探究市政道路施工中軟基加固技術(shù)

馬友超

浙江省二建建設(shè)集團(tuán)有限公司 浙江 寧波 315200

軟土具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，沒(méi)有良好的抗壓性能，并且含水量較高，透水性能較大，所以在市政道路工程施工期間，如果未能合理使用軟基加固技術(shù)，直接在軟土上進(jìn)行施工，這樣不僅會(huì)影響施工質(zhì)量，嚴(yán)重的話，還會(huì)出現(xiàn)大面積下沉問(wèn)題的產(chǎn)生，產(chǎn)生較大的安全隱患。因此，在市政道路工程使用期間，一旦遇到軟土問(wèn)題，就需要結(jié)合實(shí)際情況，有針對(duì)性進(jìn)行解決，提升軟基的強(qiáng)度，滿(mǎn)足市政道路工程建設(shè)的需求，實(shí)現(xiàn)良好的施工質(zhì)量。

1 軟土分析

1.1 原理

軟土主要是指淤泥和淤泥質(zhì)地的總稱(chēng)，并且含水性較差，承載能力較低，壓縮性較高。同時(shí)，軟土的天然孔隙相對(duì)較大，通常在1.0左右，所以很容易受到外界因素的影響，無(wú)法滿(mǎn)足道路工程建設(shè)的需求。另外，對(duì)于軟土的處理，以加固的方式為主，并且如果處理不當(dāng)，很多出現(xiàn)道路沉降、斷裂、塌陷等病害，這樣路基出現(xiàn)失穩(wěn)額的情況，路面不平，工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞，進(jìn)而影響車(chē)輛安全、穩(wěn)定的運(yùn)行[1-3]。

1.2 特點(diǎn)

軟土具有承載力差、含水量高、觸變性較強(qiáng)等特點(diǎn)，所以如果在軟土之上進(jìn)行工程建設(shè)，這樣嚴(yán)重影響工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。通過(guò)對(duì)軟土特點(diǎn)的了解，可以更好的采取軟基加固技術(shù)，軟土特點(diǎn)內(nèi)容如下。

與其他土層相比，軟土地基的土壤顆?？障断鄬?duì)較大，所以如果不及時(shí)進(jìn)行加固處理，市政道路地基工程的承載力較大，這樣無(wú)疑是給后期養(yǎng)護(hù)和管理帶來(lái)了較大的難度。另外，如果軟土問(wèn)題未得到以有效的處理，勢(shì)必會(huì)影響市政道路工程的穩(wěn)定性，工程無(wú)法正常安全使用。

軟土的含水量較高，這樣就會(huì)導(dǎo)致軟土地基的空隙較大，并且具有較強(qiáng)的流動(dòng)性。通常情況下，軟土含有黏土和軟土等土壤類(lèi)型，其實(shí)不管哪種土壤類(lèi)型，都會(huì)產(chǎn)生較多的負(fù)電荷，吸收空氣中的中水，并且附著在土層表面，以此增加含水量，這樣嚴(yán)重影響了市政工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。另外，由于含水量較大，很容易出現(xiàn)塌陷的情況，所以如果未能進(jìn)行有效地加固，就會(huì)給市政道路工程帶來(lái)安全隱患。

由于軟土較為松軟，并且在外界的影響力，很容易導(dǎo)致市政道路地基出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。另外，軟土地基具有一定的流動(dòng)性，土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較差，這樣很容易出現(xiàn)塌陷的情況，引發(fā)交通安全事故的產(chǎn)生。

2 工程實(shí)例

本文就以杭甬高速?gòu)?fù)線澥浦互通連接線工程（三期）為例，本工程位于寧波市鎮(zhèn)海區(qū)，是浙江省公路網(wǎng)主骨架“兩縱兩橫十八連三繞三通道”總體布局中的重要一連，是浙江省規(guī)劃的省級(jí)高速公路。該工程位于現(xiàn)狀填海灘涂?jī)?nèi)，現(xiàn)狀情況施工范圍內(nèi)長(zhǎng)滿(mǎn)蘆葦，且雨天大量積水，人員走動(dòng)都會(huì)下陷，地質(zhì)條件較差，屬于軟土地基，承載力極低，施工機(jī)械無(wú)法直接行走。項(xiàng)目建成后道路主要承載化工區(qū)來(lái)往大貨車(chē)及罐車(chē)，此類(lèi)車(chē)種重量大，對(duì)道路的承載力要求較高，處理不當(dāng)容易造成路基沉降后期通車(chē)時(shí)瀝青路面產(chǎn)生反射性裂縫，施工時(shí)如何對(duì)原有地基進(jìn)行處理是本次工程重難點(diǎn)。工程的具體內(nèi)容如下。

