軟土路基施工技術(shù)在市政道路中的運(yùn)用

賈青青

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

在城市現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程中，市政道路是最基礎(chǔ)的設(shè)施，對城市的發(fā)展具有舉足輕重的作用。城市建設(shè)規(guī)模的拓展，交通問題愈加突出，市政道路建設(shè)規(guī)模不斷增加，在施工中必然會遇到一些特殊的路基，如軟土路基。由于軟土路基市政道路具有特殊性，施工工藝相對復(fù)雜，施工難度較大，因此為確保市政道路施工的安全性，避免造成安全事故，有必要分析其施工技術(shù)，進(jìn)而加強(qiáng)軟土路基的強(qiáng)度，提高施工質(zhì)量。

1 軟土路基的特點

1.1 塑性體積應(yīng)變

軟土路基的土層較為特殊，土層由絮凝形態(tài)的沉積物構(gòu)成。這種土層在沒有受到外力攻擊或者外力破壞時，其結(jié)構(gòu)是較為完整的，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較高。一旦遭受外力攻擊或者破壞，軟土路基的土層就會產(chǎn)生稀釋現(xiàn)象，軟土路基的整體結(jié)構(gòu)就會發(fā)生變化，在這種情況下，便會出現(xiàn)側(cè)方滑動或者側(cè)方擠壓的情況。由于路基長期超負(fù)荷運(yùn)載，軟土層的土層形態(tài)也會發(fā)生變化，地基的邊坡便會發(fā)生失衡現(xiàn)象，最終發(fā)生路基沉降情況。實踐表明，軟土路基在施工過程中，要采取剪切實施技術(shù)，以此提高軟土路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，不斷優(yōu)化施工建筑結(jié)構(gòu)[1]。

1.2 結(jié)構(gòu)不均勻

軟土路基是由一種特殊的土質(zhì)構(gòu)成的路基，這類土質(zhì)抗剪度較低，壓縮性較高。在施工過程中，路基中土壤的密度和強(qiáng)度的差異性較大，土壤受力不均勻，路基的承載力會不斷增加，加上后期施工人員未對土壤進(jìn)行維護(hù)，導(dǎo)致路基出現(xiàn)大量的裂縫，影響道路交通安全，造成道路交通安全隱患。

1.3 抗剪強(qiáng)度較弱

通過分析軟土路基的結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)軟土路基的土層密度相對較小，由于土層受力不均勻，路基容易發(fā)生變形，路基的抗剪強(qiáng)度較弱。對于抗剪強(qiáng)度較弱的軟土路基而言，其發(fā)生路面沉降的概率更高，路面的承載重力也更低。

1.4 壓縮性比高

軟土路基是一種較為特殊的路基，路基內(nèi)部的土壤較為松軟，土壤間的空隙較大，在強(qiáng)大的外力作用下，軟土路基容易出現(xiàn)壓縮變形等情況，會導(dǎo)致路面破損、沉降。城市化進(jìn)程的發(fā)展，市政道路網(wǎng)絡(luò)不斷拓展，區(qū)域之間的聯(lián)系更加緊密，但也造成一定的交通壓力，道路承載量增加，路基承受的壓力越來越大，增加了安全隱患的發(fā)生率。

1.5 透水性不好

軟土路基擁有較大的水分，同時透水性較差，垂直層面更是無法透水，排水結(jié)構(gòu)不利，容易導(dǎo)致道路下沉，道路下沉?xí)r間較長。軟土路基中盡管已經(jīng)鋪設(shè)下水管道，但其水分無法通過排水管道排放，因此在這種工程施工中，原材料由于長時間的浸泡會加快腐蝕速度，導(dǎo)致后期積累較多的病害。同時，軟土路基由于透水性不好，會加劇土壤的松弛程度，造成市政道路質(zhì)量下降。

