軟基加固技術在市政道路施工中的應用

呂小安

摘要：在市政道路建設過程之中，如何在軟土地基之上安全施工，目前是相關人員十分關注的一個問題，對于軟基加固的應用，就可以在很大程度上適用于我國解決市政道路施工的各項問題，具有十分重要的意義。

關鍵詞：市政道路；軟基加固；預應力管樁

中圖分類號：U416.1文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2017）01-14642

前言

市政道路施工中的軟基是指透水性差，壓縮性高，承載力小，含水量大的飽和粘土。軟基的這些特征導致軟基的承載能力和穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。挖掘斜坡將導致支撐系統(tǒng)的側(cè)壓增加和滑移，如果有建筑物，則開挖將導致周圍建筑物傾斜和沉降，由于更大的含水量將導致地面隆起。軟土基礎的主要成分是粘性土和粉土，其變形較大，固結(jié)速度慢，強度不高。因此，在軟基施工中如果沒有采取相應的技術手段，會對施工工程的安全和質(zhì)量產(chǎn)生影響，會對市政道路的正常使用產(chǎn)生影響，從而增加了維修成本。

1.軟土地基特點及危害

因軟土地基具有以下幾方面的特點，不適合直接進行市政道路施工，危害性極大。

1.1含水量高、孔隙大

軟土地基含水量高與其土質(zhì)構(gòu)成有密切關系。軟土地基多由粘土和粉土粒構(gòu)成，土粒表面常常聚集一定的負電荷，它們能夠吸引空氣中的水蒸氣附著在土體上，逐漸升高軟土含水率，土粒之間的粘性就會受到影響，進而增大軟土孔隙比，形成不利于保持地基穩(wěn)定的土體特征。

1.2觸變性、流變性較突出

影響軟土地基穩(wěn)定性的一個重要原因是變形問題。一般軟土地基都存在較高的觸變性和流變性。在不同外力的作用下，軟土地基很容易發(fā)生縱向或橫向的變形，道路工程易發(fā)生塌陷等事故，嚴重影響道路使用過程中的安全性與可靠性。

1.3高壓縮系數(shù)、低抗剪強度

由于軟土結(jié)構(gòu)的密實度低，所含大孔隙較多，容易受外力作用而被壓縮，整體強度水平較差，而較低的抗剪強度也決定了軟土地基在承載能力上十分薄弱，很容易發(fā)生沉降問題導致塌陷，嚴重影響市政道路工程的使用壽命，增加了安全隱患。

2.市政道路施工中軟基加固的重要性

軟土地基因其本身諸多特性，很容易造成市政道路工程路面出現(xiàn)沉降、塌陷等問題，在一定程度上威脅著我國道路交通運行的安全性。一旦發(fā)生安全事故，將造成不可挽回的人身財產(chǎn)損失，產(chǎn)生不良的社會影響。同時科技進步促進人們生活水平的提高，私家車數(shù)量與日俱增，加上雨雪天氣的沖刷，對市政道路都是一項巨大的考驗?；诖?，加固軟土地基成為施工技術人員關注的核心，而此項技術的應用也成為時代的選擇和必然要求。因此努力實現(xiàn)市政道路施工的規(guī)范性和標準化，促進我國道路施工事業(yè)的快速發(fā)展，市政道路施工軟基加固有著極大的必要性。

3.當前市政道路施工中的軟基問題

就軟土地基而言，它的含義主要就是指在一些市政道路工程中的黏土狀態(tài)轉(zhuǎn)化為塑態(tài)的飽和性地基，在其土層中主要是一些承載能力較差的松軟土和有機土質(zhì)等，這些土質(zhì)的承載力根本不能滿足市政道路的要求。除此之外，由于軟基本身的含水量較大，變形性質(zhì)又很好，而且固結(jié)能力在自然條件下也比較差，因此，要在市政道路施工時有效地對其進行壓實作業(yè)是非常困難的事，同時這樣也會嚴重影響施工的工期。在目前的市政道路軟基施工中由于軟土層的厚度存在不均勻分布的情況，因而導致在使用時其承載力也存在不均勻的現(xiàn)象，如果在某個地方有較為嚴重的沉降問題出現(xiàn)，通常就會很大程度上影響到建筑的整體質(zhì)量。

