軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用探究

冀科

（廣州公路工程集團(tuán)有限公司 廣東廣州 510520）

市政道路是城市建設(shè)過(guò)程中非常重要的基礎(chǔ)性設(shè)施，能夠?yàn)槿藗兊娜粘Ｉ钆c出行提供便利。隨著我國(guó)汽車行業(yè)的快速發(fā)展，道路工程在人們?nèi)粘Ｉ钪械慕巧絹?lái)越重要。在城鎮(zhèn)化快速建設(shè)的過(guò)程中，道路工程是基礎(chǔ)設(shè)施，能夠更好地推動(dòng)城鎮(zhèn)化建設(shè)的進(jìn)行，此外，城市的交通設(shè)施質(zhì)量不僅可以體現(xiàn)出城市建設(shè)的具體情況，也能反映出該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平，同時(shí)也是城市的外在形象。因此，在道路工程建設(shè)的過(guò)程中，需要加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的管理，推動(dòng)基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展。

1 軟土地基的特點(diǎn)

（1）軟土地基在施工中具有非常高的壓縮系數(shù)，并且剪切強(qiáng)度較低。軟土地基的主要特征就是孔隙非常大并且強(qiáng)度很低，在受到外界因素影響的情況下，會(huì)出現(xiàn)高壓縮系數(shù)與抗堿性能較低的特點(diǎn)。為此，工作人員在道路工程建設(shè)中，如果不能對(duì)軟土地基進(jìn)行有效處理，就會(huì)影響軟土地基的強(qiáng)度及道路后期的施工性能。另外，軟土地基也很有可能導(dǎo)致已經(jīng)建設(shè)完成的道路工程在后期運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)塌陷的情況，嚴(yán)重影響到交通的運(yùn)輸效率，在一定程度上，還會(huì)給出行人員帶來(lái)安全隱患。

（2）具有較強(qiáng)的觸變性及流變性。觸變性主要指的是軟土地基本身具有一定的強(qiáng)度，當(dāng)其結(jié)構(gòu)受到破損時(shí)，就會(huì)破壞原有的強(qiáng)度。流變性主要指的是軟土地基的蠕變特征、流動(dòng)特征。蠕變特征主要指的是軟土地基在恒載的條件下，隨著時(shí)間的推移就會(huì)產(chǎn)生變形；流動(dòng)特征主要指的是軟土地基會(huì)隨著應(yīng)力的變化而產(chǎn)生不同的變形速度。

（3）軟土地基的含水量非常高，并且具有較高的孔隙率。在道路工程施工中，如果沒(méi)有對(duì)軟土地基中的含水量進(jìn)行有效控制，就會(huì)導(dǎo)致軟土地基的空隙增大。為此，在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，需要嚴(yán)格控制軟土地基當(dāng)中的含水量。軟土地基主要是由粘土顆粒及粉土顆粒組成，在這些顆粒表面會(huì)產(chǎn)生非常多的負(fù)電荷，如果浮點(diǎn)和長(zhǎng)期暴露在空氣當(dāng)中，就會(huì)吸收空氣當(dāng)中的水蒸氣，這樣就會(huì)提高軟土地基的含水量，嚴(yán)重影響到軟土地基的穩(wěn)定性。

2 軟土路基施工技術(shù)在市政道路工程中應(yīng)用的必要性

路基施工是市政道路建設(shè)的過(guò)程中重要的組成部分，對(duì)地基進(jìn)行加固處理，主要是對(duì)軟土地基進(jìn)行施工處理，這一技術(shù)需要施工人員具有較高的技術(shù)水平。基于原土地基的特殊性及其施工非常大的難度，應(yīng)該盡可能降低軟體地基施工的安全風(fēng)險(xiǎn)，消除軟土地基與在施工過(guò)程當(dāng)中可能潛在的隱患，保障市政道路橋梁施工的可靠性，滿足人們的日常出行要求。另外，施工企業(yè)在開(kāi)展這項(xiàng)作業(yè)的過(guò)程中還可以積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā)，減少軟土地基處理過(guò)程產(chǎn)生的不必要損失，樹(shù)立良好的企業(yè)形象。

3 軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用

3.1 土工編織物強(qiáng)化技術(shù)

