簡述市政公路軟土路基處理加固施工技術

楊凱

摘 要：社會經濟發展反作用于市政交通，為交通運輸事業變革帶來極大挑戰。本文將基于該背景探究海外尤其是非洲市政公路軟土路基處理加固的相關技術措施。首先分析軟土所具有的基本性質，其次探究在軟土地基處理時存在的問題，并提出軟土路基處理方案，旨在提升海外尤其是非洲市場公路工程建設質量。

關鍵詞：公路工程施工;軟土地基;處理技術

中圖分類號：U418.5 文獻標識碼：A

現代化城市建設中，市政道路是最為基礎的設施，對實現城市經濟發展具有積極意義。近些年，隨著非洲大陸各國居民物質生活水平不斷提高，機動車數量不斷增加，持續擴大市政道路規模勢在必行。但是在施工中卻面臨著諸多問題，特別是軟土地基路段，其復雜的施工工藝以及較大的施工難度，為提升公路耐久性、安全性和穩定性，要與市政道路施工設計要求相匹配，強化路基質量控制，消除隱患。

1 軟土的性質分析

1.1 軟土的分類以及壓實原理

通過實踐結果可以得知，在碾壓或者是夯實濕度過大的土壤時，將會發生軟彈問題。在這個時候，土壤的密實度是不會發生放大現象的。若是碾壓或者夯實濕度很低的土壤，則不能壓實土壤，所以想要保證在壓實土壤時獲得良好的效果，必須要確保土壤中擁有適量的水分。當壓實的能量達到一定標準時，具有濕度的土壤能夠被壓實。土壤中的含水量達到最大密度時，此時便被稱為最優含水量，相對應的干密度也被稱為最大干密度。土壤擁有最優含水量會表現出最好的壓實效果。這主要是由于土壤中含水量較小的時候，在土壤中的水分主要是強結合水，在土地周圍位置的結合水膜相對較薄，在土壤顆粒之間出現比較大的分子引力，對顆粒移動產生阻礙，從而也影響到壓實度。反之，當土壤當中擁有較大含水量時，土壤中的結合水膜將會變得十分厚重，土壤當中的顆粒之間的聯貫力將會被削減，使得土壤顆粒容易移動，此時進行壓實能夠獲得良好的效果。若是繼續在土中注入水分，使得含水量不斷增加，當土壤中出現自由水，將會嚴重降低壓實效果。

通過相應的實踐可以得到，壓實能量與最優含水量兩者之間存在很大的聯系。就相同的土壤而言，在進行夯實的時候，若是選擇使用人工夯實，因為受到的能量不大，土粒之間需要增加水分才可以確保其潤滑，由此也可以得知，當土壤中的含水量達到最優效果的時候，最大干密度將會變得很小。當填土壓實的程度沒有達到標準的時候，可以選擇使用比較大的壓實能量進行補充夯實，實現密度要求。

1.2 軟土的功能性質

軟土地基的性質受到地基土成因類型、沉積年代以及成層構造的影響。年代不同和成因不同的軟土，其物理性質指標雖然在某種程度上可能具有相似性，但是將軟土作為工程的地基，在性質表現上卻存在很大差異。所以全面認識與分析軟土性質，掌握其力學性能與指標，在工程施工環節當中具有至關重要的意義。軟土所具有的性質集中體現在以下四個方面，第一，軟土擁有比較高的含水量，并且土粒之間的空隙相對較大。第二，軟土應有較差的透水性。在軟土層當中，其滲透性表現出了十分顯著的各向異性。水平方向的滲透系數相對而言要高出垂直方向的滲透系數，尤其是在含有水平砂層的軟土當中，這種現象表現的更加顯著。第三，軟土具有很低的抗剪強度，并且受到排水固結程度影響，在不進行排水剪切時，內摩擦角幾乎趨向于零。第四，擁有比較高的壓縮性。處于天然狀態下的軟土層大多數屬于正常形態的固結，但是也有部分天然狀態的軟土層屬于超固結狀態。另外，臨近海岸、湖岸、灘涂的軟土層則屬于欠固結狀態。

2 軟土地基處理存在的問題

2.1 不能因地制宜

非洲大陸幅員遼闊、地形復雜、地貌多樣，在處理軟土地基的時候必須要因地制宜。而如今在處理軟土地基的時候，普遍存在著盲目性。施工技術人員利用擠密法和振密法對飽和軟黏土地基進行加固，這種方法在實際的應用當中雖然具有一定的效果，但是要視情況而定。以地質條件以及地基加固原理為基礎，選擇具有針對性的軟土地基解決方案是特別重要的一項工作，在這一方面所出現的問題是，優化施工方案力度不足，方案比較深度不深。在進行方案選擇的時候，得到的結果不是最優的。

2.2 不能正確評價措施的正確性

軟土地基處理方案具有一定的適應性。雖然在處理地基時所提出的方案得到人們的普遍認可，但是在遇到具體問題時，會有工作人員盲目擴大軟土地基處理方案的應用范圍，導致處理軟土地基方案的評價受到挑戰。

