市政道路施工中軟基礎(chǔ)加固技術(shù)的運(yùn)用分析

蔡寧

（惠州市市政工程有限公司，廣東 惠州 516001）

市政道路工程屬于城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要內(nèi)容，也是整個(gè)城市發(fā)展的重要交通樞紐，市政道路工程的施工質(zhì)量關(guān)系到民眾的日常生活。軟土地基是市政道路工程施工的重要內(nèi)容，在市政道路工程施工中，如果施工人員沒(méi)有解決好軟土地基問(wèn)題就很有可能誘發(fā)路面沉降和路面塌陷問(wèn)題，最終會(huì)威脅道路車(chē)輛和行人的生命財(cái)產(chǎn)安全。為了能夠保證市政道路工程的施工質(zhì)量，需要相關(guān)人員在深刻認(rèn)識(shí)市政軟土地基處理重要性的基礎(chǔ)上，全面把握市政道路工程中軟土地基的基本特點(diǎn)，根據(jù)市政軟土地基的特點(diǎn)探討市政道路工程中軟土地基基礎(chǔ)加固技術(shù)的應(yīng)用。

1 市政道路工程軟土地基基本情況概述

軟土地基是指強(qiáng)度低、壓縮量高的軟弱土層，具體由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土、吹填土和高壓縮性土層共同組成。軟土地基的含水量較高，在受內(nèi)外部因素干擾的影響下，會(huì)使得整個(gè)工程結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)沉降和涵管彎曲現(xiàn)象的出現(xiàn)，在沉降、塌陷超過(guò)允許范圍的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的工程施工質(zhì)量問(wèn)題，加上車(chē)輛的影響會(huì)誘發(fā)跳車(chē)的現(xiàn)象。因此，為了能夠保證市政道路工程的順利建設(shè)，需要相關(guān)人員做好市政道路工程軟土地基處理工作。軟土地基在市政道路工程方面的危害主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)：1）路基沉降。在道路工程施工完成后，在車(chē)輛運(yùn)行的荷載與路堤自身重力的作用下，軟土?xí)饾u向下沉。如果下沉不均勻，則會(huì)出現(xiàn)路基傾斜的情況，嚴(yán)重則會(huì)發(fā)生交通事故。如果路基是整段的下沉，則要對(duì)地基進(jìn)行不斷的填補(bǔ)，不僅浪費(fèi)人力和財(cái)力，還會(huì)增加車(chē)輛通過(guò)的危險(xiǎn)系數(shù)；2）路基開(kāi)裂。在荷載力的作用下導(dǎo)致坡腳土的外隆起，造成路基本體下陷，對(duì)行車(chē)安全有嚴(yán)重的威脅，如果在軟土地基的基礎(chǔ)上直接道路建設(shè)，會(huì)造成整個(gè)工程的嚴(yán)重破壞，影響車(chē)輛的正常行駛。

2 市政道路工程中軟土地基的基本特點(diǎn)

1）孔隙大。市政道路工程中軟土地基其穩(wěn)定性較小，可以被壓縮的空間比較大，由此使得市政軟土地基的孔隙加大，整個(gè)市政工程施工就會(huì)出現(xiàn)影響工程施工建設(shè)的影響因素；2）含水量較高。軟土地基在整個(gè)工程施工中具有比較明顯的不穩(wěn)定的現(xiàn)象，在含水量較大的情況下整個(gè)工程施工的流動(dòng)性會(huì)增強(qiáng)，嚴(yán)重的情況下還會(huì)限制整個(gè)工程的建設(shè)發(fā)展；3）支撐效果較差。支撐能力是影響市政道路工程施工質(zhì)量的重要因素，在工程施工中只有保證工程的支撐效果才能夠?yàn)檎麄€(gè)工程的順利施工提供支持，全面增強(qiáng)建筑工程施工的穩(wěn)定性和支撐性；4）高觸變性與流變性。一般軟土地基都存在著較高的觸變性和流變性，在不同力的作用下，很容易發(fā)生縱向或橫向的變形，即使經(jīng)過(guò)基本的加固處理，如處理方式不當(dāng)也無(wú)法對(duì)其變形問(wèn)題起到有效的抑制作用，在道路工程的實(shí)際使用中易發(fā)生塌陷等事故。

