軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用

王菊玲

（隴西縣市政管理所，甘肅 定西 748100）

0 引言

現(xiàn)如今，在我國城市經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，相關(guān)部門已經(jīng)加強(qiáng)了對市政道路施工的重視。地基處理作為市政道路施工中的主要工作之一，如果遇到天然地基，一般情況下只需要對其進(jìn)行簡單處理就可以了。但是，在具體的施工中，一些地基屬于軟土地基，這種地基壓縮系數(shù)比較高，抗剪強(qiáng)度低；具有較強(qiáng)的觸變性和流變性；含水量和孔隙比較高，需要采取措施對軟土地基進(jìn)行加固，進(jìn)而不斷強(qiáng)化地基的承載能力。本文在分析市政道路軟土基特點(diǎn)的基礎(chǔ)上介紹了7類軟土基加固技術(shù)，以資參考。

1 市政道路工程中軟土基的特點(diǎn)

1.1 壓縮系數(shù)比較高，抗剪強(qiáng)度低

由于軟土地基的主要特性之一就是強(qiáng)度較低，并且軟土孔隙也比較大，所以其在具體施工中會到外力的影響時，就會呈現(xiàn)出壓縮系數(shù)較高，抗剪輕度低的特點(diǎn)。如果相關(guān)的施工人員在道路施工中不及時對其進(jìn)行嚴(yán)格處理，就會對軟土基的強(qiáng)度帶來影響，更會影響其性能。此外，此因素還非常容易引起市政道路工程在施工中出現(xiàn)塌陷，進(jìn)而對市政道路工程的質(zhì)量帶來影響，更會在一定程度上增加安全隱患。

1.2 較強(qiáng)的觸變性和流變性

軟土的觸變性主要是指當(dāng)其結(jié)構(gòu)未被破壞時，具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但一經(jīng)擾動，土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度便被破壞。而軟土的流變性主要是指軟土的蠕變特性、流動特性、應(yīng)力松弛特性和長期強(qiáng)度特性。蠕變特性是指在荷載不變的情況下變形隨時間發(fā)展的特性；流動特性是土的變形速率隨應(yīng)力變化的特性；應(yīng)力松弛是在恒定的變形條件下應(yīng)力隨時間減小的特性；長期強(qiáng)度特性是指土體在長期荷載作用下土的強(qiáng)度隨時間變化的特性。

1.3 含水量和孔隙比較高

如果軟土基中的含水量沒有得到有效控制，整體含水量比較高，就會導(dǎo)致孔隙比較大。因此，在具體的軟土基中，需要對土質(zhì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，軟土基主要是由黏土粒和粉土粒所組成，這些軟土粒的表面會存在比較多的負(fù)電荷。如果其中的負(fù)電荷暴露在空氣中，就會大量吸收空氣中的水蒸氣，這會增加土粒的含水率，影響了軟基的穩(wěn)定性。

2 軟土地基的危害

在當(dāng)前的市政道路施工中，路基施工是其中的主要組成部分之一，更在一定程度上直接影響著道路施工的質(zhì)量。因此，要想進(jìn)一步強(qiáng)化道路施工的安全性，需要采取措施將最基礎(chǔ)的地基打好。由于軟土地基增加了道路施工的困難，地質(zhì)條件的不同，軟土地基的特征也不同，所以需要對軟土地基的特征和危害進(jìn)行綜合性分析，切實(shí)認(rèn)知。

（1）軟土地基中的內(nèi)空隙比正常地基的空隙更大，同時軟土地基自身的強(qiáng)度并不強(qiáng)，所以其對載荷的承載能力也不高。再加上軟土地基的壓縮系數(shù)比較高，所以在具體的施工中非常容易出現(xiàn)沉降等現(xiàn)象。如果不采取措施對軟土特性進(jìn)行及時改善，就會對道路的質(zhì)量帶來影響。

（2）如果對軟土地基進(jìn)行一般處理，會導(dǎo)致其在長時間使用中出現(xiàn)問題。軟土地基在具體施工中還會受到重力和壓力等多種外力作用的影響，進(jìn)而出現(xiàn)變形。同時，其還具有一定的觸變性和流動性。如果其變形比較嚴(yán)重，就會造成道路在應(yīng)用中出現(xiàn)塌陷。為了進(jìn)一步提高軟土地基的穩(wěn)定性，有必要采用加固施工技術(shù)。

