淺析市政道路工程中軟土路基施工技術(shù)

摘 ?要：軟土路基施工是市政道路工程施工中經(jīng)常遇到的施工環(huán)節(jié)，其路基施工質(zhì)量直接關(guān)系到整體市政道路工程質(zhì)量及設(shè)計(jì)使用壽命，因此重視和提高軟土路基施工技術(shù)非常重要。基于此，本文根據(jù)自己多年市政道路工程施工經(jīng)驗(yàn)，深入分析了市政道路工程軟土路基的施工技術(shù)，以期為工程應(yīng)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞：市政道路;軟土路基;施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：U416.1 ???文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ???文章編號(hào)：2096-6903（2019）04-0000-00

0 引言

在市政道路工程建設(shè)中，不可避免地會(huì)遇到工程地質(zhì)條件不良的軟土路基，其不能滿足路基的承載要求，需要經(jīng)過加固技術(shù)處理，以達(dá)到上部結(jié)構(gòu)對(duì)地基的穩(wěn)定和變性要求。路基處理方法多種多樣，作者結(jié)合多年市政工程建設(shè)施工經(jīng)驗(yàn)，研究了市政道路工程軟土路基常用的幾種施工技術(shù)方法，供大家參考。

1 軟土的物理特性

軟土是指土質(zhì)較差，天然含水量較大，其壓縮性比較高，但是其承載力又比較低的一種處于軟塑性狀態(tài)的粘性土。其組成部分以黏土和淤泥土居多，沙土、泥炭次之。因此其具有透水性差、觸變性、流變性及不均勻性等特點(diǎn)。

1.1 透水性差

土壤含水量大，透水性差，黏土的顆粒粒徑較小，同時(shí)土粒間的空隙也比較小。軟土的空隙被水分充滿，其中一部分吸附在土粒表層，在垂直層面上幾乎不透水，因此水的滲透難度較大。

1.2 抗剪強(qiáng)度低

土壤受到路面載荷作用，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生剪切力，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較松散，密實(shí)度比較低，粘聚性越差，所以抗剪切強(qiáng)度不高，因此土壤會(huì)發(fā)生不均勻沉降，當(dāng)?shù)厣虾奢d作用較大時(shí)，路面發(fā)生比較嚴(yán)重的變形 。

1.3 觸變性

軟土是絮凝狀的結(jié)構(gòu)性沉淀物，其能夠承受的壓力非常低。在受到壓力時(shí)，或者有擾動(dòng)時(shí)，它的結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞，導(dǎo)致它的強(qiáng)度迅速降低，或者很快變成稀狀物，從而呈現(xiàn)出相互被稀釋的情況。軟土受到震蕩或者承受荷載時(shí)，會(huì)發(fā)生很強(qiáng)的觸變，易產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng)、沉降等情況。

1.4 壓縮性高

軟土由于孔隙比大于1，含水量大，容重較小，且土中含大量微生物、腐植質(zhì)和可燃?xì)怏w，故壓縮性高，且長(zhǎng)期不易達(dá)到固結(jié)穩(wěn)定的狀態(tài)。在其它相同荷載作用下，土壤的變形大而不均勻，而且土壤變形穩(wěn)定經(jīng)歷時(shí)間長(zhǎng)。

1.5 流變性

具體是指外力作用下軟土發(fā)生形變的過程，其變形程度與變形速率、粘度息息相關(guān)。在荷載作用下，軟土承受剪應(yīng)力作用會(huì)產(chǎn)生緩慢剪切變形，并導(dǎo)致抗剪強(qiáng)度的衰減，在主固結(jié)沉降完畢之后還可能繼續(xù)產(chǎn)生可觀的次固結(jié)沉降。

2 市政道路施工中遇見的軟土路基問題

市政道路工程施工中，經(jīng)常會(huì)遇到工程地質(zhì)條件不良的軟土路基，由于其具有透水性差、抗剪切強(qiáng)度低、觸變性、流變性等特性，在施工中由于選擇技術(shù)方法不當(dāng)，處理面積和深度不到位，會(huì)引起軟土路基結(jié)構(gòu)不均勻，沉降控制較難和軟土路基穩(wěn)定性差等突出問題。

2.1 軟土路基結(jié)構(gòu)不均勻

軟土路基與常規(guī)路基相比，其硬度降低，相應(yīng)的密度及強(qiáng)度也不高，導(dǎo)致自身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較弱且分布不均勻，影響整體工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性，增加了施工量和安全隱患。

2.2 沉降控制較難

軟土路基本身結(jié)構(gòu)較軟，需要進(jìn)行加固，以控制沉降問題發(fā)生。但實(shí)際施工中，單獨(dú)依靠軟土路基承載能力來控制沉降，難以達(dá)到理想中的效果，滿足不了道路工程施工實(shí)際要求，需要施工人員增加硬質(zhì)土壤或固化材料，并控制好剩余沉降量、路基沉降量等指標(biāo)，因此沉降控制較難。

