軟基加固施工技術在道路施工中的實踐與探索

郜 晉 生

(山西路橋建設集團有限公司，山西 太原 030006)

軟基加固施工技術在道路施工中的實踐與探索

郜 晉 生

(山西路橋建設集團有限公司，山西 太原 030006)

以軟土地基性質和影響為出發點，簡要闡述了軟基加固技術的實踐現狀，最后提出了袋裝砂井、砂墊層、換填法、粉噴樁、強夯法等軟基加固技術在道路施工中的應用，以期為軟基加固施工技術在道路施工中的實驗研究提供參考意見。

軟土地基，道路施工，加固技術

0 引言

隨著我國交通事業的快速發展，國家對公路交通的發展投入不遺余力。道路作為經濟建設的紐帶，在國家經濟建設中有著重要的作用。為了保證道路施工能夠順利的開展，首先要綜合考慮當地的自然地理條件，尤其是地質結構的勘察。其中軟土地基是不可忽視的重要勘察對象，其決定了工程的質量問題。因此，加強對軟基加固施工技術的研究是保證工程質量的重要部分。

1 軟土地基的性質和造成影響

1.1 軟土的性質

軟土地基是道路建筑施工比較常見的一種地質，廠礦道路設計就必須要對軟土作出考慮并根據軟土的特點采取針對性的設計。軟土實際上就是軟弱土層，這種土層的特點是強度低但壓縮性比較高。如果道路施工中有軟土地基，處理不好就很容易導致路基不穩而出現路面塌陷的情況，最終也會造成道路被破壞甚至無法正常使用。軟土大體上可以分成三種類型，分別是淤泥、軟黏性土質和淤泥土質。而軟土之所以會強度低，其主要原因就是這種土質本身含水率就比較高，而且孔隙又比較大，吸水容易排水難。一般有軟土的地基其承載力都不會達到道路設計的要求，為此就需要根據相關的地質資料，采取有效的處理措施。

1.2 軟土地基造成的影響

1)沉降。

軟土地基中產生最大也是最明顯的影響就是沉降，任何建筑施工或者道路施工，只要因地基不穩而導致地面沉降，工程將面臨重大的損失。而導致地基沉降的最關鍵的因素就是軟土，由于軟土土質本身在強度上就比較低，汽車在公路長期碾壓后，更加劇了地基不穩的狀況。

2)硬化。

土層之所以會出現硬化，其誘導因素是施工單位在進行地基處理時選擇的材料沒有按照要求合理分配材料的比例，從而導致土層出現硬化不均勻的現象。軟土地基的路段中其地質結構本就不穩定，很容易在外力的影響下改變地質結構，軟基處理過程中如果沒有進行科學的材料配比，將很容易導致土層硬化。

3)侵蝕。

土層侵蝕主要受到施工材料的影響，尤其是在軟土地基中，這種影響更為顯著。土層中含有大量的軟弱土層，而施工單位在處理軟土地基時，會將砂石、水泥等摻入地基中，由于軟土地基中土層較為松軟，經過長時間的雨水沖刷，地基施工使用的材料被沖散，導致路基中的材料緊密性降低。

2 軟基加固技術在道路施工實踐中應用

2.1 袋裝砂井

袋裝砂井實際上就是利用了排水固結法，其設計辦法是在原來的地基中開挖一條呈豎向結構的排水通道，之后加入一些材料強化軟土地基的荷載，這樣就可以把軟土中的水分積壓出來，然后再從預先設計好的排水道流出土層。水分排出后，軟土中的孔隙之間會變小，從而實現軟土固結。此外，沙袋起到固結作用后，還可以利用超靜壓水消除軟土中孔隙，從而讓土層中的有效應力增強，實現強化地基的目的。排水固結法是目前道路施工中處理軟土地基比較成熟的加固技術，其不僅應用了綜合縱向的排水系統，而且還使用了超載預壓，對廠礦道路設計起著非常有效的作用。

