簡析地基加固處理技術在道路工程施工中應用

唐澤華

(四川省達州市達川區公路水運質量監督站，四川 達州 635006)

簡析地基加固處理技術在道路工程施工中應用

唐澤華

(四川省達州市達川區公路水運質量監督站，四川 達州 635006)

地基是道路工程施工的基礎與重點環節，對路基的合理處理，是保證道路上部結構穩定與質量安全的關鍵。本文主要對幾種地基加固處理技術在道路工程施工中應用進行了探討與分析，旨在為促進地基加固處理技術的發展，保障地基結構的穩定，以及道路的安全與舒適提供參考。

道路工程施工 地基 加固技術

在道路工程施工中，遇到軟弱土地基是最為常見的一種情況，軟土地基的存在對工程的順利進行會造成較多的困難，若不能及時有效地進行處理，對路基的穩定性、道路的安全與舒適都會造成極大的負面影響。如今，道路工程施工中地基加固處理技術有很多，筆者就幾種主要的處理技術進行探討與總結。

一、道路工程中軟弱土地基的工程特點以及對施工造成的影響

（一）軟弱土地基的工程特點

軟弱土地基的工程特點主要表現在三個方面：第一，不均勻沉降性。在環境變化的影響下，軟土在沉積過程中普遍存在微層理結構，夾雜著粉土與砂層，在一定程度上這些夾層有利于軟土的凝固與沉降，但比軟土的沉降量小，因此會造成路基的不均勻沉降。第二，變形性。由于道路施工中軟弱土地基的抗剪強度低，在受到外界的擾動與振動后，土體極易遭到破壞，抗剪強度很大程度降低，導致路基不同程度沉降，發生側滑，基礎下土體被擠出等。第三，透水性低。軟弱土的含水量通常較高，在50%～70%，甚至可高達200%，但軟弱土的透水性很差，尤其是垂直相透水性，這對地基固結排水十分不利。

（二）軟弱土地基對道路施工造成的影響

軟弱土本身的性質較為特別，在形成路基后，需要承擔很大的外力，包括道路交通承載與地表構件的重力等，而軟弱土地基很難滿足路基設計的穩定性、強度，以及對抗變形水平等方面的要求，因此道路極易發生如路面坑洼、裂縫、滑坡、傾斜和沉降等病害，使路基路面無法滿足綜合服務的要求，對道路今后的使用造成嚴重影響。

二、地基加固處理技術

地基加固處理技術是根據軟弱土的特點與處理的目的發展起來的，目前在理論、方法、材料以及技術設備上獲得了一定的發展。地基加固處理根據作用機理分為土補強、土置換與土質改良三種類型。土補強主要是采用板樁、薄膜與繩網等達到約束地基土的目的，或者采用抗拉強度高的補強材料將軟弱土地基轉化為符合地基；土置換是對軟弱土層進行換填，轉換為良質砂墊層等；土質改良則是通過物理化學手段，如電、機械、熱、化學方法、固結方法等密實原有的地基土。三種類型處理方法可分為加強補筋法、碾壓夯實法、排水固結法、換土墊層法、置換拌入法、振密擠密法，以及復合地基等。

（一）加強補筋法

常見的加強補筋法包括有樹根樁、加筋土、土工聚合物與錨固等。加強補筋法主要是在土體與地基中，埋設入高強度的加筋材料，如土工聚合物、鋼片等，從而提高土體與地基的承受抗拉力和剛度，保證其整體性，防止斷裂；同時也使土體與地基中的應力場、應變場發生改變，改善和提高了地基的變形特征與承載力。該方法在陡坡填土、沙土與軟土地基的處理中較為常用。

（二）碾壓夯實法

碾壓夯實法主要是利用重錘與接卸碾壓達到夯實地基的效果。利用機械碾壓夯實，是對表層地基土進行壓實，形成強夯。強夯通過氣高夯，對地基發揮沖擊波與動應力，使地基固結密實。該加固處理方法主要應用于雜填土、砂土、粉土、碎石土與黏性土中。需要注意的是，在飽和黏性土中應謹慎使用。

