市政道路路基施工中的軟土地基處理問題淺析

徐耀輝

(廣東省交通規(guī)劃設計研究院集團股份有限公司，廣州 510507）

1 引言

市政道路工程作為我國的基礎設施，對于促進社會經濟發(fā)展有著十分積極的作用，但現(xiàn)階段，市政道路工程的建設質量提升一直是一個亟待解決的問題[1]。軟土路基施工技術作為市政道路工程地基建設中的重要技術，能夠有效改善軟土地基的使用性能，使之符合市政道路對地基的要求。如何通過科學的處理方法，優(yōu)化軟土路基施工技術流程，是當前市政道路工程建設過程中的重要任務。

2 軟土地基概述

軟土地基是一種較為特殊的路基類型。軟土是強度較低同時壓縮量較高的一種土層。因為軟土地基含水量過高和有機物質過多，導致軟土地基與正常地基之間存在著明顯的不同，其穩(wěn)定性極差，如果不對它進行及時處理，將會導致道路工程施工產生困難或使用過程中出現(xiàn)問題。除了穩(wěn)定性較差之外，軟土地基還具備著低透水性。因為透水性較差，無法將土質中的水分順利排出。受自身結構的影響，軟土地基內部經常存在著非常多的空隙，可通過壓縮空隙使軟土地基內部結構變得更加緊密，防止后續(xù)施工時出現(xiàn)變形問題。一般來說，道路工程建設過程中地基的壓縮性與液限指數成正比。軟土地基具備明顯的壓縮性，導致軟土地基一旦受到擠壓，整體結構將會產生破壞，無法恢復到原有的路基狀態(tài)，很難進行二次更改，進而降低整體結構強度，影響道路實際使用效果與安全性，所以施工時必須要嚴格按照相關標準與要求進行[2]。

3 軟土地基特點

軟土地基是市政道路建設施工中比較常見的路基土質之一，因為軟土地基土質具備特殊的特點，為市政道路建設也帶來了很多問題。從具體角度來看，其特點表現(xiàn)為：一是流動性和觸變性較強。在道路建設施工之后，軟土地基土質在較大壓力的影響下會發(fā)生形變，嚴重時還會導致路面發(fā)生坍塌。二是承載能力不足。因為軟土地基土質孔隙非常大，地面承載能力較低，對市政道路工程使用壽命帶來了直接影響。三是其含水量較高。而這一特點也會直接導致孔隙增大，很容易就吸收了空氣當中的水分。

4 市政道路路基施工中的軟土地基處理問題

4.1 地質勘查工作不到位

市政道路路基設計過程中，應加強對于軟土地基的處理，避免軟土地基對市政道路路基的穩(wěn)定性產生影響。市政道路路基設計前期，需要對路基所在區(qū)域進行全面的地質勘查，但是地質勘查過程中，會消耗大量的人力、物力和時間，如果勘查效率較低，會對路基建設進度產生一定的影響，導致路基施工難以按照預期時間開展。同時，地質勘查往往需要結合水文與地質相關數據信息來進行地質勘查，勘查過程中容易受到勘查人員專業(yè)水平的影響，導致地質勘查不夠全面，難以準確發(fā)現(xiàn)市政道路路基建設區(qū)域存在的軟土地基。

4.2 軟土地基處理不當

市政道路路基設計過程中，應對于軟土地基處理方法提出明確要求，選擇合適的方式處理軟土地基，保證市政道路路基的穩(wěn)定性。但是，由于設計人員對于軟土地基處理方式了解不夠，未能選擇合適的軟土地基處理方法，施工人員如果按照路基設計中所要求的方法對軟土地基進行處理，就容易導致軟土地基處理不當的情況出現(xiàn)。對軟土層進行處理的過程中涉及問題較多，其中包括有處理方式的選擇、機械設備的選擇、施工材料的購買等，若是沒有合理的處理方案，將會導致各工序銜接十分混亂，出現(xiàn)不同程度的施工問題[3]。

5 市政道路路基施工中的軟土地基處理技術

5.1 高壓旋噴法

利用高壓技術將水泥等物質噴射到軟土當中，不斷噴射過程中能夠將軟土地基變成混合固體，從而保證地基的整體強度。這種方法能夠更方便地進行施工，加快施工的進度。但是這種化學加固手段會造成一定的生態(tài)污染，且投入資金高，對土壤要求高，同時也對技術人員的業(yè)務能力有較高的要求，不適合長久投入使用。一旦工程技術人員決定采用這種方式進行地基的加固，一定要注意在施工前對施工地理環(huán)境進行全面調查，并在施工的過程當中不斷提出下一步施工的最優(yōu)化方案，同時更要注重對環(huán)境的影響，做好保障措施[4]。

5.2 硅化加固法

硅化加固法是將硅酸鈉注入事先準備好的灌注管當中，通過灌注管轉移到軟質土中，再把氯化鈣也注入軟土當中，兩種化學元素在土壤中進行充分的反應，從而達到加固的目的。這種方法能夠起到的效用范圍與土壤的整體環(huán)境有關，加固深度平均可以達到4～5 m。這一加固法對灌注技術的要求十分嚴格，硅的成本也相對較高，但能夠在短時間內將軟質土壤固化，能夠加快施工的進程。

5.3 換填法

換填法主要用于軟土厚度小于0.5 m的軟土路基。使用這種方法來對軟土地基進行處理，一方面能夠提升處理效率，另一方面也能夠降低人力、物力的損耗，從而提升道路路基壓實度[5]。