4.市政道路施工軟基加固技術的應用實踐

4.1土木合成材料加固技術

該技術適用于對深層軟基進行加固處理。項目施工前，施工人員必須對施工現(xiàn)場包括軟土地基的土體特征、密實度、形成原因、影響因素等進行詳實的數(shù)據(jù)采集、測試分析。在對地基密實度的測驗過程中常借助專業(yè)的振動設備。通過控制該振動設備使其在軟層中保持一定頻率振動，同時在振動部位加入一定量的土木合成材料，使該材料與軟土體充分混合，二者會結(jié)合為相對穩(wěn)定的整體，從而實現(xiàn)對軟土地基的加固。該技術要求對軟土情況進行全方位的勘測，工作量增加，不適用于大規(guī)模市政道路工程的軟基加固。

4.2預應力管樁加固技術

為提高施工效率，應用此技術前必須準確定位松軟地基的位置及范圍，避免加固不當，造成浪費。準確定位后，才能開始進行測量，確定管樁的投放位置，然后打樁施工作業(yè)。該技術的核心環(huán)節(jié)為如何有效地將預應力管樁投入松軟地基中，很大程度上取決于工程所在的環(huán)境條件和地基特點。打樁施工作業(yè)完成后，還要設置較為顯著的標志牌，以此來保證軟基加固的質(zhì)量和強度。實踐證明，此技術能有效改變地基松軟問題。

4.3強夯法加固技術

強夯法加固技術為借助物理方法實現(xiàn)軟基加固，使用專門的強夯機，利用重錘自由落體所產(chǎn)生的動力夯實地基土體。因此本技術適合在預壓時間不足、軟土層淺、施工范圍大、施工期短等情況下使用。強夯法加固技術的預壓時間較其他工程項目短，且常用在大面積或地基軟土層相對較薄的道路施工建設過程中。另外，此法對施工技術及設備的要求較為簡單，且適用范圍廣，無過高的成本消耗，地基加固密實度高。但在工程施工期短、施工面積較大且要考慮沙井及墊層問題時，此法在一定程度上會增加施工成本。另外，施工前需要對軟基情況進行全面分析，以確保加固技術選用的科學性和合理性。

4.4混凝土管樁加固技術

混凝土管樁加固技術有效融合了振動管樁與防滲墻技術兩者的優(yōu)勢，優(yōu)越性明顯，適用范圍廣闊，已成為當前軟基加固施工中最常見的一種。此項技術在實際施工應用中可以直接向軟土中澆筑混凝土，施工操作簡單，有效簡化了施工工藝和流程。此技術應用的重點在于對管樁的高度與硬度的準確把握，通常要求管樁直徑為1.5m，埋入土層的長度要達到25m。該技術能有效加固軟土層，最大限度提高施工質(zhì)量。

4.5水泥攪拌樁加固技術

水泥攪拌樁加固技術可有效改良軟土地基，其最大特點是充分應用固化劑。通過攪拌機設備將作為固化劑的水泥與軟土土體充分攪拌，二者和泥漿之間發(fā)生一系列反應，形成新的具有穩(wěn)固結(jié)構(gòu)的整體，從而達到加固軟土地基的目的。該技術能提高軟土地基的結(jié)構(gòu)強度和水穩(wěn)定性，且施工操作相對簡單，缺點為增加了施工成本。

4.6塑料排水板加固技術

排水板加固技術主要是針對軟土地基含水量高的問題所采取的一項技術。道路工程施工建設通常是在露天環(huán)境下作業(yè)，受環(huán)境條件的影響非常大。本技術利用專門的插板機設備，將塑料排水板插入軟土地基土中，并通過設備在其上部施加預壓荷載作用力，使土體孔隙中所含的水分在力的作用下排到排水板上方的預設排水管或砂層中，最后通過相應的渠道排出。這一技術能有效降低軟土地基的含水量，提高軟土地基的固結(jié)效率，使地基堅固耐壓。另外排水板制作和施工成本相對較低，施工方法較為簡單，因此本技術更容易在實際工程中得到應用，兼顧經(jīng)濟性與實用性。

5.結(jié)語

一般來說，軟土地基在市政道路施工中很難把握其施工質(zhì)量，軟基的施工質(zhì)量對于市政道路工程的整體質(zhì)量有著非常重要的影響。本文介紹的市政道路軟基加固處理方法能夠大大提高軟基的壓實程度，使市政道路的施工質(zhì)量得以確保。