軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用探討

王曉偉

（太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

當(dāng)前市政道路工程質(zhì)量直接關(guān)乎人們?nèi)粘３鲂械谋憷潭纫约吧踩?，所以市政道路工程質(zhì)量已經(jīng)逐漸受到相關(guān)部門與人民的高度關(guān)注，要求市政道路工程施工時必須注重施工質(zhì)量，但是在實際應(yīng)用過程中，市政道路工程仍然存在路基路面沉降問題，這些問題如果未能及時解決，則會導(dǎo)致人們出行舒適度降低，甚至可能會遺留下安全隱患，為了更好地保障道路質(zhì)量，滿足我國人民的出行需求，充分發(fā)揮道路本身的作用，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，加強(qiáng)對軟土地基加固研究非常具有現(xiàn)實意義。

1 市政道路軟土地基的基本特點

軟土的土粒分散系數(shù)大，大小不均，相較一般土壤缺乏足夠的凝聚力，含水量較高，受外力作用容易出現(xiàn)不同程度的沉降。市政道路工程施工中常遇到軟土地基，若未經(jīng)過處理直接施工，會由于軟基承載力不足、穩(wěn)定性欠佳而出現(xiàn)道路固結(jié)沉降和其他問題，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量，不利于車輛的安全通行。軟土地基的組成包含腐蝕類植物、淤泥等，其含量為4%～72%。軟基的飽和度超過95%，縫隙比達(dá)到1.0～1.9?？傮w來看，多項指標(biāo)均具有特殊性[1]。為了順利推進(jìn)市政道路工程建設(shè)進(jìn)程并保證整體質(zhì)量，必須加強(qiáng)對軟土地基的處理，但軟土地基的性能指標(biāo)具有復(fù)雜性，明顯加大了軟基加固處理難度，即除了考慮壓縮率、含水率等基礎(chǔ)內(nèi)容外，還需充分考慮土質(zhì)的高靈敏度、無規(guī)律分布等特點，只有統(tǒng)籌兼顧，才能制定有效的軟基加固處理方案，保證最終的加固處理效果。

2 軟土地基形成和危害

道路建設(shè)對于推進(jìn)我國社會主義建設(shè)至關(guān)重要。在道路建設(shè)施工過程中，地基的穩(wěn)固程度是重中之重。我國當(dāng)前大部分市政道路施工最主要的地基為軟土地基，組成物主要是黏土混合粉土。在道路建設(shè)中，軟土地基是最基本的組成部分，軟土地基的抗壓能力不強(qiáng)，在受到外力的擠壓時，非常容易產(chǎn)生變形。如果不能合理地對軟土地基進(jìn)行加固，道路的安全性和穩(wěn)固性都會受到很大的影響。因此，在軟土地基加固的過程中，最主要的目標(biāo)就是為了全面提升地基的安全性和牢固性，從而能夠保障道路整體的穩(wěn)定性。軟土地基如果不能進(jìn)行合理的加固，最容易產(chǎn)生的問題就是地基變形。軟土地基自身具有很強(qiáng)的流變性、易變性的特點，如果沒有進(jìn)行加固處理，軟土地基在受到外力擠壓的過程中，土層會呈現(xiàn)向不同方向出現(xiàn)變形的嚴(yán)重問題。軟土地區(qū)必須進(jìn)行具有針對性的加固處理，從而才能夠抑制土層形變的產(chǎn)生，減少因為碾壓導(dǎo)致的路面坑洼、塌陷的問題。

3 軟基加固技術(shù)應(yīng)用的重要意義

在現(xiàn)代工程項目中，軟基加固已成為一種較為常見的技術(shù)形式，在實際應(yīng)用中具有較積極的意義。其含義主要表現(xiàn)在3個方面：①涉及基礎(chǔ)和建筑項目。通過加固過程穩(wěn)定軟基土質(zhì)量，提高軟基壓力能力，提高公路橋梁施工質(zhì)量和延長壽命，減少后期維護(hù)投入和安全事故。②企業(yè)建設(shè)和城市發(fā)展的意義道路是城市建設(shè)的基礎(chǔ)，如果質(zhì)量和效率建設(shè)不能滿足需求，將對整個城市建設(shè)產(chǎn)生負(fù)面影響。城市道路建設(shè)是一個重要的城市化城市項目建設(shè)項目，對于維護(hù)城市形象和可持續(xù)社會發(fā)展十分重要。③企業(yè)建設(shè)的重要性。由于中國工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)之間的競爭也很激烈企業(yè)要想發(fā)展，就必須表現(xiàn)出業(yè)績和聲譽(yù)，只有通過靈活和強(qiáng)化的處理，才能確保道路建設(shè)的質(zhì)量，樹立建筑企業(yè)的正面形象和良好聲譽(yù)，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展[2]。