（3）軟土地基的土質(zhì)比較松軟，并且土質(zhì)一般是由黏土粒和粉土粒所組成的，土粒表面存在比較多的負(fù)電荷。為了減少負(fù)電荷對施工效果的影響，需要加強(qiáng)對軟土地基的控制，避免出現(xiàn)惡性循環(huán)情況。

3 軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用分析

3.1 排水固結(jié)技術(shù)

排水固結(jié)技術(shù)是一種加固軟土地基的方式，能夠在充填土質(zhì)時，實(shí)現(xiàn)對軟土層的有效處理。因此，在具體的市政道路施工中，可以應(yīng)用排水加固技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對軟土地基的加固處理。具體做法為：首先需要通過外加荷載作用，讓其可以不斷降低軟土層之間的孔隙，在此基礎(chǔ)上不斷減少水分從孔隙中流出。等到超靜孔隙中的水在消失后，土層本身的強(qiáng)度會不斷提高，進(jìn)而達(dá)到道路建設(shè)的實(shí)際需求。由于排水固結(jié)技術(shù)中的核心是外加荷載設(shè)備，所以可以應(yīng)用壓路機(jī)對其進(jìn)行碾壓，將其中的水分進(jìn)行有效排除，進(jìn)而起到固結(jié)路基的作用。

3.2 袋裝沙井和砂墊層法的應(yīng)用

袋裝沙井和砂墊層法在軟土地基排水加固處理中的應(yīng)用，能夠進(jìn)一步保障道路施工的穩(wěn)定性。

（1）袋裝沙井法。施工人員需要選擇具備透水性較好的編織袋，然后將砂袋裝入到編織袋中，保障砂袋能夠符合建設(shè)施工中的要求。在完成上述工作后，需要在軟土地基中，通過相關(guān)的設(shè)備，將沙袋打入。如果其厚度＞5m時，需要應(yīng)用袋裝沙井法對其進(jìn)行處理。

（2）沙井加固法。沙井加固法就是對軟土地基進(jìn)行科學(xué)鉆孔，然后將沙灌入到其中，促進(jìn)水分的吸收。

（3）砂墊層方法。這種方式是在市政道路施工中，積極發(fā)揮排水固結(jié)等作用，實(shí)現(xiàn)對軟土地基頂層的有效處理，在此基礎(chǔ)上適當(dāng)鋪設(shè)砂層，促進(jìn)排水的力度。同時，在填土荷載的基礎(chǔ)上，還需要促進(jìn)軟土地基中的大量水分快速排出，不斷強(qiáng)化排水固結(jié)的效果。

在此過程中，需要注意的是，在應(yīng)用砂墊層方法進(jìn)行排水時，要對排水固結(jié)速度進(jìn)行控制，將其和路基填筑速度保持一致，主要是預(yù)防過大的荷載對市政道路施工造成損壞。

例如，在對某市開發(fā)區(qū)的軟土地基進(jìn)行處理時，提前進(jìn)行了地表調(diào)查和分析，發(fā)現(xiàn)其主要是黏質(zhì)土層，導(dǎo)致此地質(zhì)的因素是河流泛濫引起的。在對此地區(qū)的地基進(jìn)行處理時，采取排水固結(jié)法對其進(jìn)行有效處理。施工人員還結(jié)合此工程的實(shí)際特征，科學(xué)選擇符合此工程的排水砂井，加強(qiáng)對短密砂井的有效應(yīng)用，積極發(fā)揮地基的復(fù)合作用，不斷縮短排水間距。通常情況下，需要將此道路工程所需要的砂井間距進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)置，為日后的施工提供條件。

在進(jìn)行砂井施工中，需要先將砂墊層適當(dāng)鋪筑在地表上，主要是在此基礎(chǔ)上，不斷強(qiáng)化軟土的承載力，適當(dāng)增加水平排水水面。在鋪筑砂墊層的過程中，需要選擇比較輕型的載重和自卸車，對砂料進(jìn)行科學(xué)應(yīng)用，將其放置在地基位置處，然后應(yīng)用普通推土機(jī)對其進(jìn)行攤平。同時，還需要應(yīng)用顯著的標(biāo)記，對攤平砂墊層進(jìn)行適當(dāng)標(biāo)志。在對砂墊層進(jìn)行鋪筑后，還要采用套管法完成基本的施工。