在軟土地基施工中，可以使用土工編織物來(lái)強(qiáng)化軟土地基的性能。該技術(shù)適合運(yùn)用在淺層的軟土地基施工中，主要是將土工編織物鋪設(shè)在地基的底部，合理利用地基的自重作用，使土工編織物在受到拉力影響的情況下而產(chǎn)生抗滑力矩，采用這種方式能夠提高軟土地基的穩(wěn)定性。在采用該技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的過(guò)程當(dāng)中，需要在道路的兩邊沿著縱向的方向挖設(shè)排水溝，并且保證橫向基面形成2%～2.5%的坡度［1］。另外，還需要對(duì)淤泥層基面進(jìn)行清理，保證基本的平整。在平整的路面上，施工人員需要在路基的一側(cè)按滾動(dòng)鋪設(shè)的方式對(duì)土工編織物進(jìn)行施工，需要注意的是，必須保證土工編織物的平整度，不能出現(xiàn)任何褶皺情況。在土工編織物鋪設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，需要保證兩塊土工編織物之間的搭接寬度大于30mm，并且使用聚丙烯線對(duì)其進(jìn)行縫合。手工編織物鋪設(shè)完成之后，需要保證編織物的規(guī)格超出淤泥層寬度的2～2.5m，這樣可以方便在施工的過(guò)程當(dāng)中使用重物將多余的部分壓入排水溝。在途工編織物施工完成之后，需要立刻對(duì)路基進(jìn)行施工，這樣能夠防止編織物長(zhǎng)期暴曬在陽(yáng)光下而影響編織物的質(zhì)量。在路基施工的時(shí)候，需要在編織物的表面鋪設(shè)一層厚度在400～500mm 并且小于50%含泥量的粗砂砂層，這樣可以防止路基施工過(guò)程中對(duì)編織物造成破壞。

3.2 排水固結(jié)技術(shù)

在軟土地基施工中，排水固結(jié)法是一種常見(jiàn)的低級(jí)處理方式，能夠在填充土質(zhì)時(shí)，對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。所以，在道路工程建設(shè)中，可以采用排水固結(jié)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的加固。在使用排除骨節(jié)技術(shù)對(duì)原土地進(jìn)行處理時(shí)，首先需要通過(guò)外加荷載的作用，有效降低原土地基的空隙率，使地基當(dāng)中的多余水分能夠從孔隙當(dāng)中流出，降低軟土地基的含水量，這樣才能更好地提高地基的抗剪性能，使其能夠滿足工程施工的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榕潘探Y(jié)法在使用的過(guò)程當(dāng)中，主要的核心部分是外加荷載的設(shè)備，所以，在施工的過(guò)程當(dāng)中，可以采用壓路機(jī)等機(jī)械設(shè)備對(duì)路基進(jìn)行碾壓處理，這樣可以有效地排出軟土地基中的多余水分，降低軟土地基的含水量，提升道路路基的施工質(zhì)量。

3.3 水泥攪拌樁技術(shù)

水泥攪拌樁在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的過(guò)程當(dāng)中，會(huì)有很多不同的類型，其中，經(jīng)常使用到的是噴漿型攪拌技術(shù)及噴粉型攪拌技術(shù)。當(dāng)軟土地基的含水量非常高并且對(duì)可塑性指數(shù)較大的時(shí)候，可以選擇噴粉攪拌技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。在道路施工時(shí)，可以使用機(jī)械設(shè)備對(duì)水泥進(jìn)行噴射施工，有效地將水泥灌送到軟土地基當(dāng)中，這樣能夠提高軟土地基的強(qiáng)度。在灌漿施工的過(guò)程中，還需要保證在水泥噴射時(shí)完成行對(duì)軟土地基的攪拌，使水泥與地基形成一個(gè)水泥水化物。采用該種技術(shù)對(duì)軟組織進(jìn)行加固，主要是為了使水泥與土壤形成吸附的狀態(tài)，水泥能夠?qū)浲恋鼗?dāng)中的土壤顆粒進(jìn)行吸附凝結(jié)，促使土壤顆粒與凝膠體結(jié)合，這樣就能夠使軟土地基形成一個(gè)完整的整體，實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基加固的目的。

3.4 砂墊層法

砂墊層的施工方法較為簡(jiǎn)單，并且能夠普遍應(yīng)用到軟土地基處理當(dāng)中，工程處理成本較低。

第一，需要對(duì)施工材料進(jìn)行合理的選擇。通常情況下，需要選擇中砂或者是細(xì)砂，并且將這些材料均勻的鋪裝到軟土地基上，這樣就能夠形成砂墊層。使用該種方法，能夠盡可能提高軟土地基當(dāng)中的排水性能，提升軟土地基的硬度。

