市政道路工程中軟土地基的處理措施探討

孫冠芳

(廣州市黃埔建設(shè)監(jiān)理有限公司，廣東 廣州 510700)

1 軟土地基處理的目的

近年來(lái)，我國(guó)在市政道路建設(shè)的過(guò)程中常會(huì)遇到很多問(wèn)題，尤其是軟土地基的問(wèn)題是非常常見的，它的出現(xiàn)對(duì)工程道路的施工質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，往往在道路設(shè)計(jì)及施工方面產(chǎn)生問(wèn)題。主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。

一方面，在穩(wěn)定性能及強(qiáng)度方面的問(wèn)題，當(dāng)?shù)鼗目辜魪?qiáng)度不足，不能對(duì)路基及地面?zhèn)鱽?lái)的強(qiáng)度進(jìn)行承載時(shí)，路基就會(huì)出現(xiàn)局部或是整體的破壞，從而造成路堤塌方或失去穩(wěn)定性的現(xiàn)象，對(duì)人們的生活產(chǎn)生直接的影響。

另一方面，路基出現(xiàn)了變形下沉的問(wèn)題，當(dāng)路基在上部荷載的作用下產(chǎn)生不均勻的沉降時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題，主要表現(xiàn)在以下方面：①在路面的橫坡處會(huì)出現(xiàn)積水或是坡度變緩的現(xiàn)象發(fā)生；②橋梁與路基銜接處出現(xiàn)沉降，這容易造成橋頭跳車；③道路的路面出現(xiàn)裂痕或是開裂現(xiàn)象。軟土地基的處理，主要是為了借助不同方法對(duì)地基進(jìn)行加固，使地基所具有的特殊功能得以改變，保證軟土地基能夠滿足道路施工的要求。不僅如此，對(duì)高等級(jí)(養(yǎng)護(hù)時(shí)間長(zhǎng)、交通量大)的道路來(lái)說(shuō)，地基的處理對(duì)工程質(zhì)量具有直接的聯(lián)系，由此可知，恰當(dāng)?shù)靥幚碥浲恋鼗?，有助于?jié)省建設(shè)投資，使車輛正常運(yùn)行，為人們的生活提供更多的便利[1]。

2 對(duì)軟土地基科學(xué)處理的意義

在與正常的市政路基進(jìn)行比較的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)軟土路基與正常的市政路基具有很多的不同點(diǎn)，軟土路基內(nèi)含有的水分相比于普通路基內(nèi)的水分較高，不僅如此，其在土壤的縫隙方面還具有比較大的特點(diǎn)，當(dāng)外界的荷載較大時(shí)，會(huì)對(duì)軟土地基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及整體的施工質(zhì)量。在施工中需要科學(xué)地對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，使施工人員對(duì)軟土地基的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有全面的了解，為施工提供更多的便利性，有助于促進(jìn)施工質(zhì)量的進(jìn)一步提升，保證市政道路總體的施工質(zhì)量。

對(duì)市政道路路基的處理需要采用科學(xué)合理的方式。科學(xué)合理的方式能縮短工程施工的進(jìn)度，減小對(duì)道路結(jié)構(gòu)的影響，保證道路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，有利于促進(jìn)市政道路工程經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提升[2]。另外，在市政道路施工方面，對(duì)施工人員也提出了嚴(yán)格的要求，施工人員需要了解和掌握軟土地基的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，合理地對(duì)地基處理方法進(jìn)行選擇，有效地提升道路軟土地基結(jié)構(gòu)的可靠性。隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，我國(guó)道路工程數(shù)量在不斷增加，在軟土路基處理方面的技術(shù)也在不斷地改進(jìn)，施工人員需要對(duì)軟土的含水量進(jìn)行詳細(xì)的了解，科學(xué)、合理地運(yùn)用軟土路基的處理技術(shù)，不斷提升路基的安全性。

3 軟土地基在施工中具有的特點(diǎn)

3.1 低抗剪強(qiáng)度及高壓縮系數(shù)

在軟土層中具有很多比較大的空隙，這些空隙的出現(xiàn)對(duì)路面的使用會(huì)產(chǎn)生影響，使道路路基的承受能力逐漸下降，若是不能及時(shí)地對(duì)路基的情況進(jìn)行管理和改善，那么就會(huì)使道路出現(xiàn)塌陷的現(xiàn)象，為人們的安全行駛埋下隱患，對(duì)道路自身的使用壽命會(huì)具有一定的限制作用，使市政道路的施工質(zhì)量出現(xiàn)明顯的下滑，這在一定程度上增加了道路在養(yǎng)護(hù)方面的難度。

3.2 流變性及觸變性的性能較高

當(dāng)路基長(zhǎng)時(shí)間受到重力及外力的作用就會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。若在進(jìn)行施工的過(guò)程中沒有根據(jù)道路的實(shí)際情況選擇合適的軟基加固形式，會(huì)使得市政道路在軟土持續(xù)流動(dòng)情況下造成塌陷的現(xiàn)象，影響了道路的正常通行及道路的美觀。另外，這種現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)對(duì)道路路基本身所具有的穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的影響，為道路行駛中的安全性埋下隱患[3]。