2 軟土路基的危害

2.1 浸水沉降

軟土路基會導(dǎo)致市政道路發(fā)生浸水沉降，軟土路基長期浸水是導(dǎo)致各種危害的根本性原因。對于排水不暢的路段，由于水分長期浸透路基，使得路基自身的重量不斷增加，外加車輛的荷載作用，氣溫的變化等情況，導(dǎo)致此路段經(jīng)常發(fā)生浸水沉降，嚴(yán)重影響市政道路的交通運(yùn)輸能力，造成城市交通堵塞。一旦軟土路基發(fā)生大面積浸水沉降，造成路面大面積開裂，容易引發(fā)市政道路翻漿，表現(xiàn)為局部路面凹陷，路面積水顛簸[2]。

2.2 剪切拉裂

以軟土作為市政道路的路基，由于軟土的特殊屬性，會造成市政道路抗剪度較弱，使得市政道路的承載力較弱。車輛在行駛過程中，將降低路基的強(qiáng)度，甚至出現(xiàn)整體剪切損壞，進(jìn)而導(dǎo)致軟土側(cè)向滑動，嚴(yán)重時甚至產(chǎn)生塌方情況，不僅影響交通運(yùn)輸，更會造成一定的財政負(fù)擔(dān)，使得維修資金不斷增長。

3 軟土路基市政道路的施工要求

3.1 增加路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

市政道路建設(shè)以路基施工為基礎(chǔ)，作為市政道路的重要承重結(jié)構(gòu)，路基可以確保市政道路的承載力，提高市政道路的使用壽命。在市政道路路基施工中，若路基施工存在問題，加上車輛的反復(fù)碾壓，會造成路基結(jié)構(gòu)的損壞，進(jìn)而影響路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，降低市政道路的質(zhì)量，縮短市政道路的使用壽命。因此，在軟土路基市政道路施工中，要科學(xué)設(shè)計路基結(jié)構(gòu)，不斷優(yōu)化施工技術(shù)，滿足市政道路施工需要，提高市政道路使用壽命。

3.2 提高路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度

為滿足城市交通的運(yùn)載量，提高城市交通運(yùn)輸效率，需要軟土路基市政道路具有較高的強(qiáng)度，以此才能承受巨大的荷載力。軟土路基的荷載力一旦超過其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，勢必會造成路基結(jié)構(gòu)的變化。因此，在軟土路基市政道路施工中，必須提高路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，提高市政道路的荷載力，確保城市道路交通安全。

4 軟土路基市政道路施工項目實例

某市政道路項目全線長度為5.42km，項目沿線包括住宅區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)園區(qū)、學(xué)校等。通過對市政道路項目沿線地質(zhì)條件考察發(fā)現(xiàn)，該項目存在軟土層，對其分析結(jié)果如下：I-a層為淺層淤泥土質(zhì)，表現(xiàn)為軟塑—流塑形態(tài)，土層的穩(wěn)定性較差；II-b層成為淤泥土質(zhì)，表現(xiàn)為流塑形態(tài)，土層的穩(wěn)定性較差，分布范圍比較廣，覆蓋深度約為2.5m～17.5m。某市政道路項目全線，詳細(xì)的地質(zhì)條件如表1所述。

表1 某市政道路項目全線地質(zhì)條件參數(shù)

5 軟土路基市政道路施工的施工技術(shù)

5.1 預(yù)壓砂井技術(shù)

軟土路基市政道路施工中，要想增加路基結(jié)構(gòu)中黏土的硬度，使黏土能夠固化，需要采用預(yù)壓沙井技術(shù)，同時輔助排水和加壓處理。實施此項技術(shù)的目的，在于清楚凝固區(qū)土壤側(cè)面雜物，如土壤、植物等，隨后鋪設(shè)砂墊層，垂直角度插入塑料排水管，確保排水管道的設(shè)置，確保軟土路基排水的通暢。除此之外，在鋪設(shè)的砂墊層中要安裝密封膜，通過真空泵控制軟土路基內(nèi)部的氣壓，確保內(nèi)部氣壓控制在80Kpa。值得一提的是，此項技術(shù)消耗的時間較長，同時應(yīng)用的范圍不大，因此對于流變性較大的軟土路基，則不適用于此項技術(shù)[3]。

5.2 擠密技術(shù)

