市政道路工程中軟土路基施工技術(shù)的應(yīng)用

文/孟凡韌

1 前言

當(dāng)前開展市政道路工程建設(shè)，比較重要的有道路建設(shè)質(zhì)量、地基基礎(chǔ)質(zhì)量以及原材料質(zhì)量等幾方面，但是對(duì)于自然基礎(chǔ)較差的軟土地基而言，在施工前，做好軟土地基的建設(shè)工程就十分重要，因?yàn)槿绻浲谅坊氖┕ぜ夹g(shù)不能得到正確的應(yīng)用，就會(huì)很容易造成道路使用過程中的穩(wěn)定性降低，或者發(fā)生沉降變形等質(zhì)量問題，基于此，開展市政道路工程建設(shè)，對(duì)于部分城市的軟土地基進(jìn)行施工，施工單位就必須采取科學(xué)合理的技術(shù)措施進(jìn)行加固，而為了軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用效果，使得市政道路的施工建設(shè)達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本文對(duì)在軟土路基上的施工技術(shù)進(jìn)行了深入的研究。

2 軟土地基的概述

2.1 軟土地基的特點(diǎn)

對(duì)于部分地區(qū)的軟土路基來說，由于其具有本身的含水量大、巖土結(jié)構(gòu)的孔隙大等主要特征，再加上軟土本身屬于含水量較高的土壤顆粒，就會(huì)導(dǎo)致軟土路基的單位抗壓能力差、巖土結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性強(qiáng)，但是值得注意的是，建設(shè)好的軟土道路的基礎(chǔ)體也具有一定的沉降特性，這就使得軟土層在開始沉降時(shí)容易引起使用過程中市政道路發(fā)生不穩(wěn)定的沉降。由此，有助于在一定程度上理解研究軟土地基施工技術(shù)對(duì)提升市政道路工程建設(shè)質(zhì)量的重要性。

2.2 在軟土地基的施工過程中一些常見問題

路基建設(shè)的強(qiáng)度較低，在部分市政道路工程建設(shè)過程中，項(xiàng)目方一般會(huì)對(duì)道路路基的強(qiáng)度以及使用壽命提出很高的質(zhì)量要求，這主要是為了保證本區(qū)域內(nèi)道路上的行車安全。然而，對(duì)于那些市政道路建設(shè)工程中的軟土路基而言，由于天然軟土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不高，就很容易因擠壓或過往車輛的振動(dòng)而降低基礎(chǔ)強(qiáng)度，從而使路基的強(qiáng)度降低，道路的質(zhì)量自然無法得到保證。并且這種基礎(chǔ)強(qiáng)度較低的路基，也就不能充分滿足當(dāng)前市政道路工程建設(shè)的需要，導(dǎo)致地區(qū)容易大量出現(xiàn)路面的變形以及沉降現(xiàn)象。

各種邊坡的軟土路基很容易發(fā)生雨水沖刷的流失，在建設(shè)過程中，不僅有一些路基建設(shè)強(qiáng)度上的問題，部分地區(qū)的軟土路基，由于具有一定的斜率也很容易被雨水沖刷流失，這也是路基建設(shè)過程中常見的問題，之所以出現(xiàn)這一問題，其主要原因就是施工方對(duì)于斜坡路基的不及時(shí)修理或加固的質(zhì)量很差。值得注意的一點(diǎn)是，對(duì)于邊坡軟土路基加固處理，也往往會(huì)影響到道路基體的整體穩(wěn)定性，這就使得施工單位在市政道路工程的建設(shè)過程中，將邊坡軟土路基的加固處理，從全面整體的角度考慮施工問題[1]。

地面沉降和剩余沉降量的控制較為困難，在軟土路基的施工過程中，對(duì)于沉降的發(fā)生和剩余沉降量的控制也需要引起施工單位的重視。在目前我國部分城市的市政道路工程建設(shè)過程中，施工方為了盡可能減少軟土路基對(duì)于道路建設(shè)質(zhì)量的負(fù)面影響，一般會(huì)選擇加入硬土，這也是提高軟土路基的單位承載力最常用的方法。然而，在對(duì)于該方法的應(yīng)用中，由于路基的實(shí)際沉降與剩余沉降量的比例控制過程，使得技術(shù)人員往往存在一些難以控制的問題，這就使得對(duì)于軟土地基的施工加固，往往達(dá)不到項(xiàng)目設(shè)計(jì)的預(yù)期質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)而市政道路實(shí)際的施工質(zhì)量就無法達(dá)標(biāo)。

