市政公路工程軟土地基處理技術研究

李玉學

摘 要：軟土地基是市政公路工程施工中較為常見的一種地基類型，由于軟土層天然含水量大、壓縮系數高、結構強度低，如果不采取有效的加固處理措施，路基路面極易發生坍塌或者沉降事故，進而給城市交通造成嚴重影響。因此，本文將借助于工程實例，對市政公路工程軟土地基的處理技術以及實際應用效果予以全面闡述。

關鍵詞：市政公路;軟土地基;處理技術

目前，在我國市政公路工程施工中，軟土地基按照土層的性狀與特征劃分，主要包括軟粘性土層、淤泥質土層、淤泥、泥炭質土層及泥炭五種類型，為了提升市政公路地基的結構層強度，近年來，施工單位對分層換填法、真空預壓法、水泥土攪拌樁法、高壓旋噴樁法等常見的軟土地基處理技術不斷進行創新改造，并在實際應用當中收到了較為理想的效果。

1 市政公路工程軟土地基處理技術

1.1 分層換填法

分層換填法是處理軟土地基較為常用的一種處理方法，在換填土層之前，首先需要進行開挖作業，當地下軟土層的厚度超過2.0 m時，應當采取分層開挖的方法，由于兩端逐漸向中央挖土，為了避免挖土土方的大量堆積，施工單位需要提前修筑一條運輸便道。當地下軟土層的厚度小于2.0 m時，施工單位可以直接選用挖掘機、推土機等作業機械將軟土清除到路基范圍以外，以做土坑回填用土。如果軟土不易滑塌，在護坡道以外的位置可以出一個1：2的坡度。為了有效解決土方開挖時的地表水滲透問題，可以直接采取一邊開挖一邊回填的方法，并在回填過程中做好排水工作。

1.2 真空預壓法

真空預壓法的工藝流程是：場地平整、鋪設砂墊層、埋設監測儀器、設置豎向排水體、安裝真空泵、鋪設土工布、土層開挖、回填密封溝、卸除真空荷載等。該處理技術的主要特點是在處理軟土地基時不會發生側向擠出的情況，加固效果良好。當處理工序結束后，地基不會出現失穩現象，而且施工周期短，地基加固速度快。該方法所使用的機械設備比較簡單，需要投入的人工少，這就大大減少了人力資源成本。同時，真空預壓法施工噪音低，對土地的擾動系數小，在施工時，不會給周邊環境造成影響[1]。

1.3 水泥土攪拌樁法

水泥土攪拌樁加固處理技術主要以水泥作為固化劑，并利用專用的深層攪拌機械，在機械鉆進軟土層的同時，向軟土層當中噴射水泥漿液，使漿液與地基中的軟土層固結成為一個整體結構，而組成了一個強度、結構穩定的復合地基。這種處理方法施工效率高，沒有擠土現象發生，施工機械簡單，投入成本低。從這一點可以看出，水泥土攪拌樁也是一種具有良好經濟效益的軟土地基處理技術。但是，在實際應用過程中，受到設計人員專業技術水平的影響，樁體的設計強度取值通常情況下都小于0.6 MPa，以至于轉換率達到40%～80%。另外由于目前對水泥土攪拌樁的成樁質量缺乏有效的監控機制，導致經常發生堵土與斷樁的情況，因此，該處理技術還有待于進一步完善。

1.4 高壓旋噴樁法

高壓旋噴樁法主要利用高壓噴射流來破壞土體，并將土體打散，隨著破壞深度的不斷加大，以水泥作為硬化劑，向軟土地基當中噴射水泥漿液，在噴射過程中，一面旋轉一面緩慢提升高壓噴射設備，然后在噴射動壓力、離心力等合力的共同作用下，使原土體形成一種新型的水泥土網狀結構，進而達到加固土體的作用。這種方法的施工工藝流程包括鉆孔就位、鉆孔、插管、旋噴作業、沖洗以及機具移動等。首先將鉆桿頭與孔位的中心位置對齊，然后對鉆桿頭的水平位置進行校正，以防止鉆機發生偏移現象。在插管時，為了避免出堵塞現象，應當一邊射水一邊插管，并且保證噴水的壓力始終小于1 MPa。當旋噴管位置固定后，現場作業人員應按照操作規范要求，進行旋噴作業，并時刻觀察水泥漿液的噴射壓力、流量以及旋轉提升速度等技術參數。旋噴作業結束后，需要對機具設備進行沖洗處理，保證噴射管始終保持通暢狀態，當該孔位注漿完畢，作業人員需要將鉆機等作業機具移動至新的孔位，然后重復上述的操作流程。