（三）排水固結法

排水固結法是在地基中添加豎向排水體，再在排水體下方加設墊層，然后對地基施壓或者減小孔隙壓力，從而盡量排出土體與地基孔隙中的水，增強地基的固結與強度，提升穩定性，其主要預壓形式包括真空、降水、砂井、塑料排水管與天然地基等。該方法能夠使沉降加速，基礎沉降提前完成，通常適用于飽和軟弱土層的加固處理，在滲透性較低的泥炭土中應謹慎使用。

（四）換土墊層法

換土墊層主要包括灰土墊層、素土墊層、礦渣墊層與砂石墊層，通過灰土、素土、礦渣與砂石等具有高強度的材料，置換地基表層軟弱土，該方法能夠有效的提高持力層的承載力與擴散應力，減少沉降量。多用于暗溝與暗塘等軟弱土地基的加固處理。在換土時，需要注意基坑開挖過程中以及施工結束后避免對下層軟土層的擾動，例如凍結、踐踏與浸泡等，這些現象一旦發生，坑底土結構就會遭到破壞，導致強度降低。因此在開挖時應在坑底預留20cm的原圖，墊層后再繼續開挖。

（五）置換拌入法

置換拌入法包括高壓噴射灌漿、石灰樁、振沖置換與深層攪拌等，采用砂、灰土、碎石等材料置換軟弱土地基，或者在軟弱土地基中摻入水泥、石灰、砂漿等材料，達到對地基加固的目的。該加固處理技術主要在粉砂、細砂、沖填土與粘性土處理中應用。在置換拌入法加固處理后，需要對加固基層進行質量檢驗，駐澳采用動力與靜力方法進行檢驗，包括測驗樁體外觀、強度、承載力等。

（六）振密擠密法

振密擠密法主要包括爆破擠密、振沖擠密，以及砂樁、石灰樁、灰土樁擠密等，通過震動與擠密土體的空隙將減少，從而提升土體與地基的強度。在振密擠密的過程中，還可采用灰土、素土、砂和砂石進行回填，從而減少沉降，增加承載力。該加固處理技術主要適用于濕陷性的雜填土、黃土、松砂與粉土中。

（七）復合地基

復合地基由兩種剛度材料構成，這兩種剛度材料主要對地基上部的荷載進行分擔，并對地基變形進行協調。該復合技術較適合于非剛性體構成的石灰樁、擠密樁等加固樁，同時也適用于松散材料構成的旋噴樁、石灰樁、深層攪拌樁等。復合地基能夠對地基的強度與沉降進行計算，這類研究在國外較多，但運用模式與方法還處于測驗階段，通過計算能夠確認樁體與樁柱間的承載力，進而計算出復合承載力。

例如，某高速公路的某一標段為軟弱土地基路段，包括漁民養蝦池地段、水稻田地段等，其淤泥質粉質粘土分布在地表，深度在0～3.2m，局部最深處為5.1m，軟弱土層下層為角礫層或者粉質黏土層，有著較差的物理學性質，因此在該段道路施工中采用強夯置換碎石樁進行加固處理。強夯置換碎石樁是在夯坑內進行碎石的回填，經巨大夯擊力使碎石夯穿需要加固的土層形成樁體，并最終形成符合地基。該加固處理方式下樁體起到了加密的作用，由于地基應力集中于樁體，因此而樁體也就分擔了大部分的基地荷載，同時使土地與地基中的超孔隙水壓力迅速地消散，加快了土體的固結，并提高了抗剪強度。強夯置換碎石樁對地基進行加固處理，使用設備、處理工藝簡單，加固效果優良，因此應用范圍較廣，但是該處理技術存在著較大的振動與噪音，因此在市區運用有較大的限制，需要根據城市道路特點，進行現場試夯來確定強夯參數。

結束語

道路工程施工中，地基加固處理屬于漫長又具有綜合性質的問題，需要對施工與加固設計進行研究，結合道路施工所處的具體環境，尋求科學合適的處理方法，進而達到處理目的。隨著道路工程施工技術的發展，加強對地基加固處理技術的研究，才能使道路工程施工中地基加固方式變得更加有效，從而提升道路的建設質量，提高經濟效益。

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1007-6344（2015）03-0159-01