第二，采用砂墊層對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，需要根據(jù)實(shí)際情況嚴(yán)格控制土層施工的厚度，加強(qiáng)對(duì)軟土地基含水量的控制。在砂墊層施工的過(guò)程中，保證施工均勻地鋪設(shè)，防止施工的過(guò)程中出現(xiàn)較大的隆起或者是凹陷的情況。通常情況，土層鋪設(shè)的厚度需要控制在1.0～1.2m［2］，如果不能將厚度控制在該范圍之內(nèi)，就不能充分發(fā)揮出砂墊層施工的作用。為此，當(dāng)軟土地基中的含水量比較低的時(shí)候，土層中的礫石不能進(jìn)行有效的滲透，這樣就會(huì)影響到軟土地基的硬度。所以，在軟土地基含水量非常高或者是土層鋪設(shè)比較薄的地方，可以使用砂墊層進(jìn)行處理。砂石鋪設(shè)完成之后，需要對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理，如果沒(méi)有進(jìn)行碾壓施工，就會(huì)影響到砂墊層的密實(shí)性。在碾壓施工時(shí)，還需要保證機(jī)械設(shè)備能夠均速、均勻發(fā)力，減少砂墊層壓實(shí)系數(shù)之間的誤差。

3.5 粉末噴樁固化技術(shù)

在使用粉末噴樁固化施工的過(guò)程中，首先需要根據(jù)工程建設(shè)的情況做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，使用測(cè)量技術(shù)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況進(jìn)行勘察，以勘察報(bào)告顯示的結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，并且根據(jù)工程建設(shè)的目標(biāo)與實(shí)際需求，形成完整的粉末噴樁結(jié)構(gòu)施工圖等基礎(chǔ)性的資料，并且將其作為軟土地基處理中重要的依據(jù)。在施工之前，需要根據(jù)施工圖紙，由專業(yè)的工作人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)樁位進(jìn)行測(cè)量與放置，這樣可以將側(cè)放樁位作為控制線，對(duì)工程進(jìn)行施工。施工材料是工程建設(shè)中重要物資，粉末噴樁施工過(guò)程中主要的施工材料是水泥、粉煤細(xì)灰等［3］。一方面，在施工的過(guò)程當(dāng)中，需要選擇資質(zhì)較高的供應(yīng)商。在選擇供應(yīng)商的時(shí)候，需要對(duì)相關(guān)資質(zhì)進(jìn)行檢查，并且抽查施工材料的質(zhì)量。當(dāng)施工材料進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)之前，還需要對(duì)施工材料的質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)不能出現(xiàn)存在質(zhì)量問(wèn)題的施工材料。施工材料進(jìn)入到現(xiàn)場(chǎng)之后，需要根據(jù)材料的性質(zhì)，采取不同措施對(duì)其進(jìn)行保護(hù)處理。另一方面，需要加強(qiáng)對(duì)施工材料使用量的控制，通過(guò)對(duì)不同的材料進(jìn)行組合使用，能夠充分發(fā)揮出材料的綜合性能。

3.6 碎石樁技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在我國(guó)道路工程建設(shè)中，通常會(huì)遇到一些很難處理的地基。通常情況下，在對(duì)軟土地基進(jìn)行加固時(shí)，都會(huì)使用碎石樁基礎(chǔ)對(duì)其進(jìn)行施工。碎石樁技術(shù)在施工的過(guò)程當(dāng)中不僅操作簡(jiǎn)單，同時(shí)，加固施工的效果非常好。碎石樁在施工的過(guò)程當(dāng)中，主要是利用水泥和石屑等各種施工材料，將各種材料混合之后，加入水對(duì)其進(jìn)行稀釋、攪拌，這樣就可以制作出更加高質(zhì)量的樁基。在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的時(shí)候，對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)滲混，這樣可以使軟土地基形成非常強(qiáng)的復(fù)合墊層，有效提升道路的穩(wěn)定性及安全性。在使用碎石樁施工技術(shù)時(shí)，會(huì)受到很多因素的影響，如果在使用過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)水泥泵管堵塞等情況或者是其他緊急情況，施工人員必須第一時(shí)間對(duì)其進(jìn)行處理，防止水泥泵管出現(xiàn)爆管情況。此外，施工單位還需要對(duì)施工情況進(jìn)行詳細(xì)的檢查，在保證工程建設(shè)質(zhì)量的前提下，提升工程施工的效率。但是，碎石樁施工技術(shù)并不能應(yīng)用到所有軟土地基處理程中，若施工中無(wú)法保證施工技術(shù)的有效性，就會(huì)影響軟土地基的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致強(qiáng)度及滲透性能不能滿足工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，再加上后期夯實(shí)施工的深度不足，影響工程建設(shè)的整體效果。所以，在采用碎石樁施工技術(shù)對(duì)軟基進(jìn)行處理時(shí)，需要先分析軟土地基的性質(zhì)，根據(jù)實(shí)際情況，將碎石樁技術(shù)與砂墊層、砂井的施工方式相結(jié)合，提升路基施工的穩(wěn)定性，節(jié)約施工建設(shè)成本。