2.3 軟土路基穩(wěn)定性差

軟土路基除了透水性低、觸變性、流變性及不均勻性等特點(diǎn)以外，還具有孔隙度高、穩(wěn)定性較差、抗擠壓和震動(dòng)能力弱等特點(diǎn)，所以很容易在外力擠壓下發(fā)生變形，從而降低路基穩(wěn)定性，增加了軟土路基施工難度。此外，還有路面開裂、含水量不均和強(qiáng)度低等問題，均在不同程度影響了軟土路基施工。

3 市政道路工程中軟土路基處理技術(shù)及應(yīng)用

如果軟土路基問題沒有得到妥善解決，將極大地影響路基質(zhì)量，甚至是市政道路工程的整體質(zhì)量，故本文展開軟土路基施工技術(shù)方法研究，對(duì)其中出現(xiàn)的各類問題進(jìn)行針對(duì)性處理。

3.1 淺層軟土置換技術(shù)及其應(yīng)用

淺層軟土置換處理針對(duì)軟弱層較淺、挖方不深或填方較低的地段，先將軟土表層徹底清除，用品質(zhì)優(yōu)良的土壤替換原有土壤，以此來加強(qiáng)路基層的承載能力。如果沒有優(yōu)質(zhì)硬質(zhì)土壤，可采用使用砂或砂礫及灰土層等綜合使用處理，使得地基淺層性能良好的墊層，與上層形成雙層路基，墊層可有效地?cái)U(kuò)散基底壓力，提高路基承載力和減少沉降量。

3.2 強(qiáng)夯擠密技術(shù)及其應(yīng)用

強(qiáng)夯擠密處理適用于淺層軟弱土層較薄地基，采用100至400公斤的重錘強(qiáng)夯，從高處自由落下，在強(qiáng)烈的沖擊力和震動(dòng)力作用下，通過密實(shí)基土的方法來提高承載力，減少沉降量。該技術(shù)多用于松散碎石土、砂土、低飽和度的粘性土、濕陷性黃土、雜填土等。

3.3 加載施工技術(shù)及其應(yīng)用

加載施工處理在目前道路建設(shè)中極為常見，在施工過程中，通過人為壓制方式對(duì)軟土地基處理，能大幅度提升路基的強(qiáng)度。比如常見的借助重型壓路機(jī)壓實(shí)路面的方法，它可以達(dá)到排除多余水分的目的，這種方式成本低、操作相對(duì)簡(jiǎn)單、效果方面也比較突出。

3.4 強(qiáng)夯置換技術(shù)及其應(yīng)用

常用于高填方、涵臺(tái)背部、擋墻背部和橋臺(tái)背部地段，采用強(qiáng)夯置換需要注意地基的深度須低于3m，重錘的重量最好在10～25噸范圍內(nèi)，并嚴(yán)格控制下落距離和角度，通過夯坑內(nèi)回填塊石、碎石，或建筑垃圾進(jìn)行擠淤置換，使軟土路基快速固結(jié)，形成碎石墩柱體，以提高地基承載力和減少沉降量。但是強(qiáng)夯機(jī)械的振動(dòng)和噪聲會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大影響。

3.5 石灰樁擠密技術(shù)及其應(yīng)用

石灰樁擠密技術(shù)的具體操作流程如下：根據(jù)路床基土性質(zhì)，按等邊三角形布置設(shè)計(jì)樁孔，孔徑大小和樁孔間距和擊實(shí)程度等因素需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)而定，填孔料必須是吸水性很強(qiáng)的碎塊生石灰，不可用粉狀熟石灰。人工用鋼錘擊實(shí)回填土和灰土，逐層回填生石灰塊，通過沖擊和振動(dòng)作用擠密豎向加固體，經(jīng)吸水膨脹后形成復(fù)合地基，提高地基承載力，減小沉降量。該方法適用于瘀土層厚度<5m，沉陷性黃土、雜填土和素填土的情況，施工省時(shí)省力、見效快，在施工中無振動(dòng)、無噪音，對(duì)周圍環(huán)境沒有影響。