軟土路基的密實度較低，影響市政道路的質(zhì)量，因此為改變軟土路基密實度，可采用擠密技術(shù)進(jìn)行改變，具體方式為分層碾壓和分層填筑，在提高軟土路基的排水性的同時，提高軟土路基的抗剪強(qiáng)度。隨著軟土路基施工技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，擠密技術(shù)也獲得了大發(fā)展，開始研發(fā)全新的技術(shù)方案，如反壓護(hù)道法，深層拌和法等。通過各項技術(shù)方案的配合應(yīng)用，改善軟土路基的硬度和強(qiáng)度，確保市政道路的安全性。為充分發(fā)揮擠密技術(shù)的作用，在實際施工中還應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實際情況，嚴(yán)格控制技術(shù)操作流程，減少對軟土路基施工的影響，確保市政道路的安全性。同時，可以不斷優(yōu)化擠密技術(shù)操作流程，根據(jù)相關(guān)的施工要求落實擠密技術(shù)施工，充分發(fā)揮擠密技術(shù)的作用。在施工過程中，施工人員要認(rèn)真觀察軟土路基的沉降情況，認(rèn)真觀察軟土路基的移位情況，詳細(xì)記錄各項數(shù)據(jù)，詳細(xì)分析沉降數(shù)據(jù)，根據(jù)軟土路基的施工情況及時調(diào)整擠密技術(shù)施工流程，進(jìn)而確保軟土路基的施工效果，確保市政道路的建設(shè)質(zhì)量，提高市政道路的使用壽命。

5.3 碎石樁技術(shù)

軟土路基結(jié)構(gòu)中存在部分軟土，由于軟土不利于市政道路施工，因此用預(yù)先定制的碎石柱替換軟土，以此來加固軟土路基結(jié)構(gòu)的技術(shù)便是碎石樁技術(shù)。在軟土路基施工過程中，合理采用碎石樁技術(shù)，可以明顯提升軟土路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，更可以降低施工成本。為充分發(fā)揮碎石樁技術(shù)的作用，首先要確定軟土路基中需要更換的軟土層，隨后應(yīng)用鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔，清除需要替換的軟土，緊接著將預(yù)先定制的碎石樁填充進(jìn)入，由此增加軟土路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，增加軟土路基的承載力。眾所周知，碎石樁技術(shù)擁有明顯的優(yōu)勢，生產(chǎn)成本低，應(yīng)用效率高，可以明顯強(qiáng)化軟土路基的結(jié)構(gòu)，因此在軟土路基施工中應(yīng)用范圍廣泛。

5.4 添加劑技術(shù)

添加劑技術(shù)是一種較為常見的施工技術(shù)，也被廣泛應(yīng)用到軟土路基施工中，在軟土中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿淖冘浲恋奈锢砹W(xué)特征，進(jìn)而提高軟土路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。軟土路基中含有大量的軟土，通過加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，可以改變軟土的物理力學(xué)特征，換句話說，就是增加軟土的團(tuán)結(jié)能力，提升軟土的承載力，進(jìn)而增加軟土路基的穩(wěn)定性，提高軟土路基的強(qiáng)度，進(jìn)而防止市政道路出現(xiàn)坍塌的情況，造成交通擁堵。在軟土路基施工中，普遍使用的添加劑為石灰石、生石灰、水泥，在某市政道路項目中使用的則是水泥；同時對施工現(xiàn)場的土質(zhì)進(jìn)行調(diào)查，確定土質(zhì)地質(zhì)條件參數(shù)，進(jìn)而確定需要使用的添加劑類型，充分發(fā)揮添加劑的作用，提高軟土路基的承載力[4]。

5.5 強(qiáng)夯技術(shù)