3.3 含水量非常豐富

從土質(zhì)的層面進(jìn)行分析，軟土中的含水量較高，也正因水分含量多而造成了土壤中的縫隙較大，并且縫隙的數(shù)量也明顯更多。軟土地基土質(zhì)主要由粉土和黏土兩部分來(lái)構(gòu)成。在軟土的土粒中含有負(fù)電荷，負(fù)電荷的作用是將來(lái)自于空氣中的水蒸氣吸收掉，不僅如此，在土壤表層還滯留著部分負(fù)電荷，這促進(jìn)了地基自身軟土層含水量的提升，使軟土地基中的空隙變大。我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)的土質(zhì)之間具有一定的區(qū)別，如在我國(guó)的南方地區(qū)，因其經(jīng)常降雨，空氣中的含水量較高，促進(jìn)了軟土層的含水量增加，使軟土層自身的穩(wěn)定性因水量的增加而出現(xiàn)明顯的減弱現(xiàn)象，因此，為市政道路的施工增加了很多的困難性。

4 對(duì)軟土地基的處理措施

4.1 開挖換填

在對(duì)軟土層路基的施工中有一種常用的方式，開挖換填，這種方式需要將原有的軟土層全部挖出來(lái)或部分挖出，然后需要選擇合適的砂石和黏土，選擇具有較好的滲水能力的材料，在軟土層的挖出過(guò)程要附帶部分的土質(zhì)，這主要是取決于軟土層的厚度，將挖出土層的空出部分用滲透能力較強(qiáng)的材料進(jìn)行填充，這種操作方式比較簡(jiǎn)便，但受到土層厚度的影響，若采用開挖換填的方式對(duì)土層厚度較大的軟土地基進(jìn)行施工，會(huì)發(fā)生大量的人力、物力浪費(fèi)現(xiàn)象，使施工的難度變大[4]。因此，這種方式不適宜使用于當(dāng)市政道路軟土層的厚度較大時(shí)采用。

4.2 排水固結(jié)

在很多的軟土中會(huì)出現(xiàn)固結(jié)軟土，對(duì)固結(jié)軟土進(jìn)行處理優(yōu)先采用排水固結(jié)的方式，這種方式相比于其他的方式具有一定的優(yōu)勢(shì)，如在加工方面，排水固結(jié)方式的加工具有簡(jiǎn)單化的特點(diǎn)，這對(duì)部分路基來(lái)說(shuō)有很強(qiáng)的適用性。同時(shí)，可以將該種方式與其他方式的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，為后期綜合效果的提升奠定基礎(chǔ)。排水固結(jié)方式還可以借助于不同的技術(shù)手段形成排水通道，形成水平、豎直的排水體，使原有的地基改變自身?xiàng)l件，借助于逐級(jí)加載的方式，將土壤中的水分排出，使道路強(qiáng)度得到提升。

4.3 深層攪拌技術(shù)和加載法

深層攪拌主要是應(yīng)用現(xiàn)代化的攪拌設(shè)備，將軟土成分與固化劑進(jìn)行充分的攪拌，保證二者之間的充分融合，通過(guò)融合構(gòu)建起一個(gè)強(qiáng)度適宜、穩(wěn)定性好的硬結(jié)，通過(guò)硬結(jié)能增強(qiáng)軟土路基自身所具有的承載能力。采用深層攪拌技術(shù)是比較便捷的，只需要固化劑和攪拌機(jī)兩種物品就可以實(shí)現(xiàn)，這種方式的應(yīng)用極大地減少了勞動(dòng)力的投入，在公路工程方面的應(yīng)用非常廣泛[5]。在這一過(guò)程中，需要注意的問(wèn)題為：在進(jìn)行攪拌的過(guò)程中，需要保證攪拌機(jī)的時(shí)間足夠充分，保證固化劑的分量合理。加載法主要是用于對(duì)路面沉降問(wèn)題的防控，同時(shí)增強(qiáng)軟土地基在自身強(qiáng)度方面的抗壓能力。通常情況下，加載法的使用通常需要進(jìn)行填土加載法，多數(shù)采用降低地下水的方式。通過(guò)填土法的應(yīng)用有助于提升地基內(nèi)部的總體壓力。降低地下水的方式，對(duì)砂層的中間部分地基是非常適用的。由于此方式的應(yīng)用會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生影響，因此，在進(jìn)行鋼板的打入時(shí)，應(yīng)僅僅針對(duì)施工區(qū)域這一塊地方進(jìn)行施工，以保障整體施工中的良好維護(hù)性能。

