達到相同的效果就可以進行替換，如目前經(jīng)常采用碎石樁置換原地基土質(zhì)，但是置換量一般要達到原地基量的40%左右。

（2）采用置換法處理道路軟土地基的過程中，要充分考慮樁長效應(yīng)。樁長效應(yīng)會影響置換法應(yīng)用效果的相關(guān)因素，同時加強對碎石樁的重視程度，2cm是碎石樁方法應(yīng)用的分界線。對于小于2cm 的碎石樁為了提升地基負(fù)荷能力，可以適當(dāng)延長碎石樁的樁長。在置換法應(yīng)用環(huán)節(jié)中，還要發(fā)揮石灰樁的應(yīng)用特征，石灰樁對垂直方向荷載的傳遞值遠(yuǎn)超過碎石樁，石灰樁作用效果明顯。

（3）處理道路軟土地基的過程中還要考慮樁的端阻作用。在應(yīng)用置換法的過程中，發(fā)現(xiàn)樁存在端阻作用，對于碎石樁而言，在一種情況下，碎石樁長度在基礎(chǔ)寬度2.5倍以上，可以將置換法應(yīng)用在軟土地基處理過程中，不考慮樁端阻作用對施工方法形成的影響。不同樁端阻作用效果不同，石灰樁的端阻隨著石灰樁長度的增加呈遞減趨勢。

4.9 土木合成材料加固技術(shù)

土木合成材料加固技術(shù)被更多地應(yīng)用在深層地基加固過程中。實際應(yīng)用加固技術(shù)時應(yīng)該在加固的樁頂加設(shè)墊層，以提升填土荷載的穩(wěn)定性，避免單獨樁體受力過大的問題出現(xiàn)。在墊層增設(shè)的施工過程中，就是把多層土木合成材料放置到砂石的基底位置，以達到防止地基不均勻沉降問題出現(xiàn)的目的，切實提升路面穩(wěn)定性。在具體的技術(shù)作業(yè)施工前，也需要提前做好對應(yīng)的準(zhǔn)備工作，在施工前安排專人對現(xiàn)場的土質(zhì)情況進行調(diào)研，明確建設(shè)需求，并選擇適用的施工方式。采用振搗方式將土木合成材料融入路面中，以提升工程地基的穩(wěn)定性和密實度。

4.10 加載技術(shù)要點

軟土地基施工期間使用現(xiàn)代化的加載技術(shù)措施能夠降低不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生率。例如，在軟土地基固結(jié)沉降方面采用加載技術(shù)方式，在大氣壓力的影響下提升固結(jié)效果，同時也可以在地基結(jié)構(gòu)上部分區(qū)域設(shè)置砂層，通過鋼板加固處理，使得地下水位有所降低，在一定程度上也不會對周圍的環(huán)境造成破壞。需要注意的是，如果采用填土加載的方式應(yīng)重點和沉降時間、重量方面相互適應(yīng)，確保路面質(zhì)量的可控性，預(yù)防發(fā)生沉降現(xiàn)象，增強結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性，但是如果填土加載無法保證平穩(wěn)度，需配合使用緩速加載的技術(shù)方式，營造良好的地基結(jié)構(gòu)施工技術(shù)條件。

5 軟土地基施工技術(shù)要點

5.1 勘察技術(shù)要點

在市政道路施工過程中，結(jié)合軟土地基預(yù)先開展好勘察設(shè)計工作，全面了解施工現(xiàn)場及周邊的地質(zhì)條件，為之后的施工奠定基礎(chǔ)。相關(guān)人員要認(rèn)真勘察施工現(xiàn)場，搜集相關(guān)資料，作出整理和總結(jié)，明確制訂相應(yīng)的施工設(shè)計與施工方案，有效掌握各項施工材料，促使其完全符合工程施工需求。軟土地基施工時，要認(rèn)真檢查相關(guān)機械設(shè)備性能，明確機械設(shè)備數(shù)量，滿足施工標(biāo)準(zhǔn)；尤其需要重點關(guān)注和重視軟土地基的填土施工速率，可以很大程度上減少和防止路堤滑坡的產(chǎn)生。相關(guān)施工企業(yè)需要重視監(jiān)督工作，指派專人對施工質(zhì)量進行監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)問題，第一時間上報解決，以保障市政道路工程的高質(zhì)量完成。

5.2 科學(xué)合理地利用開挖換填技術(shù)

開挖換填技術(shù)作為我國目前軟基施工階段應(yīng)用最為常見的方式，具體來講，首先對軟土層進行全部開挖或者部分開挖，再利用砂石和黏土等實施填充壓實作業(yè)；當(dāng)然，砂石和黏土的選擇也尤為重要，要優(yōu)先選擇質(zhì)地好、滲水性強的材料。在開挖軟土層前，應(yīng)先檢查軟土層厚度，如果軟土層厚度未超過3cm，則應(yīng)選擇全部挖出，反之，應(yīng)選擇部分挖出軟土層，再利用砂石和黏土等滲水性較強的材料填充在空余部位。

在開挖換填技術(shù)操作便捷的優(yōu)勢下，其在路基軟基施工階段的應(yīng)用越來越廣泛，但值得注意的是，如果在軟土層厚度過高的情況下應(yīng)用開挖換填技術(shù)，則會消耗大量的人力、物力、財力，再加上工程量大，而已經(jīng)挖出的軟土依舊要進行相關(guān)作業(yè)，這也在無形之中為施工帶來了更大的難度，所以，如果道路施工在軟土層厚度較大的情況下，應(yīng)盡量選擇其他施工技術(shù)。

6 結(jié)束語

在路面大橋的實際施工中，合理運用軟土地基建筑施工技術(shù)十分關(guān)鍵，它能夠增強軟土地基的穩(wěn)定性和路面大橋工程建設(shè)的總體質(zhì)量。在工程施工過程中，工作人員要依據(jù)實際狀況選用合適的方式對軟土地基予以建筑施工，以確保軟土地基各方面機械性能良好。此外，還必須重視路面大橋的等級條件和施工環(huán)境對軟土地基質(zhì)量的影響程度，對路面大橋施工建設(shè)中根據(jù)不同的條件，選擇采用合適可行的建筑施工技術(shù)進行施工操作，以進一步提高軟土地基的性能，使建立在軟土地基上的橋梁工程質(zhì)量達標(biāo)，能夠在后期使用中順利，避免施工質(zhì)量不合格，造成后期養(yǎng)護或者使用中橋面塌陷等安全隱患，進而為帶動我國路面大橋建設(shè)的現(xiàn)代化進程做出貢獻。