3 市政道路施工中軟基礎(chǔ)加固技術(shù)應(yīng)用的重要性分析

軟土地基是市政道路工程施工的重要區(qū)域，在處理不當(dāng)?shù)那闆r下會(huì)使得整個(gè)工程的施工工期拖延，施工目標(biāo)無(wú)法順利完成。在市政道路工程施工過(guò)程中如果軟土區(qū)域中的軟質(zhì)粒出現(xiàn)了中性水分離子，正負(fù)電荷就會(huì)大量的出現(xiàn)在土粒土層表面，電力負(fù)荷作用會(huì)得到強(qiáng)化。在高溫空氣土壤氧氣的吸附作用下水溶質(zhì)分子的作用效率就會(huì)受到影響。不斷提升的中性水分離子會(huì)影響土壤的粘結(jié)性，最終會(huì)使得土質(zhì)變得更加松軟。市政道路施工中軟基礎(chǔ)加固技術(shù)應(yīng)用的重要性具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）減少市政道路工程的安全隱患。軟土地基是市政道路工程施工中的常見(jiàn)地基類(lèi)型。受軟土地基本身牢固性、穩(wěn)定性差的影響，將其引入到市政道路工程中的時(shí)候很容易出現(xiàn)道路路面沉降、塌陷等安全問(wèn)題。在市政道路施工中軟基礎(chǔ)加固技術(shù)的作用下能夠在先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和工藝的支持下排除軟土地基中的多余水分和空氣，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的加固處理，全面提高市政道路工程的安全；2）降低市政道路工程的養(yǎng)護(hù)成本。在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提升下，市政道路上行駛的車(chē)輛增多，無(wú)形中加大了整個(gè)市政道路的承載壓力。市政道路施工中軟基礎(chǔ)加固技術(shù)在市政道路施工中的引入能夠在保證工程施工質(zhì)量的情況下，以較少的成本消耗來(lái)維護(hù)工程建設(shè)，由此會(huì)減少市政道路工程的養(yǎng)護(hù)周期和施工操作程序，節(jié)省工程成本投入。

4 市政道路施工中軟基礎(chǔ)加固技術(shù)的運(yùn)用

4.1 預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)

在市政道路工程施工的過(guò)程中如果出現(xiàn)了地基松動(dòng)的問(wèn)題，需要在原本施工人員數(shù)量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增加施工人員的數(shù)量，在人員的配合下能夠減少因?yàn)榈鼗蓜?dòng)所誘發(fā)的施工事故，提高軟土地基施工效率。

在市政道路工程打樁施工中，需要相關(guān)人員明確地基土出現(xiàn)軟化的原因、范圍以及具體位置，在考慮地基軟土基本表現(xiàn)和形成原因的基礎(chǔ)上使用預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行處理。為了能夠保證地基加固處理的效果，在處理地基之前需要施工人員確保樁基所在位置的精準(zhǔn)、道路路面的平整。在樁機(jī)第一節(jié)裝置壓入之后，第二節(jié)裝置要將預(yù)應(yīng)力管樁吊起來(lái)，將前后兩節(jié)裝置用電焊連接在一起。

在加固施工中常見(jiàn)的管樁型號(hào)十分多樣，管樁的外徑一般為300dmm，樁的厚度為70mm，單節(jié)樁的長(zhǎng)度不能夠超過(guò)11m。如果預(yù)應(yīng)力管樁的外部直徑為400dmm，前后兩個(gè)單節(jié)樁的長(zhǎng)度不能夠超過(guò)12m，單節(jié)樁的厚度在95mm左右。

4.2 現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)

在市政道路工程的深入發(fā)展下，現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)也被人們開(kāi)始廣泛的應(yīng)用在市政道路工程中。從實(shí)際操作上來(lái)看，現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)融合了振動(dòng)沉模壁防滲漏墻、振動(dòng)沉管樁兩種施工技術(shù)形式，在管樁中心填筑的混凝土凝固達(dá)到規(guī)范的設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)后，將砂石材料鋪設(shè)在管樁的頂部，在砂石層之間鋪墊好土工柵欄，充分體現(xiàn)出土層和管樁的荷載力作用。