3 當(dāng)前常見的軟土地基施工技術(shù)分析

3.1 置換作用施工理念分析

3.1.1 使用換填法的軟土地基施工加固技術(shù)

對(duì)于使用換填法的軟土地基施工技術(shù)而言，其原理主要是通過先期開挖路基中的那些軟土地基，然后回填具有高強(qiáng)度、低壓縮性的一般性硬土和砂石，還有礦渣等。因此對(duì)于基于換填法下的軟土地基的施工加固技術(shù)，就可以在各種的泥質(zhì)土與濕陷性黃土，平填土和膨脹土，還有雜填土以及凍土等的不同地基中，充分發(fā)揮該技術(shù)的作用。然而，為了保證換填法下的軟土地基施工技術(shù)質(zhì)量，進(jìn)而滿足當(dāng)?shù)厥姓缆饭こ探ㄔO(shè)的施工需求，要求施工人員在具體應(yīng)用該技術(shù)時(shí)還需要對(duì)地基回填土壤進(jìn)行分層壓實(shí)。

3.1.2 基于拋石擠淤法的軟土地基施工技術(shù)

基于拋石擠淤法下的軟土地基施工技術(shù)具有實(shí)際施工效率高、無污染和工程造價(jià)低等各項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)的運(yùn)用原理是通過在地基拋擲碎石，然后利用其自重和上部硬土的擠壓作用來去除泥質(zhì)土。在拋石擠淤法下的軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以確定的是更適用于地基厚度為3～4m 的軟土性地基，或者表面層較為軟弱的無硬殼土層，還有多年生的蓄水池以及各種小湖泊的地基技術(shù)處理。

3.2 擠密作用施工理念分析

3.2.1 基于加筋法下的軟土地基施工技術(shù)

在加筋法下的軟土地基的施工技術(shù)進(jìn)行細(xì)分，還可分為加筋土法與錨固法，還有加筋輪樁的復(fù)合地基法等施工類型。考慮到該技術(shù)要求能夠具有一定的通用性以及泛用性，本文就主要介紹對(duì)于軟土地基的加筋土法施工技術(shù)。對(duì)于這種加筋土法下的軟土地基的施工技術(shù)，其主要原理就是通過平行鋪設(shè)一些土工合成的材料，從而形成加筋土，這能夠使軟土地基進(jìn)一步提高單位面積的承載力以及地基的穩(wěn)定性。

3.2.2 基于強(qiáng)夯法的軟土地基施工技術(shù)

強(qiáng)夯法下的軟土地基施工技術(shù)，也稱為動(dòng)力壓實(shí)法以及動(dòng)力固結(jié)法。其主要應(yīng)用方法是通過在距地面高度10～40m 的自由落下約10～40t 的重錘，從而實(shí)現(xiàn)軟土地基的壓實(shí)。因此，在強(qiáng)夯軟土地基的施工技術(shù)實(shí)際應(yīng)用過程中，通過機(jī)器的重錘帶來6×105～8×106J 大小的重力勢能，就可實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的充分壓實(shí)和基礎(chǔ)強(qiáng)度提高。在實(shí)際的施工調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)，運(yùn)用強(qiáng)夯軟土地基施工技術(shù)，既能較好地應(yīng)用于各種的土質(zhì)如填充物與濕陷性的黃土，還有黏土與砂石等的巖土結(jié)構(gòu)，并且該技術(shù)還具有經(jīng)濟(jì)性、施工過程方便以及加固效果十分明顯等優(yōu)點(diǎn)。

3.2.3 基于預(yù)壓法下的軟土地基施工技術(shù)

實(shí)施預(yù)壓法下的軟土地基施工技術(shù)，由于該技術(shù)屬于預(yù)先在軟土地基上通過施加一定的靜荷載力，使得土體進(jìn)行沉降壓實(shí)后再卸載上方荷載力的方法，因此可分為堆載預(yù)壓以及真空預(yù)壓兩種。在這種技術(shù)的組成方面，使用堆載預(yù)壓法是先通過在軟土土壤的地基表面堆積一些砂、石、土或者水等重物，來實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的預(yù)壓，該方法具有施工設(shè)備簡單以及操作過程方便等優(yōu)點(diǎn)。但這種堆載預(yù)壓方式更適合于施工工期緊、地面厚度大的飽和性軟土下的市政道路工程建設(shè)。運(yùn)用真空預(yù)壓作為一種預(yù)壓法的軟土地基施工技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)地基的加固深度通常在10m 以內(nèi)，而這就表明了該技術(shù)在加固質(zhì)量上的高度優(yōu)勢。