4 市政道路施工常見問題

4.1 混凝土裂縫問題

混凝土裂縫問題是市政道路工程中必須引起高度重視的關(guān)注點，如何避免和解決裂縫問題是工程施工的關(guān)鍵。理論上來說，混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多，質(zhì)量控制方法較為復(fù)雜。綜合來看，混凝土材料質(zhì)量、施工環(huán)境溫度、工藝方法、混凝土比例和后期養(yǎng)護(hù)工作都是導(dǎo)致混凝土裂縫的可能因素。若混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問題，采購的混凝土質(zhì)量不佳或者澆筑不充分都會直接導(dǎo)致混凝土建筑構(gòu)件有缺陷，若后期不能進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)，最終會形成裂縫?；炷亮芽p問題可以影響工程承載力和穩(wěn)定性，對后期工程投入使用有著消極的影響。

4.2 路面不平問題

市政道路工程是為了方便人們出行，路面的平整性是工程質(zhì)量檢查的關(guān)鍵點?？偟膩砜矗瑢?dǎo)致路面不平的原因主要分為以下兩種：①道路路面鋪裝質(zhì)量不過關(guān)。工作人員在鋪裝過程中需要高超的技藝，控制標(biāo)準(zhǔn)高度重視，路面瀝青混凝土攤鋪不均勻是路面不平的主要原因，嚴(yán)重影響路面平整度。②路基不平整是導(dǎo)致道路變形的重要原因，導(dǎo)致道路平整度不達(dá)標(biāo)，給工程后續(xù)工作帶來不利影響，并存在很大的安全隱患。

5 軟基加固技術(shù)的具體應(yīng)用

5.1 預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

在市政道路工程施工領(lǐng)域中，預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)是應(yīng)用頻率較高的一類軟基加固技術(shù)，但涉及的流程相對瑣碎復(fù)雜。使用該技術(shù)的要點在于應(yīng)當(dāng)充分了解軟基的松軟性，明確管樁的位置。常用的預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)又可以細(xì)分為多種類型，以適用性較強(qiáng)的靜壓法為例，在實際開展施工工作時，技術(shù)人員需要明確軟基的施工范圍，合理選擇作業(yè)技術(shù)，找準(zhǔn)打樁位置。相關(guān)技術(shù)人員還需要充分考慮周邊環(huán)境的變化情況，在恰當(dāng)?shù)膮^(qū)域設(shè)置預(yù)應(yīng)力管樁，從根本上避免質(zhì)量問題的出現(xiàn)。與此同時，還需要貫徹落實防護(hù)工作，盡可能避免因外界條件因素的干擾而導(dǎo)致質(zhì)量問題的出現(xiàn)。施工工作的開展應(yīng)當(dāng)重視做好樁體和打樁的控制工作[3]。

5.2 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法不僅能夠增強(qiáng)地基強(qiáng)度和減小工后沉降，同時對軟土路基的安全使用也有積極作用。排水固結(jié)法的施工原理為通過設(shè)置水平或豎向排水體，再對豎向排水體實施荷載，使得地基排水固結(jié)緊密。加壓系統(tǒng)是用于外界對軟土路基施加荷載，促使超靜孔壓的產(chǎn)生，排出孔隙水。水平排水通道應(yīng)用最多的是砂礫墊層，豎向排水通道應(yīng)用最多的是袋裝砂井和塑料排水板。

5.3 塑料排水板施工技術(shù)