軟土路基的結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度，對城市道路工程的質(zhì)量及運(yùn)行情況，會產(chǎn)生最直接的影響，因此為降低軟土路基對市政道路的不良影響，提高市政道路的安全性，需要根據(jù)施工實際情況采取軟路基施工技術(shù)，進(jìn)而提高軟土路基的穩(wěn)定性，增加軟土路基的承載力，確保市政道路的安全通行。眾所周知，軟土路基擁有較大的水分，土質(zhì)疏松，排水性較弱，正是由于其獨(dú)特的個性，使得軟土路基成為影響市政道路施工的重要因素。因此，為提高軟土路基的強(qiáng)度，提高軟土路基的承載力，需要用到強(qiáng)夯技術(shù)進(jìn)行施工處理，加強(qiáng)軟土路基的夯實，改善軟土路基的力學(xué)參數(shù)。結(jié)合項目的實際情況，確定夯錘的重量，上文所述的某市政道路項目，結(jié)合其地質(zhì)條件參數(shù)，選擇的夯錘重量為35t。將夯錘提升到固定的高度，任由夯錘自由落下，借助其沖擊力夯實軟土路基，優(yōu)化軟土路基的力學(xué)參數(shù)，提高軟土路基的承載力，提高軟土路基的密度。由于強(qiáng)夯技術(shù)的特殊性，其在軟土路基施工中的應(yīng)用范圍較為廣泛，如黏土、濕陷土等土質(zhì)，都可以廣泛地應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)。強(qiáng)夯技術(shù)制造成本較低，操作簡單，施工效果明顯，然而強(qiáng)夯技術(shù)也存在劣勢，對于一些特殊的軟土路基的夯實效果較差，因此在施工過程中要結(jié)合實際情況，有理有據(jù)地應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)。

5.6 換填技術(shù)

對于淺埋深度不到3m的軟土路基，還可以應(yīng)用到換填技術(shù)，以此強(qiáng)化軟土路基的強(qiáng)度。在實施換填技術(shù)之前，要清除軟土路基表面的雜物，結(jié)合項目的實際情況選擇適合的換填物，換填物填充完成后進(jìn)行夯實。在換填物選擇過程中要慎之又慎，按照施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇換填物，確保換填物的抗壓性，使其擁有較好的穩(wěn)定性，以此才能提高軟土路基的承載力，確保市政道路建設(shè)質(zhì)量。在施工過程中，技術(shù)人員要對換填后的路基進(jìn)行夯實，確保夯實密度，采用人工+設(shè)備相結(jié)合的方式反復(fù)進(jìn)行夯實，提高軟土路基壓實度，進(jìn)而確保軟土路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定[5]。

5.7 排水加固技術(shù)

對軟土路基進(jìn)行排水處理，仔細(xì)甄別選用材料的規(guī)格、型號及數(shù)量，確保軟土路基排水過程的順利。但在實際施工過程中，有部分施工單位并未嚴(yán)格按照要求選用材料，使得選用的材料并不符合國家相關(guān)規(guī)定，工程質(zhì)量不符合標(biāo)準(zhǔn)，以至于排水效果較差。如果軟土路基處于腐蝕性或其他土質(zhì)較差的地區(qū)，在應(yīng)用混凝土攪拌樁時，要根據(jù)土質(zhì)特征選擇適合的防腐材料制作墊層，同時提高混凝土的等級，確保其等級在35級以上。在應(yīng)用混凝土進(jìn)行裝基操作時，提高混凝土的強(qiáng)度，確保其強(qiáng)度在C40級以上，要求石灰地小于0.4。若土質(zhì)的腐蝕性較強(qiáng)，要提高材料的抗震等級，確保其等級在S8級以上。在施工過程中，還要提高混凝土的厚度，混凝土的管樁要制作保護(hù)層，保護(hù)層的厚度一般要在35mm以上。在使用混凝土進(jìn)行管樁時，水灰比不得高于0.45，保護(hù)層的厚度一般要在55mm以上。在軟土路基施工完成后，施工人員要根據(jù)項目情況選擇基礎(chǔ)，其墊層的選擇要防止地下水對土壤的沖擊，做好后續(xù)環(huán)節(jié)的處理工作，通過優(yōu)化施工材料提高軟土路基的質(zhì)量，確保市政道路使用周期。

6 結(jié)語

城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，使得市政道路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，市政道路建設(shè)里程不斷增加。在市政道路建設(shè)中，工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性尤為重要，尤其是軟土路基市政道路建設(shè)，工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性更為重要。正如上文所述，在軟土路基市政道路建設(shè)中，要合理分析軟土路基的特點，按照軟土路基市政道路施工要求進(jìn)行施工，選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)，確保軟土路基市政道路的穩(wěn)定性，提高軟土路基市政道路的使用壽命。