5.4 深層攪拌法

深層攪拌法在軟土地基處理過程中的應用，主要是將泥漿注入軟土中，從而提升軟土的整體穩(wěn)固程度，降低了軟土中含水量過高所帶來的影響。一般來說，在加入泥漿的過程中，還需要使用高質量的固結劑來保證泥漿能夠與軟土路基發(fā)生物理反應與化學反應，隨之與整體軟土共同凝結。通過攪拌機與加壓設備，能夠將泥漿與軟土進行充分的攪拌與融合，達到對軟土路基的加固作用。除此之外，在進行注漿攪拌的過程中，要求相關人員能夠嚴格遵守操作工藝要求，避免出現(xiàn)安全事故。

5.5 強夯法

強夯法主要是利用機械設備反復夯實地基。施工人員需要將重量在80～300 kN的夯錘調至6～30 m的高度，并讓夯錘自由下落，進而給軟土路基帶來一定的沖擊力，從而達到夯實軟土地基的目的。夯錘下落后會使軟土路基出現(xiàn)較為強烈的振動，使得夯面下方的土層能夠得到夯實，進而提高軟土路基的整體穩(wěn)固性。強夯法使用較為方便，施工速度較快，成本相對較低，可以在較多類型的土壤類型中進行使用。一般情況下，在使用該種方法進行軟土路基加固后，可以使軟土路基的強度提高到2～5倍，壓縮性可以減小2～10倍，加固影響深度可以達到6～10 m，使軟土路基中的土地呈現(xiàn)為緊密結合的狀態(tài)[6]。在此技術實施之前需要對軟土地基的周邊進行夯實，采取由外向內的方法，施工中要做好相應的記錄工作，為后續(xù)施工提供參考依據，保證軟土地基壓縮性可以得到有效降低并控制在合理范圍之內。

5.6 加筋土法

加筋土法是利用土工織物或者柵格對軟土地基進行加固處理，將上述材料加入軟土地基當中，能夠增加軟土路基的壓力擴散角，提高軟土路基負荷能力。加筋土法主要應用在由于回填土所形成的路堤，能夠適應多種不同類型的土壤，包括軟土、砂土或者黏性土。使用土工柵格的過程中，可以將其和砂墊層進行共同使用，將其作為路基中的一層，利用這一層傳遞堤身荷載力，由于這一層的高度和其他層面存在差異，可以將這一層作為路堤搭建的柔性基礎，也可以將其作為軟土固結時的排水層。墊層處理能夠提高軟土路基的整體均勻性，并且施工速度較快，能夠提高軟土路基的施工效率，縮短加固工期[7]。

5.7 土層置換處理技術

土層置換技術的主要目標是通過對工程場地進行土體結構的改造，將基礎中不穩(wěn)定的土層剔除，并以高穩(wěn)定土層取代，以達到最佳的承載力，以確保整個地基的穩(wěn)定。此技術在淺地層中經常應用，當地下水水位太低時，可以采取此技術。目前，土壤置換技術有兩種方法，一是人工置換法，二是強制置換法。其中，采用人工置換法，通過對工程場地的土體及周圍環(huán)境進行人工測量，從中選出最適合的替代土，以增強治理效果。一般比較實用的土料是滲透能力好、抗壓能力強的粗顆粒，但為了充分利用原材料本身的優(yōu)點，增加基礎強度，必須進行壓實操作。強制置換法主要有開挖置換和爆破排淤兩種方法。在淤泥較厚、較稠的情況下，應采取爆破技術，而較軟的地表則采用開挖置換法，這一技術可以方便地進行處理。此外，拋石擠淤技術也是一種土層置換技術，它主要用于地勢較低的地區(qū)，可以將積水排出。在施工過程中，為了排出路基內的泥沙，必須首先將路基中央部分的砂石排出。在軟土中，如果有橫坡，應從高處開始處理，然后是低處，適當加大低處的拋石量，然后在內側添加穩(wěn)定的土層，以避免地基坍塌。

5.8 排水固結處理技術

采用排水固結處理技術，其主要目標是處理含水率高的軟土地基，從而提高其穩(wěn)定性。若無法達到此目的，則應根據工程實際情況，選用適當的技術措施，將管道埋在地基中。在施工過程中，盡可能地垂直或橫向進行，把管道制成排水井型，使軟土地基的邊界條件得到最優(yōu)，從而保證了不同孔隙的水分能夠從對應的管道中排出。排水固結處理技術有3種：（1）砂井堆載預壓法。該技術主要應用在透水性較差的飽和黏性軟土地基上，它可以將土壤中的土粒壓實，從而從根本上改善地基的強度，進一步提高土壤的固結率。（2）真空排水預壓法。該技術利用砂井、砂墊層對已固結的土壤進行安放，然后利用真空泵抽吸土壤中的所有氣體，確保砂墊層在塑料膜下始終處于真空狀態(tài)。同時，還能將孔隙中的水分排出，從而獲得良好的固結預壓效果。由于真空預壓法施工工藝相對簡單，技術支持不強，不適合于高強度的地基施工，目前國內尚無大規(guī)模推廣。（3）降水預壓法。該技術的工作原理是利用井點抽水，以降低地下水位，增大土的自重和應力，以取得良好的預壓力。采用這種方法，既能有效地防止孔隙水壓力的改變，又能提高地基的施工速度。

6 結語

綜上所述，市政道路工程施工建設過程中，軟土路基施工處理屬于較為重要的環(huán)節(jié)，施工過程中應合理選擇路基施工技術，根據不同的軟土性質選擇不同的處理方法，從而提高軟土路基的穩(wěn)定性，保障市政道路工程的整體質量。