之所以要將塑料排水管應(yīng)用于市政道路工程的施工環(huán)節(jié)中，一個最主要的目的就是為了去除軟土地基中含有的水分，而這一部分施工的操作難度較大，對技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)有著更高的要求。以塑料排水板技術(shù)替代常規(guī)的軟土地基排水技術(shù)，不僅能夠壓縮軟土地基的空隙，達(dá)到高速、高效完成排水處理的目的，同時也最大限度提升了軟土地基的穩(wěn)定性，如今在市政工程道路施工領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。技術(shù)人員可以在需要進(jìn)行加固的軟土地基中建立排水井，然后在排水井中進(jìn)行砂墊層的設(shè)置，將多余的水分自水平方向向上排除，然后再運(yùn)用專業(yè)的技術(shù)設(shè)備像軟土地基施加壓力，即可達(dá)到加固地基的目的。

5.4 土木合成材料加固技術(shù)

民用合成材料是改善軟土地基的有效加固材料。在施工開始之前，需要做好充分準(zhǔn)備，提前安排施工人員對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面檢查，深入研究地質(zhì)信息和影響地質(zhì)變化的主要因素，并進(jìn)行全面的整合和收集。確定施工方案后，確定施工工具和設(shè)備參數(shù)，啟動振動設(shè)備，以保持均勻、穩(wěn)定和長期的振動頻率，并添加適量的民用合成材料，促進(jìn)民用合成材料與織物的充分集成土木工程合成材料加固技術(shù)可在短時間內(nèi)加固軟土和地面。對于市政道路工程等大型項目，縮短施工周期可以有效降低土木工程合成材料的財政成本，但由于這種技術(shù)使用的土木工程合成材料可能會老化，因此，為了確保市政道路工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，工作人員正是由于民間合成材料加固技術(shù)的這一缺陷，這些材料很難廣泛應(yīng)用于市政道路工程。在現(xiàn)階段，大多數(shù)土木合成材料加固技術(shù)被認(rèn)為是市政道路工程中的加固層，主要用于填方邊坡施工，兩者均可產(chǎn)生良好的加固效果[4]。

5.5 預(yù)壓法加固技術(shù)

預(yù)熱強(qiáng)化施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于黏土地基，具有降低加固成本、加固效果和大幅提高地基穩(wěn)定性等特點。強(qiáng)化預(yù)熱方法的技術(shù)主要是使用獨(dú)立于地球表面的電荷和建筑物的重力，甚至是將水壓入地基內(nèi)，從而提高地基的密度和強(qiáng)度。采用這種方法有著重要的應(yīng)用效果，存在許多不足之處。由于采用這種技術(shù)所需的時間較長，而且對拉伸的土壤填充率要求較高，這一過程不僅會增加填充量，而且還會增加土壤沉積的可能性。此外，柔性基層內(nèi)垂直排水管道長度有限，道路在正常使用過程中存在堵塞問題，增加了地基沉降的可能性，不利于地基穩(wěn)定和道路安全。

5.6 表層處理技術(shù)

表層處理主要指的是利用材料添加或者表層排水等手段，促使路面強(qiáng)度增高，一般適合應(yīng)用在地表軟弱的情況。常用技術(shù)有表層排水法、墊砂法、敷墊材料法。其中表層排水法大多應(yīng)用在含水量較高且土質(zhì)良好路基，在開溝挖槽工作下，使地表水含量逐漸降低，實現(xiàn)排水作用，并且添加碎石等具有較高透水性材料，在實際挖溝過程中，需要根據(jù)施工現(xiàn)場地形，保證緊密貼合，同時還要關(guān)注填土沉降坡度變化情況。一般來說，溝槽寬度需要控制為0.5m，深度需要控制在0.5～1m。墊砂法主要應(yīng)用在含水量較大且土層結(jié)構(gòu)較薄的軟土地基，通過敷墊沙土，能夠降低軟土地基含水量，在進(jìn)行作業(yè)時，需要先進(jìn)行樣板設(shè)置，并使得推土機(jī)和自卸汽車同步工作，保證攤鋪作業(yè)可以完全一致。如果選擇粉末等材料當(dāng)作填料，則需要做好墊砂端部處理，防止填料被土覆蓋而產(chǎn)生排水問題。敷墊材料法大多應(yīng)用在土層表現(xiàn)不均勻的軟土地基處理中，并添加一定的添加劑，能夠有效提高路基強(qiáng)度，保證土體穩(wěn)固性。