2 市政公路工程軟土地基處理技術的應用實例

2.1 工程概況

某市政公路工程，路線全長為4.8 km，工程起點樁號為k104+25，終點樁號為k104+29.8，其中樁號為k104+26.3—k104+26.9的施工地段為軟土層，經過施工單位的現場勘察，決定采用高壓旋噴樁加固技術對該路段的軟土地基進行加固處理。需要處理軟土地基長度為60 m，樁徑達到0.5 m以上，樁徑之間的距離為1.7 m，單樁長度為12 m左右。根據施工標準要求，當加固施工結束后，軟土地基中的固結體抗壓強度需要達到2 MPa以上，而每一個樁體的承載力應當在150 kN以上。

2.2 施工前準備工作

根據該軟土地基路段的長度以及施工難度，在施工開始之前，施工單位首先確定了機械設備的型號，其中地質鉆機型號為XY—100，噴嘴的直徑為3 mm，施工方法采用單管法。當開挖工序結束后，技術人員應當對施工現場進行勘驗，進而確定每一項施工技術參數。尤其需要注意水泥砂漿的水灰比，當清水壓力為10 MPa，噴漿壓力為22 MPa時，水灰比為0.8。為了便于施工，現場作業人員需要及時清理場地內的雜草、雜物，并對地基位置的一些障礙進行集中清除，如果作業區域存在蓄水區，施工單位應當利用抽水機等作業設備將洼地處的水抽干。當施工場地具備進場條件以后，測量人員應當進行現場放樣測量工作，并將每一個樁位的具體位置做好標注與編號，保證每一個樁位在平面上的誤差值不得超過10 cm。然后將鉆桿雙向調平，保證鉆桿在垂直方向上的誤差不得超過1%。

2.3 旋噴與鉆孔作業

當準備工作完畢，技術人員需要對噴射泵的各項參數進行設置，保證清水壓力為10 MPa，噴漿壓力為22 MPa。然后設置旋噴泵的提升速度，對該工程來說，提升速度主要包括兩種，一種是樁底的脫擋時間為30秒，另一種是將鉆機提升到2擋的位置。當鉆機處于作業位置后，測量人員應對鉆機的底臺水平度進行校準，并對鉆桿的垂直度進行檢查，當符合技術標準后，方可進行鉆進作業與插管施工。在旋噴作業開始后，現場施工人員應當時刻觀察鉆進深度是否已經達到設計深度，當滿足設計標準要求后，需要對已經噴射的水泥漿液進行攪拌，為了保證漿液始終處于均勻狀態，攪拌時應當按照由下至上的順序。另外，旋轉速度應當控制在每分鐘20～25轉之間，鉆機的提升速度控制在每分鐘20 cm～

25 cm之間，如果發生冒漿現象，需要及時對旋轉速度進行調整。當旋噴作業結束后，應當快速拆卸旋噴管，并保證預留的搭接長度達到20 cm以上[2]。

2.4 機具沖洗與樁頭處理工序

機具沖洗是旋噴作業施工中的一道關鍵工序，如果機具表面附著的水泥漿液不能及時清除，則極易造成噴射管堵塞，進而給旋噴作業造成嚴重影響。通常情況下，施工人員利用高壓水槍對水泥漿液進行噴射沖洗處理，這種方法的處理效果相對較好。另外，在注漿過程中，當漿液的高度達到頂標高后，應當繼續注漿，當注漿孔返漿后方可停止注漿。如果注漿管的頂部位置出現凹陷區，需要及時進行補漿處理，以防止漿液當中混入其它雜物，影響水泥固化效果。

2.5 質量檢查

通過對每一根旋噴樁質量與強度的檢查，發現單樁承載力達到360 kPa以上，這一數值遠遠超出了150 kPa的設計值。同時，經過現場測量，每一根樁體的長度達到12 cm以上，單軸抗壓強度值介于8.9 MPa～14.8 MPa之間。當該路段通車運營后，經高壓旋噴技術處理過的軟土地基位置并未出現不均勻的沉降現象，由此可以得出結論，該施工處理方案具有可行性。

3 結束語

隨著市政公路工程項目數量的與日俱增，需要處理的軟土地基施工項目也越來越多，在這種形勢之下，施工單位應當不斷提升自身的專業技術水準，在對原有的軟土地基處理技術進行創新升級的同時，應當積極借鑒成功的施工技術經驗，進而為社會奉獻出更多的優質工程與精品工程。

參考文獻：

[1]李睿.市政公路橋梁工程施工中軟土地基處理技術研究[J].中國戰略新興產業，2020（28）：22.

[2]石良冬.市政公路工程軟土地基處理技術研究[J].城市建設理論研究，2016，6（8）：554-555.