在施工中，所選擇的現(xiàn)澆混凝土管樁直徑為1.5m，埋藏到土層中的長(zhǎng)度不能夠低于25m。在現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)的支持下能夠有效提升樁身的強(qiáng)度，簡(jiǎn)化市場(chǎng)道路工程的施工流程，全面提升整個(gè)功能的施工質(zhì)量?，F(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1）施工適用性?，F(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)屬于一種剛性樁，現(xiàn)澆混凝土管樁本身的強(qiáng)度較高，能夠使用的混凝土類(lèi)型廣泛，加工后的樁徑能夠達(dá)到1.5m。在具體實(shí)施操作的時(shí)候會(huì)使用一邊振動(dòng)一邊加壓的沉管方式，沉降的處理深度在25m；2）施工質(zhì)量能夠得到保證?，F(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)的施工工藝簡(jiǎn)單、操作過(guò)程清晰，在具體實(shí)施操作的時(shí)候能夠根據(jù)工程施工需要來(lái)調(diào)整材料的投放；3）檢測(cè)周期短、檢測(cè)費(fèi)用低廉，檢測(cè)范圍廣泛。現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)在實(shí)施應(yīng)用后會(huì)進(jìn)行必要的檢測(cè)，一般是無(wú)損檢測(cè)，具有檢測(cè)周期短暫、檢測(cè)范圍廣泛的特點(diǎn)。

4.3 粉煤灰碎石加固技術(shù)

當(dāng)前，在市政道路工程軟土地基加固施工中的常用加固手段是粉煤灰碎石加固。在實(shí)際操作上，施工人員會(huì)將水泥和粉煤灰、石屑、碎石等材料均勻的攪拌在一起，之后在混合料中注入一定比例的水，實(shí)現(xiàn)對(duì)拌和材料的充分?jǐn)嚢?。依托以上材料?huì)使得市政公路路基形成高粘度的樁體結(jié)構(gòu)。

借助生成的高粘度樁體結(jié)構(gòu)和軟土地基混合在一起，最終會(huì)在市政軟土地基上形成一層復(fù)合墊層。這種復(fù)合墊層能夠充分滿足市政道路工程軟土地基加固需要，并在以往的基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)市政道路工程路基的穩(wěn)定性和安全性。

和其他軟土地基加固技術(shù)相比，粉煤灰碎石加固技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在施工不受時(shí)間和空間的限制，經(jīng)過(guò)該技術(shù)加固的市政工程路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性較好，同時(shí)，在保證市政道路工程施工質(zhì)量的情況下還能夠節(jié)省整個(gè)工程的施工消耗，減少市政道路工程施工對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。

4.4 水泥攪拌樁施工技術(shù)

水泥攪拌樁施工技術(shù)適合應(yīng)用在市政道路工程的軟土地基加固施工中。從整個(gè)市政道路工程發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，水泥在軟土地基加固中起到的是固化劑的作用。在具體施工中，將水泥放入到特定的機(jī)械設(shè)備上，而后進(jìn)行攪拌，讓水泥和軟土地基產(chǎn)生反應(yīng)，隨著反應(yīng)的深入進(jìn)行，會(huì)充分發(fā)揮出水泥攪拌樁技術(shù)對(duì)軟土地基的加固作用。

水泥攪拌樁施工技術(shù)的應(yīng)用操作步驟具體如下：1）嚴(yán)格調(diào)試攪拌樁的位置，確保攪拌機(jī)能夠被放置在指定的位置上；2）在攪拌水泥的過(guò)程中需要嚴(yán)格控制水泥漿液的比例；3）攪拌土并將水泥漿液噴射到軟土中，從而起到理想的軟土地基加固效果。

4.5 強(qiáng)夯法加固軟基技術(shù)

強(qiáng)夯法加固非飽和土的過(guò)程是土中氣相被擠出的過(guò)程，在反復(fù)夯實(shí)加固的作用下土地會(huì)出現(xiàn)裂紋。土體中的吸附水會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂伤?，伴隨孔隙水壓力的消散，土地的抗剪強(qiáng)度和變形模量會(huì)不斷增長(zhǎng)。單純的強(qiáng)夯會(huì)因?yàn)樨Q向裂縫的產(chǎn)生而出現(xiàn)非規(guī)則性的問(wèn)題，由此會(huì)加劇孔隙水和氣體排除問(wèn)題，有效提升市政工程軟土地基的加固效果和施工進(jìn)度。