2.2 砂墊層

砂墊層與袋裝砂井的作用原理比較相似，都是通過外力作用排出軟土中的水分，從而讓土層中的孔隙減小，達到軟土加固的效果。不同的是，砂墊層是在土層中橫向設計一段隔水層，采取這種辦法不僅可以起到固基作用，而且還可以避免土層因排出水過多而滲入到路基中，使路基因浸泡而被損壞。砂墊層中一般都會用粗砂石作為墊基材料，墊層的高度一般要控制在0.5 m～0.9 m，寬度一般要超過路面寬度的0.5 m～1.0 m(如圖1所示)。由于砂墊層使用的材料主要以粗砂石為主，但也不可避免的會摻入細粒，因此為了避免墊層中有過多的細粒導致墊層中的排水孔隙被堵塞，在進行道路設計時可以在墊層的中間加設反濾層。砂墊層適用于道路施工或者路堤施工工期比較長的工程中，如果是路堤施工中，那么墊層的高度低于路堤的兩倍。此外，因為這種方法對材料要求較多，那么一些砂石材料比較多，且軟基表層沒有隔水層的地方就比較適合采用砂墊層。

2.3 換填法

換填法多數情況下用于一些在處理地基承載力與建筑所要求的沒有達到標準，同時軟土厚度也較小的情況。換填法的工藝流程就是首先把需要處理的軟土全部或者部分挖出，開挖的深度最好控制在2 m以內，然后將強度較大的材料或者其他穩定性高、防侵蝕的材料分別換填進土層中，比如天然砂礫，再利用強夯機等設備以分層壓實的方法將材料壓緊到要求的密度。使用這種加固技術時，為了確保材料可以被壓實，還需要對材料中石頭含量、粒徑等進行檢查。通常情況地面5 m之下稱為淺層，超過這深度就被視為深層，因此根據地面深度的不同，使用換填法時還要進行淺層和深層處理。對淺層地基進行人工處理時，除了要注意地基土質的物化性質，還要考慮地面建筑物的荷載能力。針對淺層地基，換填法是將雜填土、淤泥質土、散填土和淤泥進行換填。道路施工有時會在一些比較特殊土質的地段進行施工，比如黃土地區，在處理這種土質的軟土地基時，換填法可以消除地基濕陷性，以及膨脹土地基產生的膨脹作用。

2.4 粉噴樁

粉噴樁是向軟土加入可以起到固結作用的材料加固飽和性的粘土，其中用到的材料主要是水泥和石灰，并通過工程指定的攪拌設備，將固化材料摻入到地基深處，與地基里的軟土強制攪拌，經過一系列的物理與化學作用后融合固化材料和軟土，這樣融合的效果就是可以提高軟土的強度，并保持土質的水穩定性，避免軟土因外力作用而流出過多的水分。使用粉噴樁處理軟土地基的最大好處是只需要通過固結材料就可以處理軟土地基，而不用再添加過多的水分在地基中，如此軟土的飽和水分就會被吸收，地基處理開始就可以保證地基的強度。

2.5 強夯法

強夯法也是軟基加固施工技術中比較常用的處理技術，因其主要以動力學為基礎而研究開發出來的，也被稱為動力固結法(如圖2所示)。在使用這種方法對軟土地基進行加固時，首先是對夯實力度的控制，應對地基進行輕夯，進行初步的固結，之后再使用重夯，這就需要對落錘高度及夯擊功率進行控制。其次，夯擊過程中，要注意挖坑后的平穩情況，夯擊周圍不能有凸起的地方，且坑的深度不能太深。還有夯擊的頻率不宜過快或者一下接一下的進行夯擊，應每次夯擊完成后就暫停一段時間，之后再開始下次夯擊。

3 結語

軟土中含有大量的水分，因此軟土地基極為松散，很容易受到外力的作用出現沉降、硬化、侵蝕等危害。由于我國多地質災害，且地質條件非常復雜，進而在道路施工中必須綜合考慮各方面的因素，根據軟土地基土質的不同采取不同軟基加固技術，這樣才能針對性的解決問題，保證道路施工能夠正常進行。

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[2] 王文斌.關于市政道路施工的軟基加固技術實踐探析[J].江西建材,2015(2):136.

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[4] 王香允,楊 飛.探討道路施工中的軟基加固技術[J].中華民居(下旬刊),2013(4):334-335.

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The practice and exploration of soft soil foundation reinforcement construction technology in road construction

Gao Jinsheng

(ShanxiRoad&BridgeConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

Taking the soft soil foundation nature and effect as a starting point, this paper briefly elaborated the practice situation of soft foundation reinforcement technology, finally proposed the influence of bag sand well, sand cushion, replacement method, powder spraying pile, dynamic compaction method and other soft foundation consolidation method technology applied in road construction, so as to provide reference for the practice and research of soft soil foundation reinforcement construction technology in road construction.

soft soil foundation, road construction, reinforcement technology

2015-02-10

郜晉生(1980- )，男，工程師

1009-6825(2015)12-0165-03

U416.1

A