3.3 物理和化學(xué)反應(yīng)法

這種方式主要是加固飽和軟土地基，在對其進(jìn)行處理的時候，一般會在地基深處中進(jìn)行，將軟土和水泥進(jìn)行強(qiáng)制攪拌。主要是為了讓軟土和水泥固化劑之間發(fā)生化學(xué)和物理反應(yīng)，讓軟土的硬結(jié)強(qiáng)度不斷增大，幫助其具有高強(qiáng)度的水泥固體。

主要為干法和濕法：（1）濕法，可以通過應(yīng)用深層攪拌機(jī)，促進(jìn)地基土與水泥漿之間的原地?cái)嚢?；?）干法，一般是通過應(yīng)用噴粉機(jī)，對地基土與水泥漿進(jìn)行原地拌和。在應(yīng)用這兩種方法時，需要科學(xué)選擇攪拌機(jī)。

結(jié)合工程的軟基情況，對其進(jìn)行處理，選擇科學(xué)的處理方法加固軟土地基，在進(jìn)行路基填土施工前，需要結(jié)合路基的穩(wěn)定性，及時觀測沉降等問題，科學(xué)布設(shè)觀測站，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對軟土地基沉降程度的控制。等到軟土地基填筑后，還需要采取措施對路基填土施工流程進(jìn)行優(yōu)化。

3.4 深層攪拌技術(shù)的應(yīng)用

深層攪拌技術(shù)可以對水分含量高的土層進(jìn)行處理。在此過程中，還需要強(qiáng)化土質(zhì)層的承載力，避免黏性土壤對道路施工的整體質(zhì)量帶來影響。應(yīng)用加固技術(shù)時，需要在樁基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對地基的加固。同時，還需要利用水泥和固化劑，結(jié)合一定比例，在此基礎(chǔ)上做好配置工作。在開展施工地層開挖工作時，需要將水泥和固化劑有效混合在其中，對基土進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，從而不斷?qiáng)化軟基加固的穩(wěn)定性。

3.5 粉噴樁施工加固技術(shù)

在當(dāng)前的軟土地基加固方法中，比較常見的方法之一為粉噴樁施工加固技術(shù)。這是一種新型技術(shù)，可以對群樁的原理進(jìn)行綜合性分析，在此基礎(chǔ)上對樁間土和粉噴樁進(jìn)行科學(xué)性判斷，強(qiáng)化軟土路基自身的承載力。因此，在應(yīng)用此技術(shù)進(jìn)行市政道路施工時，需要做好以下工作：

（1）相關(guān)的施工單位在開展施工前，需要提前對施工地區(qū)中的實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對測量數(shù)據(jù)資料的整合，實(shí)現(xiàn)對土工試驗(yàn)報告的優(yōu)化，對其進(jìn)行綜合性和詳細(xì)查看，讓施工人員可以更加充分地了解施工情況。

（2）在掌握施工地區(qū)的實(shí)際情況后，需要及時對施工場地進(jìn)行適當(dāng)清理，結(jié)合低洼地區(qū)的具體特點(diǎn)，不斷強(qiáng)化回填黏性土壤的穩(wěn)定性。施工人員還需要對軟土地區(qū)進(jìn)行適當(dāng)鋪設(shè)碎石和砂土，為機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供條件。

（3）實(shí)現(xiàn)對粉噴樁水泥質(zhì)量的嚴(yán)格控制，積極做好試驗(yàn)檢測工作，等到施工合格后，才可以對其進(jìn)行嚴(yán)格使用，在滿足工程設(shè)計(jì)基本需求的基礎(chǔ)上，保證軟基加固技術(shù)應(yīng)用的安全性。

（4）相關(guān)人員在開展市政道路施工前，還要做好試樁工作，主要是通過試樁，對粉噴樁的參數(shù)進(jìn)行更加準(zhǔn)確確定。其中主要包括攪拌速度和鉆進(jìn)速度等。此外，施工單位也要積極發(fā)揮自身的作用和價值，結(jié)合施工圖紙中的具體內(nèi)容，加強(qiáng)對勘察深度的有效控制，避免在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)粉噴鉆機(jī)電流不穩(wěn)定等情況。

3.6 換填技術(shù)