2.3 施工單位技術水平不高

施工單位技術水平不高，最為典型的是在實施攪拌樁工程。在處理地基時，軟土地基處理不能夠應用深層攪拌法完成，這并不是施工人員沒有靈活性的掌握深層攪拌法的應用技術，也并非在設計加固地基時深層攪拌法的方法出現錯誤，而是在具體應用時，施工機械設備以及施工單位所具備的能力不能夠滿足深層攪拌法的要求。這些年，建筑工程隊伍快速膨脹，工作人員的專業素養會得到全面保障，甚至有的施工隊伍沒有進行必要的技術培訓，不能熟練操作各項施工技術和施工設備。

2.4 施工設備簡陋

進入新世紀，在處理軟土地基時，相應的機械設備得到了快速發展，甚至很多機械已經形成系列化產品。但是相比較于目前非洲各國基礎設施建設的需求而言，既有的施工機械設備與施工需求之間仍舊存在很大差距，簡陋的機械設備想要保證處理軟土地基工作穩定有序開展是十分困難的。

3 軟土路基處理技術的應用

3.1 軟土路基處理的施工工藝

軟土路基施工最為常見的施工措施為振動沉管成樁法，這種方法在使用的過程中可以基于軟土路基情況展開針對性的施工。首先對其材料的選擇和材料混合比作出分析，振動沉管成樁法所使用的材料主要包含有細骨料和粗骨料，在進行材料配比的時候，水：細骨料：石子：砂石：水泥=186：72：1184：809：233。在材料選擇的時候，要注重粗骨料的細骨料的分類，碎石可以歸類為細骨料范圍之內。

控制施工進度和機械設備質量尤為重要，一般情況下，每臺機器設備在正常的施工活動中，每天要完成70根5 m長的樁基。在使用振動沉管成樁法的時候，所使用的機械設備主要是振動打樁機，現如今，各國擁有相對較多種類的振動打樁機，在施工的時候，要基于復雜的軟土地基，選擇功率較大的設備。

3.2 振動沉管成樁法施工工序

在正式組織實施振動沉管成樁法之前，要完成排水溝的挖掘工作，縱向完成臨時排水溝開挖，旨在將地表水含量降低，為后期清除地基草皮奠定基礎。待完成清除草皮任務之后，需要將軟土位置填筑厚度大約為0.5 m的渣滓，整平后碾壓。振動沉管成樁法實施的技術步驟如下所示：

第一步，測試成孔質量，測試的數量不能低于兩個，通過對成孔記性測試，旨在分析設計內容、地質資料以及施工工藝是否與當地地質條件相符合，同時對施工所需要的技術參數進行核對。

第二步，對樁位、測量基線、軸線定位點以及水準點等進行復核處理。

第三步，當打樁機進入施工場地之前，要基于狀體長度以及沉管深度明確機架高度和沉管長度。當打樁機準備就位以后，要對沉管作出相應的調整，保證其垂直于地面，將偏差控制在1%以內，平面點位的差值要低于15 cm。在實施沉管工程的時候，要對整個過程做好詳細記錄，對土層發生變化的位置做好說明。

第四步，打樁機停止運轉以后，要在最短的時間內朝向沉管中投放物料，持續到與進料口齊平位置。設計混合料的時候要經常性的進行加水攪拌，攪拌的時間不能夠低于一分鐘，以防止攪拌不夠均勻。若是使用的粉煤灰量過大，那么要適當性的延長攪拌時間，將混合料的坍落度控制在3 cm到5 cm，待成樁以后，要將浮漿的厚度控制在20 cm以下。

第五步，啟動馬達，留振的時間維系在五秒鐘左右即可，開始拔管，將束率控制在每分鐘1.2 m到1.5 m。倘若在施工的過程中碰到淤質泥土或者是淤泥，要適當性的放慢拔管的速率。

第六步，拔出沉管以后，要保證成樁與設計的要求相符合，通過使用粒狀材料封頂，之后將打樁機移動到下一個位置完成施工。

第七步，根據振動沉管成樁法的具體施工要求，選擇使用的碎石粒徑要保持在8 mm到20 mm，復合地基所承載的力要高出250 kPa，單個樁基所能夠承載的負荷要必須要不低于360 kPa，布設樁基的時候要沿著中心朝向外側，呈正三角模式。在橋臺的位置，要控制與基礎外緣的距離超出2 cm。

第八步，成樁時，每臺機械設備每天都要完成一組混合料試塊檢驗，測試其能夠在28天無側限抗壓強度超出10 MPa。

與此同時，還應該要確保實驗數量不低于三點，抽取總數超出10%的樁，測試其低應變動力，對樁身的完整性情況作出測試。大多數情況下，要控制樁身強度與10號混凝土強度相同。

第九步，在振動沉管成樁上鋪設厚度為30 cm的碎石墊層，將石子的粒徑保持在8 cm到20 cm。

第十步，待施工完成十天以后，需要選擇使用低應變方法對樁身的質量完成檢測，抽檢的數量要高出于總樁身的10%。若是條件允許，在進行實驗檢測的時候可以選擇應用靜力荷載的方法完成，對地基承載能力進行檢測，抽檢頻率保持在0.5%到1.0%，并且選擇的位置要不低于三點。

4 結束語

筆者常年在非洲多國工作，在實施市政道路工程的時候，處理軟土路基是難度很大的工程。只有采取合適的措施完成加固處理，才能夠保證路基承載力達到標準，擁有足夠的剛性。針對當前加固軟土路基的相關問題和具體措施，本文作出詳細探討，旨在為同類工程施工提供借鑒。

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