5.7 粉煤灰碎石樁技術(shù)的應(yīng)用

目前，在我國的道路建設(shè)中，通常處理地面處理問題時采用粉煤灰樁技術(shù)。該技術(shù)的具體實施方法不僅非常簡單，總體效果也比較好，該技術(shù)也是一種非常成熟的強(qiáng)化方法。粉煤灰樁實施技術(shù)的原如下：采用水泥和石渣等各種材料均勻混合，然后添加水稀釋和混合，再將其轉(zhuǎn)化為高度黏性的樁體，正確混合泡沫基材，幫助它們形成更強(qiáng)的復(fù)合層在應(yīng)用這一技術(shù)時，它會受到多種因素的影響，可能會出現(xiàn)諸如泵送管道堵塞等質(zhì)量問題和其他危急情況，執(zhí)行人員需要及時發(fā)現(xiàn)問題，然后及時解決問題，以避免管道破裂。此外，施工單位必須在施工期間進(jìn)行基本檢查，這進(jìn)一步加快了工程的進(jìn)展。應(yīng)當(dāng)指出，這種技術(shù)不適合于該區(qū)域的淡水基礎(chǔ)，如果不加以有效應(yīng)用，可能會影響到淡水的結(jié)構(gòu)，從而降低其強(qiáng)度和持久性。此外，如果沒有足夠的深度和能量，施工的總體效率將受到嚴(yán)重影響。因此，在應(yīng)用粉煤灰連接技術(shù)處理地基時，有必要預(yù)先分析其性質(zhì)，最好不要單獨(dú)應(yīng)用。為了避免其他因素對道路質(zhì)量的影響，確保整個施工過程的安全，必須加強(qiáng)靈活基礎(chǔ)強(qiáng)化技術(shù)的有效應(yīng)用，以避免對施工人員的人身安全產(chǎn)生影響。

5.8 置換法

更換方法的主要特點是移動砂墊層以提高軟土強(qiáng)度，主要適用于具有各種填料、淤泥和洪水的軟土地基。使用替換方法，首先調(diào)整砂墊層和砂層，以確保兩個標(biāo)準(zhǔn)相同，如果深度不同，則使用淺、深的替換方法[5]。此外，在填充變化的構(gòu)造過程中，必須使用分段構(gòu)造方法以確保足夠的振動并設(shè)置連接中的坡度。如果用砂石作為墊層，則必須把石頭放在底部，然后再放砂石墊層，以免損壞表層軟土。完成充填作業(yè)后，需要執(zhí)行壓實處理以進(jìn)一步改善土壤的穩(wěn)定性。

5.9 水泥攪拌樁技術(shù)

水泥攪拌樁是所有加固技術(shù)中獨(dú)一無二的，其主要工藝是將軟土地基與水泥充分結(jié)合，實現(xiàn)固結(jié)效果，并填充適量固結(jié)劑以提高軟土地基的承載力，廣泛應(yīng)用于首先，水泥和固化劑的混合物被放置在具體的生產(chǎn)設(shè)備中，經(jīng)過良好的改造后注入需要加強(qiáng)的軟土中，當(dāng)兩種反應(yīng)密切相關(guān)時，二者可以與泥漿發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，從而導(dǎo)致在整個注射過程中，應(yīng)注意檢查攪拌樁的位置是否合適，通過科學(xué)計算確定準(zhǔn)確位置，進(jìn)行研制，確定攪拌樁的位置，將攪拌樁移至指定的樁位，使用水平儀器進(jìn)行平整，垂直控制導(dǎo)向架在攪拌機(jī)下降時準(zhǔn)備后端水泥面糊，在壓縮時將面糊倒入料斗中，使注射位置最佳有效。此外，水泥攪拌時，應(yīng)將完成的水泥通道儲存在料斗中，然后將混合的水泥通道與殘馀物混合。實施過程復(fù)雜，對實施人員的技術(shù)要求很高。

6 結(jié)語

本文著重對軟基加固技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討，施工人員必須對軟基加固技術(shù)進(jìn)行合理的選擇，施工單位要加強(qiáng)對軟土地基加固的重視，從而才能全面保證道路的質(zhì)量。