市政道路施工中軟基加固技術探究

摘 要：隨著我國城市化進程的加快，以及道路交通流量的日益增大，市政道路面臨著前所未有的通行壓力，所以，這就要求市政道路在施工中必須高度重視施工的質量，確保工程質量不出問題，盡最大努力提高道路的使用年限等。而在市政道路中，經常遇到軟基，所以探討軟基加固技術，對提高道路施工質量具有重要意義。在本文中，筆者結合自身的工作實際，探討市政道路施工中的軟基加固技術。

關鍵詞：市政道路；軟土地基；加固技術

引 言

在軟土地區修建道路，常發生道路沉降變形，嚴重影響了道路的使用，由此造成的經濟損失越來越大。由于市政道路對路基完工后沉降的要求很高，而沉降剛好是軟土地基處理的主要問題，所以在軟土地基上修筑道路，如果對軟基不加以處理往往會導致路基失穩或過量沉降，直接影響到竣工后道路的運行狀況及其使用壽命。因此，軟土地基不能簡單地只按地基條件確定，因填方形狀及施工狀況而異，有必要在充分研究填方及構造物的種類、形式、規模、地基特性的基礎上，判斷是否應按軟土地基處理。在本文中，筆者從軟土地基的特征和危害入手，分析了市政道路軟基加固技術。

1 市政道路軟基概論

1.1 市政道路軟基的基本特征

市政道路施工中經常運到的軟基，其實是軟土地基的簡稱。軟土地基的含水量比較高，很容易遭到壓縮，比其他地基的承載能力要差。軟土地基主要由沉積的淤泥和一些腐蝕類植物組成，含水量在4～72%的范圍之內，而其液限一般情況下在35～60%左右；而軟土的飽和度通常高于95%，縫隙比例在1.0～1.9的范圍內。

對于市政道路而言，軟土地基是一種特殊的地基形式，主要表現在兩個指標上，一個是軟基的成型類別，一個是某些物理力學的測量因素，如果這些測量指標出現變化，即便是微小的變化，則可能引起市政道路工程的質變。所以，軟基對于市政道路來說，其施工難度比較大，這不僅表現在其含水量、壓縮性和承載能力方面，而且表現在這種土質具有高度的靈敏性，而且其分布極不規則。

1.2 軟土地基的危害

軟土地基的土質比較特殊，因此這種地基對市政道路施工產生不利的影響，給工程施工造成負面的影響。如果市政道路的地基是軟土地基，由于其承載能力和本身的抗剪能力達不到工程所需的要求，所以就容易損害道路局部或者整體的地基，從而導致地基不穩、路面出現下陷狀況。

由于軟土地基還受到外部荷載的影響，而地基的承載力又不足，就會出現地面下沉、地面變形等不良狀況，使市政道路無法通行。如果道路路面的承載力不均勻，或者偏差過大，則還可能出現斷裂、裂縫等、因此，要想延長市政道路的使用年限，必須對軟土地基進行加固，從而確保地基的承載能力符合道路施工的需要。

2 軟土地基變形特點

為了更好地解決市政道路軟土地基沉降的問題，就必須要弄清楚軟弱地基的變形特點。它主要有以下三大特點：

變形量大：軟弱土體主要指淤泥或淤質土，其自身的含水量較大，水份不易自流出來；

壓縮穩定所需的時間長：軟土主要以粘粒為主，盡管孔隙比大，但單個孔隙教細，孔中的水很難流動，透水教低，飽和土受荷載作用后，水不能盡快排出，變形也只能慢慢進行，其變形過程要持續數年或數十年；

側向變形：比一般土體大，而且側向變形與豎向變形之比在相同條件下比一般土體大。

3 市政道路軟土地基加固技術

3.1 粉煤灰碎石樁技術

粉煤灰碎石樁技術，是指把碎石、粉煤灰和石屑等按照一定比例的配合比，通過攪拌來形成具有高粘結強度的物質，在樁與樁之間進行填筑，從而形成一種復合地基。

這種軟基加固技術的優點是：強度比較高、具有良好的和易性和流動性，混凝土的灌注比較簡單等。此外，這種方式對周圍環境的影響比較小，不污染環境。但注意事項是，澆筑混凝土時，在泵送混凝土時容易出現故障，如果壓力過高的話，輸料管可能會發生爆裂。而造成這種狀況的原因：混凝土的提升速度太慢、不能及時排除、泵送軟管的半徑小，混凝土和易性等不好，造成流通不暢等；泵送軟管的連接部位太長，混凝土堵塞管道。

3.2 開挖換填處理方法

市政道路軟基加固技術中的開挖換填法指的是把軟基中的軟弱土層部分或者全部挖出，然后用滲水性比較好的石頭、砂或者強度較高的粘土進行填筑。而究竟是局部換填，還是全部換填，則取決于軟土層的厚度，一般情況下，如果厚度小于3m，則可全部挖出換填，而如果厚度大于3m，則應局部挖出換填。在市政道路施工中，通常采用換填土法和爆破排淤法兩種方法。