本工程的建設(shè)規(guī)模為：本工程起點(diǎn)為二期工程終點(diǎn)，樁號(hào)為K6+165，終點(diǎn)順接澥浦互通收費(fèi)站，樁號(hào)為K6+926.463，實(shí)施里程0.761km，路基標(biāo)準(zhǔn)寬度為44m，并且主要的建設(shè)內(nèi)容包括：道路、排水、海綿城市、交安設(shè)施、科技設(shè)施、綠化、灌溉、路燈。另外， 本工程所在地區(qū)的土壤為：淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土等，這樣加大了工程的施工難度。對(duì)此，本工程為了提升工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，結(jié)合實(shí)際情況，采取了合理軟基加固技術(shù)，通過(guò)各項(xiàng)加固技術(shù)的有效落實(shí)，有效解決軟土所帶來(lái)的弊端和不足，以此確保工程軟基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性[4]。

3 軟基加固技術(shù)的具體應(yīng)用

在市政道路工程施工，將軟基加固技術(shù)應(yīng)用到其中，其目的就是保證市政工程軟基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。本工程通過(guò)利用淤泥固化樁技術(shù)、回填技術(shù)、沉降觀測(cè)等方面展開(kāi)，詳細(xì)的施工內(nèi)容如下。

3.1 淤泥固化樁

淤泥固化樁施工主要以?xún)煞N方式為主，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)路段，應(yīng)當(dāng)采用長(zhǎng)樁出力的方式，并且本采用，樁徑1m，樁長(zhǎng)6m，間距2m，沉陷正方形布置。同時(shí)，在淤泥固化樁施工期間，可以利用螺旋式淤泥固化設(shè)備，這樣可以灘涂上進(jìn)行施工作業(yè)，并且對(duì)地基的承載力不會(huì)造成較大的要求。另外，在施工的時(shí)候，攪拌系統(tǒng)采用攪拌+旋噴方式，但是需要對(duì)旋噴壓力進(jìn)行嚴(yán)格的控制，可以達(dá)到6MPa，成樁效果好。通常情況下，固化材料應(yīng)當(dāng)以固化劑+水泥為主，這樣可以有效提升淤泥自身的強(qiáng)度，確保良好的施工效果。

施工前，清除路基范圍內(nèi)的蘆葦?shù)入s草，路基范圍兩側(cè)做好排水溝確保路基在施工時(shí)不受水的影響。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工圖放樣，劃分樁位作業(yè)編碼，編碼由區(qū)位、機(jī)位、樁位組成；確?？筛鶕?jù)施工記錄表能找到相應(yīng)施工區(qū)位、機(jī)位、樁位。施工過(guò)程中做好施工記錄，現(xiàn)場(chǎng)施工人員認(rèn)真填寫(xiě)施工原始記錄，記錄內(nèi)容應(yīng)包括施工位置、施工深度、施工時(shí)間，抽檢下鉆與提升速度、灌漿流量，統(tǒng)計(jì)每天材料用量與施工方量等[5]。

（1）每個(gè)機(jī)位施工完成后需做好相應(yīng)標(biāo)記，每個(gè)臺(tái)班完成后做好相應(yīng)標(biāo)記。

（2）嚴(yán)格控制攪拌桿定位垂直準(zhǔn)確度。

（3）開(kāi)機(jī)作業(yè)前，必須檢查機(jī)械各部件行走系統(tǒng)與機(jī)上各液壓馬達(dá)工作壓力情況；開(kāi)鉆前，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙，通過(guò)GPS定位，確保設(shè)備定位準(zhǔn)確。

（4）嚴(yán)格控制材料摻和量，施工時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)定噴漿嘴孔徑大小、泥漿泵電機(jī)頻率及其開(kāi)啟時(shí)間和停止時(shí)間，以保證材料摻和量；上升至工作基準(zhǔn)面后應(yīng)立即停止，防止材料流失。

（5）攪拌均勻度控制：嚴(yán)格控制攪拌時(shí)的下鉆、提升速度及攪拌次數(shù)，必須保證每層土體與材料的攪拌次數(shù)達(dá)到20次以上，以確保加固范圍內(nèi)土體與材料得以充分?jǐn)嚢?。下鉆與上升速度不大于1.3m/min，采用四攪三噴工藝。

（6）每次攪拌應(yīng)連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿，如機(jī)械故障影響噴漿或攪拌次數(shù)，必須重新加固施工。

3.2 原材料與強(qiáng)度要求

原材料及水灰比：固化樁水泥摻量按為14%，水泥采用42.5普通硅酸鹽水泥；水泥漿液的水灰比為0.7。

強(qiáng)度要求：28天無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到1MPa，復(fù)合地基承載力≥110kPa。