而采用排水固結(jié)法和強(qiáng)夯法結(jié)合技術(shù)，在市政軟土地基土體遭受荷載沖擊的時(shí)候，土體中的孔隙水會(huì)增加，孔隙水能夠滲透到袋裝的砂井中。之后會(huì)沿著砂井?dāng)D壓到地表層，由此會(huì)縮短排水距離，加速孔隙水壓力消散過(guò)程和地基沉降，最終達(dá)到軟土地基加固的目的。

為了能夠保證強(qiáng)夯法加固軟基技術(shù)的應(yīng)用成效，在具體施工中要密切關(guān)注以下幾個(gè)問(wèn)題：第一，密切關(guān)注如何降低孔隙水壓、增大有效深度。在市政工程軟土地基加固施工中，在路基深度加深后，需要適當(dāng)?shù)脑黾榆浲恋鼗庸棠芰恐С郑谀芰吭黾拥倪^(guò)程中會(huì)出現(xiàn)水壓增大的現(xiàn)象。從實(shí)際操作上來(lái)看，現(xiàn)階段，軟粘土地基強(qiáng)夯處理效果不理想的原因包含三個(gè)方面的內(nèi)容：1）夯實(shí)能量缺乏，導(dǎo)致整個(gè)工程的軟土路基加固深度達(dá)不到規(guī)范的要求，下部土體無(wú)法完成凝結(jié)沉降；2）強(qiáng)夯加固軟基技術(shù)會(huì)使得市政道路工程上部分的軟黏土結(jié)構(gòu)遭受破壞，最終不僅會(huì)降低市政道路工程的強(qiáng)度，而且還會(huì)降低整個(gè)工程的滲透性；3）現(xiàn)階段施工的強(qiáng)夯軟土地基處理工藝不適應(yīng)軟黏土地基的強(qiáng)夯特點(diǎn)，在地基中孔隙水壓力較高的情況下會(huì)出現(xiàn)彈簧土。

為了能夠解決以上問(wèn)題，在施工中，需要相關(guān)人員調(diào)動(dòng)一切積極因素打造出完善的市政道路路基強(qiáng)夯加固排水系統(tǒng)。按照先慢后快、逐層增加、逐層加固的夯擊方式來(lái)抑制孔隙壓力的提升，防范土體液化現(xiàn)象的出現(xiàn)。

4.6 排水固結(jié)施工技術(shù)

排水固結(jié)施工技術(shù)適合應(yīng)用在軟土地基含水量高、地層穩(wěn)定性的施工區(qū)域，在這樣的施工區(qū)域中能夠達(dá)到理想的土層增強(qiáng)效果。從當(dāng)前發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看排水地基的主要體現(xiàn)在真空預(yù)壓、降水預(yù)壓等方法。降水預(yù)壓是通過(guò)井點(diǎn)降水的方式來(lái)降低地下水位，最終達(dá)到提高工程土壤強(qiáng)度和提高預(yù)壓加固效果的目的。同時(shí)，在使用排水固結(jié)施工技術(shù)的時(shí)候還能夠減少軟土地基處理對(duì)土層結(jié)構(gòu)的損壞，確保市政道路工程的順利進(jìn)行。真空預(yù)壓操作方式通過(guò)砂墊層的層層疊加能夠?yàn)楣こ淌┕さ捻樌M(jìn)行提供支持，最終達(dá)到加固地基的目的。但是在實(shí)際操作中我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，這種軟土地基處理方式深受施工場(chǎng)地規(guī)模大小的限制，在工程施工中需要施工人員結(jié)合施工場(chǎng)地情況來(lái)選擇和應(yīng)用這種技術(shù)。沙井堆載預(yù)壓主要是通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備對(duì)土質(zhì)顆粒進(jìn)行壓實(shí)作用，改善軟土地層飽和性土特征，達(dá)到快速加固的效果。由此可見(jiàn)，排水固結(jié)技術(shù)的應(yīng)用能夠轉(zhuǎn)變軟土地基含水量大、流動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。在這種軟土地基處理技術(shù)的支持下能夠解決軟土地基流動(dòng)性強(qiáng)和含水量大的特點(diǎn)，本質(zhì)是通過(guò)改善土壤的結(jié)構(gòu)來(lái)達(dá)到處理軟土地基的目的。