換填技術(shù)主要是將軟土地基中的軟土進(jìn)行替換。值得注意的是，替換的軟土材料要具有比較強(qiáng)的穩(wěn)定性，不可以隨意選擇，部分材料不可以替換軟土。這就需要相關(guān)施工人員結(jié)合具體的情況，加強(qiáng)對換填技術(shù)的有效應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對軟土地基的加固，明確其中的最關(guān)鍵部分選擇高質(zhì)量的換填材料。軟土換填的目的主要是對軟土地基的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性進(jìn)行強(qiáng)化。

在此基礎(chǔ)上，需選擇高質(zhì)量的換填材料，保證其堅(jiān)固性，不斷降低換填成本。在此過程中，還要加強(qiáng)對軟土地基換填材料種類的控制，科學(xué)應(yīng)用石渣、灰土和碎石等材料，主要是因?yàn)槠渚哂袃r格低、資源豐富和防腐能力強(qiáng)等特點(diǎn)，非常適合應(yīng)用于道路地基建設(shè)中。

應(yīng)用該技術(shù)處理軟土地基時，需要對換填后的地基進(jìn)行嚴(yán)格的壓實(shí)處理，不斷降低顆粒之間的孔隙，在提高地基強(qiáng)度的同時，強(qiáng)化其承受力。因此，換填技術(shù)還是一種高質(zhì)量的軟土地基加固技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對軟土地基的加固，不斷強(qiáng)化其承受力，從而為道路建設(shè)的順利實(shí)施提供條件。

3.7 粉煤灰碎石樁技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前，在我國的道路建設(shè)中，一般都會遇到地基處理問題。一般情況下，在對軟基進(jìn)行加固時，都會應(yīng)用粉煤灰碎石樁施工技術(shù)。此技術(shù)的具體施工操作流程不僅非常簡單，其整體效果也比較好，且該技術(shù)還是一種非常成熟的加固方法。粉煤灰碎石樁施工技術(shù)之原理主要是利用水泥和石屑等多種材料，將其均勻混合后，然后加入水對其進(jìn)行稀釋和攪拌，之后需要將材料制成高粘度的樁體，對軟基進(jìn)行適當(dāng)摻混，幫助其形成比較強(qiáng)的復(fù)合墊層，從而不斷增強(qiáng)道路的穩(wěn)定性和承受能力。應(yīng)用該技術(shù)時，受到多種因素的影響，會出現(xiàn)如泵管堵塞等質(zhì)量問題和其它危急情況，需要施工人員及時發(fā)現(xiàn)問題，然后及時解決相關(guān)問題，避免爆管情況的發(fā)生。此外，施工單位還要在施工中做好基本的視察以及檢查工作，從而進(jìn)一步促進(jìn)工程施工的進(jìn)度。

需要注意的是，這種技術(shù)不適合在區(qū)域中的軟土地基使用，如果不能保證這種技術(shù)應(yīng)用的有效性，就會對軟土結(jié)構(gòu)帶來影響，導(dǎo)致其強(qiáng)度以及滲透性不斷降低。再加上如果夯擊的深度不夠，其中的能量不足，整體的建設(shè)效果會受到比較大的影響。因此，在應(yīng)用粉煤灰碎石樁技術(shù)對地基進(jìn)行處理時，需要提前對其性質(zhì)進(jìn)行分析，最好不要單獨(dú)應(yīng)用此方式，應(yīng)結(jié)合墊層和沙井方式，不斷強(qiáng)化道路的穩(wěn)定性，降低施工成本。要想避免其他因素對道路質(zhì)量的影響，保證整體施工的安全性，需要加強(qiáng)對軟基加固技術(shù)的有效應(yīng)用，避免對施工人員的人身安全帶來影響。

4 結(jié)束語

由此可見，為了進(jìn)一步促進(jìn)我國城市化建設(shè)的進(jìn)程，需要采取措施做好市政道路建設(shè)工作，包括對地基的有效處理。最受重視的地基是軟土基，對軟土基來說，必須加強(qiáng)對軟基加固技術(shù)的有效應(yīng)用，完善市政道路建設(shè)方案，通過對換填和粉煤灰碎石樁等技術(shù)的有效應(yīng)用，不斷提高整體的施工效果，從而進(jìn)一步延長道路的使用壽命。