3.6 水泥注漿加固技術(shù)及其應(yīng)用

水泥注漿加固路基適用于路基底層出現(xiàn)不均勻沉降、裂縫的情況。按設(shè)計(jì)要求，在路基軟弱部位上回旋鉆孔，成孔深度至路基以下1m，鉆孔間距2m×2m，鉆孔梅花狀布置，如遇到較大面積、嚴(yán)重部分可加密布孔。一般孔徑為55～100mm，然后在孔內(nèi)插入直徑30～50mm的注漿射管用凈水泥漿，水灰比變化范圍為0.6～2.0，常用水灰比為1.0。用壓漿泵將水泥漿壓入射管而透入土層孔隙中，水泥漿應(yīng)連續(xù)一次壓入，不得中斷，以注入壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力并穩(wěn)定為原則。如果出現(xiàn)孔口反漿，則采取間歇注漿的方法。灌漿完成后，拔出灌漿管，留下的孔使用配合比為1：2的水泥砂漿或細(xì)砂礫石填塞密實(shí)。路基范圍內(nèi)的土體經(jīng)過水泥注漿滲透充填，達(dá)到壓密、膠結(jié)、固化的效果，路基承載力明顯提高。此法適用于水泥混凝土沉陷改造加固，相比大開挖換填等處理方法，其經(jīng)濟(jì)合理，工期短。

3.7 加筋土技術(shù)及其應(yīng)用

加筋土處理是在土體中加入抗拉作用的土工合成材料、金屬材料等，通過加筋材料和填料組織一定厚度的加筋墊層，利用筋土間摩擦作用，改善土體抗拉、抗剪性能，抵抗土壓力，均化調(diào)整基礎(chǔ)接觸應(yīng)力，提高基礎(chǔ)載荷承受力，減少下沉。該方法適用于淺表層地基、擋土墻結(jié)構(gòu)、邊坡防護(hù)、橋臺(tái)加固等情形。

3.8 路基表層排水技術(shù)及其應(yīng)用

當(dāng)遇到土質(zhì)較好、含水量過大的軟土地基時(shí)，在地表面開挖溝槽，設(shè)置排水溝，排除地表水，改善路基表層部分的含水率。溝槽的寬度保證在50cm，深度為50cm～100cm。需要注意的是在道路填土之前要利用沙礫、碎石等材料構(gòu)建盲溝，其中橫向盲溝的間距為10米至15米，縱向盲溝順延縱向進(jìn)行挖掘。挖掘到排水溝基底后，注意留出0.1米的距離。針對(duì)土層上方的基底，用M10砂漿抹涂，厚度在2.5m左右，或在凹槽基地鋪設(shè)防水土工膜。盲溝回填選擇漿砌片石，在達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求后，再繼續(xù)裝填滲水材料、PVC管等來進(jìn)行回填工作。當(dāng)完成對(duì)回填滲水材料以及漿砌片石的檢查工作后，接下來就是反濾層回填工作，該工作只需要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)厚度填充即可。這種方法可以較為快速高效地解決城市道路積水問題。

3.9 排水固結(jié)技術(shù)及其應(yīng)用

需要注意的是，在確定使用排水固結(jié)技術(shù)之前，需要進(jìn)行實(shí)地探測(cè)，檢測(cè)排水性質(zhì)等方式，這種結(jié)合施工環(huán)節(jié)確定施工技術(shù)的方法，更能針對(duì)性解決軟土地基的不同種情況。比如在施工過程中會(huì)用到袋裝砂井處理和砂墊層處理方式。砂墊層施工原理主要是借助砂墊層，先將路基中的水分清除，之后按照填土荷載的方法排出路基中多余的水分，以此來增強(qiáng)路基的強(qiáng)度與抗剪強(qiáng)度。除此之外，還有袋裝砂井處理方式，是指借用透明性能很強(qiáng)的編織袋，向其中填充砂土后放置在軟土地基路面，借助此種方式來處理路基的多余水分。采用排水固結(jié)技術(shù)，能在一定程度上加強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度，提高滲透能力，從而對(duì)道路起到更好的保護(hù)作用。

4 結(jié)語

軟土地基在修筑市政道路前，存在含水率大，強(qiáng)度低，抗剪能力不強(qiáng)等問題，因此，我們必須結(jié)合實(shí)際，采取多種技術(shù)和方案，改善路基滲透性，提高其抗剪強(qiáng)度和承載力，從而保證市政道路工程的整體質(zhì)量。

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收稿日期：2019-07-12

作者簡(jiǎn)介：張嚴(yán)（1969—），男，河南洛陽人，本科，工程師，研究方向：市政工程建設(shè)和管理。

Analysis of Soft Soil Subgrade Construction Technology in Municipal Road Engineering

ZHANG Yan

（Luoyang Municipal Facilities Management Center，??Luoyang Henan ?471000）

Abstract： Soft soil roadbed construction is a construction link often encountered in the construction of municipal roads， the quality of roadbed construction is directly related to the overall quality of municipal roads and the design service life， it is very important to pay attention to and improve the construction technology of soft soil roadbeds. Based on this，Based on his many years of construction experience in municipal road engineering， this paper analyzes the construction technology of soft soil roadbed in municipal road engineering.

Keywords：?municipal road; soft soil subgrade; construction technology