4.7 換填加固施工技術(shù)

換填加固施工技術(shù)是在挖取市政道路工程軟土地基土層之后，按照規(guī)范的施工要求和標(biāo)準(zhǔn)在其中添加一定比例的填料，而后開(kāi)展壓實(shí)處理，最終保證整個(gè)工程的地基土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范的要求。從實(shí)際實(shí)施操作上來(lái)看，該方法施工簡(jiǎn)便，易于操作和檢測(cè)，可就地取材，施工中使用范圍廣泛。軟土層的厚度不是很大時(shí)，處理深度一般在3m以?xún)?nèi)，也不宜小于0.5m采用換填法取得較好的效果。

在具體應(yīng)用中施工單位需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況確定是否選擇換填施工技術(shù)。換填加固方法的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐腐蝕能力和地基承載能力，通過(guò)不良土的替換改善原軟土地基滲水性差的弱點(diǎn)，避免施工中由于土壤結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定所造成的沉降、塌陷等質(zhì)量缺陷，與此同時(shí)，換填加固技術(shù)還能夠提升路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)壓縮固化的效果。

5 軟基礎(chǔ)加固技術(shù)在具體市政工程中的應(yīng)用

文章所研究的市政道路工程地勢(shì)十分平坦，地勢(shì)高度在30m到33m之前，市政道路工程的上部分軟土層厚度較大，巖層埋藏深度達(dá)到了50m。整個(gè)地區(qū)的道路路段多是農(nóng)田，荷塘地層，巖性。結(jié)合地質(zhì)勘察報(bào)告調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，道路兩邊的地基多為河水沖擊下的不良地質(zhì)，土層厚度超過(guò)了規(guī)范的要求，地區(qū)范圍內(nèi)的軟土層含水量較多，土層的空孔隙比較大，水分的滲透性較差，壓縮性高，強(qiáng)度低，在施工方案制定不完善、施工技術(shù)應(yīng)用不合理的情況下會(huì)誘發(fā)一系列的沉降問(wèn)題，在沉降量加大的情況下會(huì)出現(xiàn)地基失穩(wěn)定的問(wèn)題。

軟土處理短在實(shí)施路基填土操作之前，需要對(duì)路基的沉降情況和穩(wěn)定情況進(jìn)行嚴(yán)格的審查和觀測(cè)，在適合的地方布置觀測(cè)站，并對(duì)經(jīng)過(guò)處理后的軟土地基開(kāi)展沉降量測(cè)試檢查。

市政道路工程的軟土地基填筑工作一直持續(xù)到路基填土操作完成，時(shí)間周期在42d左右，在這個(gè)期間，測(cè)試獲得的平均沉降量在45.6mm左右。在填土操作完成之后，每間隔20d測(cè)試一次，共觀測(cè)三次，這三次觀測(cè)工作獲得的沉降量數(shù)值分別為9.3mm、5.8mm和2.4mm，在經(jīng)過(guò)改善處理后真?zhèn)€工程的路基基本不會(huì)繼續(xù)出現(xiàn)沉降的問(wèn)題，滿足了規(guī)范的設(shè)計(jì)要求，也證明了水泥攪拌樁加固處理對(duì)沉降的控制效果良好。

經(jīng)過(guò)以上檢測(cè)分析我們發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)過(guò)水泥攪拌樁加固處理后的工程地基強(qiáng)度、變形模量得到提升，地基穩(wěn)定性得到提升，復(fù)合地基的承載力進(jìn)一步提升，整個(gè)工程的地基加固施工達(dá)到了理想的施工成效。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，市政道路施工中軟基礎(chǔ)加固技術(shù)的應(yīng)用能夠在保證市政道路工程施工質(zhì)量的情況下來(lái)減少施工維護(hù)成本消耗，保障工程的施工安全和施工穩(wěn)定。為此，在新時(shí)期，需要相關(guān)人員立足市政道路施工實(shí)際情況，針對(duì)軟土地基施工存在的問(wèn)題，引進(jìn)多種地基加固處理技術(shù)，在技術(shù)的支持下保障市政道路工程的施工安全和施工質(zhì)量，推進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。