3.3 施工設(shè)備

淤泥固化樁采用螺旋式淤泥固化設(shè)備，由行走系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)以及全液壓控制系統(tǒng)等組成，可直接在吹填區(qū)進(jìn)行施工作業(yè)，不受施工條件限制，不需搭建施工平臺(tái)，安全可靠。

施工時(shí)，水泥漿液通過(guò)高壓輸送系統(tǒng)輸送至攪拌系統(tǒng)，再通過(guò)高壓旋噴攪拌，確保水泥與泥質(zhì)軟土充分混合粘結(jié)，實(shí)現(xiàn)泥質(zhì)軟基的原地固結(jié)[6-8]。

3.4 施工方法

（1）設(shè)備定位：按設(shè)計(jì)施工圖放樣，確定相應(yīng)施工區(qū)位、機(jī)位，控制施工邊線，施工邊線以插彩旗作為標(biāo)記，樁位中心以插竹竿作為標(biāo)記，攪拌頭對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)樁位中心。

（2）下鉆噴漿攪拌：?jiǎn)?dòng)攪拌馬達(dá)與升降馬達(dá)，攪拌頭沿著導(dǎo)向架向下鉆，邊噴漿、邊攪拌，嚴(yán)格控制下鉆速度與噴漿流量。隨時(shí)觀察設(shè)備運(yùn)行及地層變化情況，攪拌頭下鉆至設(shè)計(jì)深度位置時(shí)，開(kāi)始提升。

（3）提升噴漿攪拌：攪拌下鉆至設(shè)計(jì)深度，定噴完成后，提升復(fù)噴復(fù)攪，邊噴漿、邊攪拌，嚴(yán)格控制提升速度，保證漿液與土體充分拌和；最后，上升至工作基準(zhǔn)面。

（4）下鉆噴漿攪拌：為保證水泥摻入量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，攪拌頭沿著導(dǎo)向架向下鉆，邊噴漿、邊攪拌，嚴(yán)格控制下鉆速度與噴漿流量。下鉆與上升速度不大于1.3m/min。

（5）提升復(fù)攪：為確保淤泥土層與漿液攪拌均勻，攪拌桿提升過(guò)程中，進(jìn)行復(fù)攪，但不噴漿。

（6）移位：根據(jù)施工順序移至進(jìn)行下一樁位，重復(fù)以步驟進(jìn)行施工；若固化機(jī)一次定位多次作業(yè)時(shí)，攪拌桿在樁架上橫移至其根據(jù)樁間距設(shè)定的刻度點(diǎn)；或固化機(jī)移至下一工作機(jī)位。

4 回填施工技術(shù)

回填施工技術(shù)作為軟基加固中常見(jiàn)的一種技術(shù)體系，通過(guò)利用該技術(shù)，可以有效保證本工程軟基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和安全性。但是，在回填施工技術(shù)應(yīng)用的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)注重以下幾點(diǎn)內(nèi)容。

在路基施工之前，需要進(jìn)行測(cè)量放樣工作，可以采用坐標(biāo)測(cè)量的方式，測(cè)量出邊現(xiàn)樁，并且利用灰線劃出路基邊線。路基每側(cè)加寬30cm。同時(shí)，需要在路基邊緣兩側(cè)進(jìn)行壓實(shí)處理。另外，需要注意在防線中，直接將加寬值計(jì)算在內(nèi)。施工采用機(jī)械化流水作業(yè)，用挖掘機(jī)裝料由專(zhuān)人指揮卸料，對(duì)虛鋪厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

在路基填筑施工的時(shí)候，需要對(duì)填料的巖性差別進(jìn)行考慮，如果相差較為懸殊的話，應(yīng)當(dāng)將不同巖性的填料進(jìn)行分段、分層填筑，并且需要填筑厚度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，一般情況下不能超過(guò)分層厚度的2/3。

在路基填筑的時(shí)候，需要對(duì)填筑速率進(jìn)行嚴(yán)格的控制，并且需要加強(qiáng)對(duì)沉降的觀測(cè)，通常填土高度2m以?xún)?nèi)按1.5m/月的填筑速率，填土高度＞2m，按0.8m/月的填筑速率。同時(shí)需結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)沉降和移動(dòng)速率進(jìn)行嚴(yán)格的控制。另外，在施工期間需要對(duì)回填模型測(cè)點(diǎn)距離進(jìn)行綜合考慮，并且如果發(fā)現(xiàn)局部出現(xiàn)地基較差的現(xiàn)象，這時(shí)就需要對(duì)土基回彈模量進(jìn)行測(cè)量，如果若土基回彈模量小于8MPa，及時(shí)與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系，做好相應(yīng)的處理。