3.2.4 基于碎石樁法下的軟土地基施工技術(shù)

在地基加固的技術(shù)中，運(yùn)用碎石樁法的軟土地基施工技術(shù)也屬于地基壓實(shí)的范圍。該技術(shù)主要通過在地基基礎(chǔ)中，先設(shè)置多個(gè)由碎石結(jié)構(gòu)組成的垂直樁，進(jìn)而來實(shí)現(xiàn)一種復(fù)合性地基結(jié)構(gòu)的建立，這樣能夠更好地實(shí)現(xiàn)市政道路工程在軟土地基中的加固。值得注意的一點(diǎn)是，對(duì)于運(yùn)用碎石樁法進(jìn)行軟土地基的加固施工，不僅成本低，而且還不受地下水的影響。這些施工過程中優(yōu)點(diǎn)的存在，就使得運(yùn)用碎石樁法，在各種的砂土與粉砂土，還有黏性土與平填土以及雜填土的巖土結(jié)構(gòu)，得到更大范圍的應(yīng)用。

3.3 膠接固結(jié)作用施工理念分析

3.3.1 基于水泥攪拌樁法下的軟土地基施工技術(shù)

主要是以水泥為固化劑，然后機(jī)械攪拌水泥成樁，這是對(duì)于該技術(shù)施工應(yīng)用的一個(gè)簡單流程。該水泥攪拌樁法加固軟土地基的施工技術(shù)，使得水泥樁的復(fù)合地基具有更好的單位面積承載力和各種彈性的模量。根據(jù)施工工藝的不同，還可以將水泥攪拌樁法細(xì)分為粉末噴射的攪拌法以及漿液噴射的攪拌法，這里主要介紹了在施工領(lǐng)域中應(yīng)用比較廣泛的水泥粉末噴射攪拌法。在對(duì)于粉末噴射攪拌法的實(shí)際應(yīng)用中，一般是將水泥粉噴入地基孔內(nèi)，然后與土壤的顆?；旌?，這也是該技術(shù)的主要應(yīng)用步驟。由于當(dāng)前使用的固體材料，對(duì)軟土的加固效果會(huì)更好，可以使土壤的含水量在20%～70%的軟土地基變得堅(jiān)固，進(jìn)而更好地保證道路施工的整體質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

3.3.2 基于高壓噴射注漿法下的軟土地基施工技術(shù)

對(duì)于部分高壓旋噴注漿法下的軟土地基施工技術(shù)，主要是通過各種工程設(shè)備進(jìn)行鉆孔，然后機(jī)械將鉆孔后的高壓泥漿通過壓力噴射到軟土地基的內(nèi)部設(shè)計(jì)好的深度，這是對(duì)該技術(shù)簡單的應(yīng)用流程。而對(duì)于軟土地基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞和固體漿料的強(qiáng)制攪拌，還可以保證這種復(fù)合地基的形成更加牢固，從而使得市政道路工程在使用過程中的強(qiáng)度以及整體穩(wěn)定性得到充分的提高。

3.4 排水固化作用的施工理念分析

對(duì)于一些在排水固化范圍內(nèi)的軟土地基進(jìn)行施工加固，各種的土工合成材料，還有砂井以及袋裝砂井是運(yùn)用技術(shù)的前提。其中對(duì)于土工合成材料的應(yīng)用是最有效果的排水固結(jié)方法。然后通過與一些塑料排水板進(jìn)行結(jié)合，可以通過其良好的濾水性能，從而保證合成材料的強(qiáng)度和延性。在一些需要基礎(chǔ)擾動(dòng)小、對(duì)施工速度要求快，還有施工周期短以及造價(jià)低等的要求下，能夠更好地促進(jìn)市政道路工程的建設(shè)。

4 結(jié)語

根據(jù)以上研究可以發(fā)現(xiàn)，軟土地基的施工技術(shù)對(duì)于提升市政道路工程建設(shè)的質(zhì)量十分重要，本文主要探究了軟土地基的相關(guān)概念以及常用的一些軟土地基施工技術(shù)，開展了對(duì)于軟土地基施工技術(shù)的具體應(yīng)用方向以及方法研究。希望可以對(duì)我國各個(gè)市政道路施工建設(shè)，提升軟土地基的加固施工質(zhì)量，進(jìn)而提升我國市政道路建設(shè)的整體質(zhì)量提供有益參考。