在市政道路施工中，這種軟基加固方式是最常用的軟基處理方法，主要是因為其操作比較簡單，而且效果也客觀。但是由于這種方法受軟土厚度的限制，如果軟土層的厚度比較大，如果依舊采用該方法，則工程造價便會比較大，施工難度也比較大。

此外，采用該種方法還需考慮一個問題：挖出的土如何處理。

3.3 表層處理法

市政道路軟基如果非常軟弱，則應當采用表層處理法。表層處理法指的是利用排水、敷設或者增加填料等方式來提高軟基表面的強度，從而防止局部地基出現變形，確保道路工程的機械可正常開展作業，同時使填土的荷載分布均勻。主要包括三種情況：

（1）土質相對較好，但含水量比較大的軟土地基，在應用表層處理法之前，應在地面開挖溝槽把地表水排除干凈，降低地基表層的含水率，確保施工機械順利通過。同時，應填筑透水性較好的碎石或者砂礫，從而確保開挖的溝槽達到盲溝的效果。

（2）地基的表層的含水量大，但軟土層比較薄，這種情況應采用砂墊層法，也就是在地基上添加0.5～1.2m左右厚度的砂墊層。通過這種方式，可有效固結軟土層，而且砂墊層還具有排水的作用。除此之外，砂墊層在填筑過程中還具有降低地下水位的功能。

（3）如果地基的土層不均勻，或者均布的沉降不均勻，側方向發生變位等問題，則可使用敷墊材料法，這種敷墊材料具有良好的抗剪和抗拉能力，可保證機械的通行，對填土荷載起到支承作用。

3.4 軟基深層處理技術

軟基深層處理技術主要包括強夯技術、預壓法技術和復合技術。在下文中，筆者將分析這三種軟基深層處理技術。

（1）強夯技術。軟基技術是由法國的Menard公司發明的，這種方法主要是采用8～30t重錘，從8～20m的空中落下，重錘軟土地基，從而壓實路基。這種軟基處理方法比較簡單，設備的操作比較簡單，經濟效果比較顯著。但是這種方法的缺點是，噪音比較大，而且施工中會產生比較大的振動，不適合在城市施工中使用。通過這種技術處理過的軟基，強度一般提高1～5倍，加固的深度在5～10m，其適用的土壤類型比較廣。

（2）預壓法技術。預壓法技術又被稱之為排水固結方法，通常適用于高速公路軟土地基的處理。這種方法的主要優點是成本低、效果比較好。這種技術方法適用于土壤透水性或者地基豎向排列的排水體，通過地表加固，使建筑物自重，把地基孔隙的水排除掉，從而逐漸增加軟基的強度，是軟基的結構密度逐漸增加。當然，這種方法也存在一些缺點，比如施工的周期比較長，計算填土的速率比較差，同時還需要增添填土等用料，從而避免出現沉降的情況。

（3）復合處理技術。復合處理技術是在軟基中添加強樁，改變地基中的應力結構，從而提高樁體的承載力。當前的復合技術包括：第一，混凝土攪拌樁技術。這種方法的固化劑是水泥。通過專業的攪拌設備，向軟土地基中噴射水泥漿液，通過攪拌軸的旋轉來實現攪拌均勻的目的。在攪拌后，會出現各種變化，從而改變土壤的結構，使其成為水泥樁。第二是固土樁。這種方法也被稱之為粉噴樁。通過專業的噴粉鉆機把粉體固化劑，比如水泥等，使兩者產生、物理反和高強度的樁體。

3.5 強夯法加固技術

強夯法被稱之為動力加固法，這種方法的主要優點在于適用范圍比較大、軟基加固比較好、施工比較簡單等。強夯法的基本原理是，利用強大的沖擊力把土體結構破壞掉、對周圍的土擠壓成夯坑，主要包括動力密實、動力裝置和動力固結等方法。

（1）動力密實。動力密實是指把沖擊荷載來壓實土體，從而把土體之間的縫隙擠壓密實，最終提高地基的強度。但是相關的實踐證明，地面的沖擊力的作用會產生下降，強夯的深度下降的范圍在0.5～1.0m的范圍內，而經過強夯之后的軟基承載力，其承載能力會提高2～3倍。

（2）動力固結。動力固結主要是通過應力波來破壞土體的結構，從而是土體局部或者全部產生排水通道縫隙，從而達到加固軟市政道路軟基的目的。在這種方法下，夯擊能力與土體沉降量成正比例關系，當土體的沉降量為100%時，則吸附水就會變成自由水，這是土體的強度便會達到最低值。

（3）動力裝置。當前，動力裝置分為樁式、整式裝置兩種方式。在這兩者當中，整式裝置指的是通過夯擊能力把碎石壓入到淤泥當中，然后由碎石形成墊層。而樁式裝置指的是夯擊能力把碎石填筑到軟基土體中，進而形成碎石樁，起到加固軟土地基的作用。

4 結束語

市政道路工程中軟弱土地基的處理方法各式各樣，每一種方法都有各自的特點，主要的效果也有所不同。選擇處理方法時，首先必須根據現場的實際情況進行充分的研究分析，結合地基的性狀、道路的標準、施工條件以及對周圍環境的影響等各種因素，選擇最符合目的要求，而且經濟合理的方法。

參考文獻

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