在回填施工期間，必須重視路基排水方面，主要是避免道路表面產(chǎn)生積水，滲透到路基內(nèi)部，再加上軟土的自身性能，進(jìn)而影響本工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在施工期間，需要在兩側(cè)挖排水邊溝，邊溝橫斷面為倒梯形上底寬 80cm，下底寬 60cm，深 60cm，坡度1.5%，這樣積水可以排帶邊溝，再進(jìn)入河道。另外，需要對(duì)清表以后的地表土進(jìn)行翻曬、填筑、壓實(shí)等，一定不能長(zhǎng)期暴露土基和浸泡土基，否則就會(huì)影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

路基填筑主要是從鋪料、灑水、碾壓三道工序，并且還有超徑料處理、坡面整坡等項(xiàng)工作。首先，在施工期間，為了實(shí)現(xiàn)良好的施工效率，為了避免出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象，確保施工的安全性，可以采用流水作業(yè)法組織施工，并且填筑應(yīng)慢速、均勻、分層鋪筑。同時(shí)，將渣料自由卸車(chē)到填筑區(qū)域以后，可以采用推土機(jī)攤鋪、平整，鋪填方法，并且本工程根據(jù)施工的實(shí)際情況，采取合理的后退法，這樣才能保證良好的施工效果；其次，在施工的時(shí)候，采取水平分層的方式，也就是按路堤橫斷面全寬分成水平層次，逐層往上填筑。但是，一定要嚴(yán)格控制填筑的厚度，通常情況下厚度不宜大于 30cm。在填筑施工期間，需要利用備推土機(jī)進(jìn)行攤鋪，并配備足夠人力檢平，確保粗細(xì)顆粒做到分布均勻，嚴(yán)禁用四齒耙等工具進(jìn)行攤鋪；再其次，在壓實(shí)施工期間，利用 CA30 振動(dòng)壓路機(jī)分層碾壓，并且針對(duì)壓實(shí)厚度和壓實(shí)遍數(shù)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)試驗(yàn)路段現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和信息，確定最終的厚度和遍數(shù)；最后，監(jiān)理工程人員必須做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作，在下層鋪好后，如果沒(méi)有得到監(jiān)理工程師的批準(zhǔn)前，不得填筑上層填料。在施工期間，如果出現(xiàn)不規(guī)則或凹陷的表面， 可以利用挖松、添加、移去或換土重鋪的方法予以修正，并重新壓實(shí)以保證表面平整和均勻。另外，施工檢查如果沒(méi)有達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，就需要分析原因，可以利用翻松加水或翻松干燥來(lái)調(diào)整其含水量，再重新壓實(shí)至規(guī)定的壓實(shí)度，以此保證施工質(zhì)量[9-10]。

5 沉降觀測(cè)

延用施工期的中心沉降板監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在塘渣底部（即基床底層頂面）布置沉降板，路基每50～100m設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，每過(guò)渡段必須加強(qiáng)設(shè)置，埋設(shè)位置盡量位于道路中心線和路基距邊坡0.5m處。隨著預(yù)壓高度增高，測(cè)桿與套管相應(yīng)加高，填筑、碾壓過(guò)程中采取圍護(hù)措施進(jìn)行保護(hù)，測(cè)管出露預(yù)壓頂面控制在20cm以?xún)?nèi)，便于車(chē)輛行駛，預(yù)壓卸載時(shí)分段拆除，觀測(cè)連續(xù)。

施工期間每填筑一層應(yīng)觀測(cè)一次，如果兩次填筑間隔時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，每三天至少觀測(cè)一次。預(yù)壓期間，第一個(gè)月每三天觀測(cè)一次，第二個(gè)月至第三個(gè)月每七天觀測(cè)一次，從第四個(gè)月起每半個(gè)月觀測(cè)一次，直至預(yù)壓期結(jié)束。

路基填筑過(guò)程中，若沿路堤中心線地面沉降速率≥1.0cm/天，或坡腳處水平位移≥0.5cm/天，標(biāo)志著不穩(wěn)定狀態(tài)的出現(xiàn)，應(yīng)立即停止加載。每天仍需進(jìn)行觀測(cè)，并且當(dāng)連續(xù)觀測(cè)三天的沉降與位移在控制值之內(nèi)時(shí)才能繼續(xù)加載。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政道路工程的軟基加固技術(shù)類(lèi)型有很多，并且每一種加固技術(shù)都是自身、的特點(diǎn)和適用性。所以，在加固施工期間，一定要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)各個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，以此加強(qiáng)加固技術(shù)的應(yīng)用效果，提升軟基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，滿(mǎn)足市政道路工程的使用需求。