4.4 擠密樁

擠密樁的方式主要應(yīng)用在有孔的地基中，需要向空隙中填充石、土或石灰等不同的材料，通過(guò)材料的填充形成直徑較大的樁體。在此步驟完成之后，還可以借助豎向擠壓的作用，通過(guò)擠壓的方式全面縮小地基中的空隙，保證地基的堅(jiān)實(shí)度，增強(qiáng)地基的承載能力。在形成砂樁之后，對(duì)砂石底部的振動(dòng)及液化具有很好的控制作用，另外，在普通黏土的穩(wěn)定性方面也發(fā)揮著十分重要的作用。若空隙當(dāng)中適量填塞石灰，那么可以借助石灰的吸水作用和膨脹劑的交換、熱處理作用，來(lái)改變地基所具有的性質(zhì)，降低軟土周圍位移的幾率，從而達(dá)到保證道路整體安全性能的作用。

4.5 粉噴樁復(fù)合地基技術(shù)

粉噴樁復(fù)合地基技術(shù)實(shí)質(zhì)是一種化學(xué)加固的方法，在對(duì)軟土地基的處理方面具有良好的效果。該技術(shù)在混凝土施工中的應(yīng)用，主要是采用相應(yīng)的施工設(shè)備將有關(guān)的材料添加至軟土的地基中然后進(jìn)行攪拌。因軟土地基具有大量的水分，在對(duì)石灰粉或是水泥粉攪拌的過(guò)程中，二者能將軟土中的水分充分地吸收掉，從而，達(dá)到對(duì)軟土進(jìn)行固結(jié)的作用。通過(guò)這一技術(shù)的應(yīng)用能將軟土地基中的弱壓縮性進(jìn)行緩解，在應(yīng)用范圍方面具有廣泛性。

4.6 高強(qiáng)度夯實(shí)

不同的技術(shù)具有不同的應(yīng)用范圍，軟土地基的處理技術(shù)主要應(yīng)用在對(duì)軟土地基的處理方面，而對(duì)抗壓強(qiáng)度方面的性能改善作用比較弱。在對(duì)軟土地基處理的過(guò)程中有一種常用的處理方式為強(qiáng)度壓縮，這種方式的應(yīng)用不能對(duì)地基在實(shí)際施工中的壓縮性能進(jìn)行有效改變。因此，為保證對(duì)軟土地基的擠壓，采用高強(qiáng)度夯實(shí)的方式是非常有必要的，該方式可以用于對(duì)軟土地基硬度的測(cè)試[6]。但該技術(shù)的應(yīng)用具有一個(gè)缺點(diǎn)，其在軟土地基中的應(yīng)用需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，工作的強(qiáng)度相對(duì)較大。因此，在使用該方法進(jìn)行工作前，首先需要對(duì)機(jī)器進(jìn)行全面的檢查，保證機(jī)器的正常運(yùn)行，從而保證軟土地基的處理效果。

4.7 砂墊層

在軟土地基力學(xué)方面具有的性能比較強(qiáng)，運(yùn)用不同的填充方式可以獲得不同的效果。在軟土地基不同條件下，砂墊層方式的應(yīng)用能得到良好的處理效果，且應(yīng)用范圍也比較廣泛。一般情況下，砂墊層方式可以應(yīng)用于含水量過(guò)量或是薄軟土環(huán)境中。其在使用方面首先需要對(duì)操作的范圍進(jìn)行選擇，一般選擇在砂墊0.5～1.2 m，在這一范圍內(nèi)具有良好的固結(jié)效果。在用砂墊方法對(duì)軟土層的地基進(jìn)行處理時(shí)，有必要對(duì)材料層的位置進(jìn)行更換，在這一過(guò)程中還需要使用到推土機(jī)及自動(dòng)傾卸卡車兩種工具。

4.8 土工織物處理

土工織物處理技術(shù)在處理方式中分為兩類：一是在深層處理方面；二是淺層的處理中，這兩者相比較，前者在使用的效果方面要優(yōu)于后者。土工織物主要是指采用袋裝排水或袋裝塑料排水的方式替代紙板排水，這能有效地增強(qiáng)地基的強(qiáng)度和密度。這一技術(shù)的應(yīng)用在強(qiáng)度和密度方面僅適用于土壤本身所具有的強(qiáng)度和密度，使用的范圍比較小，與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)差得不是很遠(yuǎn)。由于土壤的含水量較高，地基在施工建設(shè)方面的質(zhì)量達(dá)不到有關(guān)的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。在施工中還可以采用置換處理的方式，這種處理方式主要應(yīng)用在土壤問(wèn)題比較大，但使用的范圍卻比較小的情況下。該技術(shù)主要是用其他符合條件的土壤替代施工中不良性質(zhì)的土壤，從而解決軟土本身的問(wèn)題。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷提升，市政道路施工受到了廣泛的關(guān)注，而施工中軟土地基穩(wěn)定性不強(qiáng)的問(wèn)題是非常常見的，這一問(wèn)題的出現(xiàn)對(duì)市政道路的施工質(zhì)量造成了不同方面的影響。因此，這就要求有關(guān)人員要針對(duì)軟土的情況進(jìn)行全面的分析，從而找出有效的解決措施，在對(duì)軟土進(jìn)行規(guī)范處理的基礎(chǔ)上，保證路基的穩(wěn)定性及堅(jiān)實(shí)性，以促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

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