3.7 深基層拌和工藝

當(dāng)軟土地基的性質(zhì)為粉質(zhì)土、黏質(zhì)土?xí)r，可以使用深基層拌和的方式對(duì)其進(jìn)行處理。如果工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)存在很強(qiáng)的腐蝕性能，在施工之前，就需要對(duì)土層進(jìn)行預(yù)壓檢測(cè)，保證該技術(shù)的可行性，對(duì)施工的不足處進(jìn)行優(yōu)化處理。如果土質(zhì)之間存在很大的差異性，在使用深基層拌和技術(shù)時(shí)，應(yīng)該遵守因地制宜的原則，根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，采取相應(yīng)措施處理，保證每個(gè)環(huán)節(jié)的施工效果都能滿足工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)軟土地基中含有大量的高嶺石成分的黏土?xí)r，可以優(yōu)先使用該技術(shù)，如果黏質(zhì)土還存在高毒性或者是鹵族元素的化合物等特殊成分時(shí)，不能直接使用深基層拌和技術(shù)，而且酸性或者是堿性成分過(guò)高的土質(zhì)中也不能使用深基層拌和技術(shù)［4］。需要根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況選擇處理技術(shù)，通過(guò)混合材料的固結(jié)作用，有效改善軟土地基的狀態(tài)，提升地基的硬度，保證路基施工的質(zhì)量。

3.8 石灰攪拌樁

第一，準(zhǔn)備工作［5］。需要充分分析道路工程軟土地基的施工要求，并且根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的具體情況對(duì)施工物資進(jìn)行合理的準(zhǔn)備。例如，使用石灰攪拌樁對(duì)軟基進(jìn)行處理時(shí)，空氣鼓風(fēng)設(shè)備與攪拌用的磚塊等材料需要提前準(zhǔn)備，這樣可以方便軟土地基后續(xù)施工的高效進(jìn)行。

第二，當(dāng)軟土地基填充施工完成之后，需要根據(jù)軟土地基的實(shí)際情況選擇適量的礫石或者是砂石進(jìn)行填充施工。如果軟土地基的表觀層較為薄弱，就很有可能在工程建設(shè)的過(guò)程當(dāng)中，以及道路工程后期運(yùn)營(yíng)時(shí)出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題，所以可以采取填充施工的方法，提高軟土地基的穩(wěn)定性。

第三，嚴(yán)格控制軟土地基中滲入灰的數(shù)量。根據(jù)工程的實(shí)際情況，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的計(jì)算之后，可以確定滲入灰的總量，這樣可以更好地改善軟土地基的施工效果。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)進(jìn)行試樣收集，并且按照相應(yīng)的規(guī)范對(duì)試樣進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)并評(píng)估，最終確定石灰的添加量。

3.9 強(qiáng)夯法施工技術(shù)

為了能夠更好地提升軟土地基的承載力，可以在施工的過(guò)程中使用強(qiáng)夯施工法，對(duì)夯實(shí)的位置與高度進(jìn)行計(jì)算，使重錘可以在計(jì)算的位置進(jìn)行夯實(shí)施工，促使軟土地基能夠快速固結(jié)。該技術(shù)又被稱為動(dòng)力固結(jié)技術(shù)，是軟土地基處理過(guò)程中經(jīng)常使用的加固技術(shù)。該技術(shù)的加固原理與動(dòng)力加固的原理很像，都是通過(guò)使用機(jī)械設(shè)備對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。在施工的過(guò)程中，起重機(jī)可以將重量約20t的重錘提升到離地面20～30m的高度內(nèi)［6］，使重錘呈自由落體式落下，直接對(duì)地表產(chǎn)生沖擊，并且依靠產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力提升軟土地基的硬度，增加軟土地基的強(qiáng)度。該施工技術(shù)可以應(yīng)用到施工周期較短并且施工面積加大的道路工程建設(shè)中。該方法在使用中需要注意的是，雖然可以快速提升軟土地基的承載能力，并且加固處理的深度在5～10m，但是該技術(shù)只能應(yīng)用在土質(zhì)顆粒較大且不飽和的軟土地基中，對(duì)于飽和度較高的軟土地基則會(huì)影響到施工效果，同時(shí)，淤泥類的軟土地基也不能使用強(qiáng)夯施工法。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，城市建設(shè)進(jìn)程的加快使道路橋梁工程的建設(shè)數(shù)量逐漸增多，人們對(duì)于道路橋梁工程施工質(zhì)量的要求也在逐漸提升。在施工的過(guò)程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基項(xiàng)目，施工人員需要對(duì)軟土地基的土質(zhì)情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果，制訂相應(yīng)的施工方案，選擇合適的處理技術(shù)，這樣才能更好地提升市政道路橋梁軟土地基施工的質(zhì)量，為后續(xù)工程的使用奠定基礎(chǔ)。