市政道路軟基處理技術(shù)及應(yīng)用分析

（中交城市投資控股有限公司，廣州 510623）

目前隨著基層處理技術(shù)的發(fā)展迅速，出現(xiàn)很多新的地基加固處理技術(shù)，其中一些地基加固的方法在實際運(yùn)用中已經(jīng)被證實具有良好的效果，但是仍有一些加固技術(shù)處于工程探索階段，需要大量的工程實例檢驗去驗證。本研究是基于自身工作實際基礎(chǔ)上的總結(jié)，通過理論結(jié)合實際方法，總結(jié)市政道路軟土地基加固施工技術(shù)。

1 市政道路施工中軟土地基的判別標(biāo)準(zhǔn)

判別軟土?xí)r，可從外觀顏色進(jìn)行判斷，其顏色主要為灰色，同時外觀為細(xì)粒土。從進(jìn)一步提高判別精度的標(biāo)準(zhǔn)出發(fā)，檢測人員要對其天然含水量（液限）、天然孔隙比以及十字板剪切強(qiáng)度進(jìn)行判斷，具體應(yīng)參照下表1。

表1 軟土判別標(biāo)準(zhǔn)

軟弱地基中多為軟黏土，其中主要為淤泥地質(zhì)，其含水量較高，一般可達(dá)到40%-120%。同時，軟黏土在荷載作用下，表現(xiàn)出的固結(jié)作用反應(yīng)較慢，且很難提高軟黏土的強(qiáng)度，在抗剪強(qiáng)度方面表現(xiàn)較差，對地基施工提出的要求較高，在進(jìn)行地基施工時，難度較大。

2 市政道路軟土地基處理技術(shù)及對比分析

對軟土地基的處理技術(shù)有很多，最終目的是確保處理后的地基必須滿足強(qiáng)度、變形、動力穩(wěn)定性和透水性要求，常用的處理方法主要有：

2.1 淺層軟土地基加固施工技術(shù)

對軟土地基進(jìn)行處理時，要結(jié)合軟土地基的深度選擇合適的加固施工技術(shù)，若軟土基地深度不超過3m，則常采用排水墊層或換填加固施工技術(shù)。若使用排水墊層施工技術(shù)，則要按照300～800 mm 的范圍要求控制墊層厚度。排水墊層施工應(yīng)選用碎石或砂礫，要確保上述材料具有較好的透水性。同時在進(jìn)行排水墊層施工時，需注意鋪設(shè)墊層時，要對路堤腳部位進(jìn)行延伸，一般應(yīng)延伸0.5～1 m。若使用淺層攪拌加固技術(shù)，則要控制厚度小于2m，將水泥和石灰摻入濕陷性黃土、非飽和軟土、素填土中，提高土體整體強(qiáng)度。此外，對于較淺層的軟土地基而言，工程人員還可使用換填法進(jìn)行處理。施工人員要按照設(shè)計方案對軟土地基部位進(jìn)行開挖，并關(guān)注軟土層的開挖深度，當(dāng)與施工方案要求相符時，可將高強(qiáng)度的土體、砂礫等填入其中。完成上述操作后及時進(jìn)行壓實處理，確保處理后的軟土地基強(qiáng)度和密實度達(dá)標(biāo)。

2.2 靜動力排水固結(jié)施工技術(shù)

靜動力排水固結(jié)施工技術(shù)是一種優(yōu)化整合的軟土地基加固施工技術(shù)，即將動力固接法與排水體系進(jìn)行整合，加強(qiáng)對軟黏土地基的處理。在具體加固過程中，工程人員要設(shè)置排水體系，一為水平排水體系，主要為合理的設(shè)置盲溝，并在盲溝的交匯處設(shè)置集水井。二為豎向排水體系，主要應(yīng)將塑料排水板合理的進(jìn)行放置，此時土地層會受到適量的精力，同時會承受變化的動力荷載，當(dāng)出現(xiàn)上述超載現(xiàn)象時，土地層中孔隙壓力會出現(xiàn)升降變化，此時，孔隙水會從快速排水體系中排出，進(jìn)而可改善土層的抗剪強(qiáng)度，并降低孔隙比，最終將顯著降低工后沉降問題出現(xiàn)的概率，最終地基土將成為超固結(jié)土，可保證地基整體穩(wěn)固性達(dá)標(biāo)。在執(zhí)行該施工工藝的過程中，主要從以下方面進(jìn)行了施工細(xì)節(jié)把控：

一是分層填土。在進(jìn)行填土處理時，以整個填筑土為核心，找出其中間厚度位置，并將約50cm 厚的石粉鋪設(shè)在其中，對分層填土表面進(jìn)行重力碾壓，應(yīng)分層進(jìn)行，要求達(dá)到工面要求高程；二要全面振動壓實鋪設(shè)的中粗砂，確保達(dá)到90%這一基本要求。施工過程中，在淤泥土中會沉入部分砂體，且在排水體系的作用下，抽、排水操作將改善上部淤泥土體性質(zhì)。上述操作完成后要等待10-15d 才能進(jìn)行后續(xù)施工；三是要科學(xué)的對盲溝和集水井進(jìn)行布置，做到及時排水，促使淤泥軟土更快固結(jié)；四要進(jìn)行地基清理，要以淤泥土層為基面進(jìn)行土體清理，在清理的同時要將中粗砂填入其中，并控制填入厚度，基本為1.0m 即可。

2.3 合成材料加筋加固施工技術(shù)

采用合成材料加筋加固法進(jìn)行市政道路軟土地基的處理，工程人員要關(guān)注科學(xué)選用合成材料。在合理使用合成材料的基礎(chǔ)上，可有效的對路基荷載進(jìn)行分散，同時可起到排水、隔離、反濾以及加固作用。合成材料一般穩(wěn)定程度較高，在抗壓、抗拉、抗剪等方面都有較為優(yōu)異的性能表現(xiàn)。使用合成材料可制作成強(qiáng)度和剛度較高的復(fù)合體，包括樁體、墻體等，將上述結(jié)構(gòu)應(yīng)用在軟土地基中，即使路基塑性被破壞，土工合成結(jié)構(gòu)也將有效控制破壞程度，降低沉降幅度，確保破壞程度在可控范圍內(nèi)。

2.4 粉煤灰碎石樁加固施工技術(shù)

粉煤灰碎石樁加固施工技術(shù)是當(dāng)前較為常用的軟土地基加固施工技術(shù)之一，在應(yīng)用該技術(shù)時，施工人員要對施工材料質(zhì)量進(jìn)行控制，將選用的材料和水泥進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，提高材料整體強(qiáng)度，以摻入地基土層中，形成穩(wěn)定度高的復(fù)合地基。結(jié)合工程實際經(jīng)驗可知，在應(yīng)用在技術(shù)的過程中，工程人員要關(guān)注可能出現(xiàn)的堵管現(xiàn)象，要避免選擇彎曲的泵送管，同時要選用半徑較大的泵送軟管，避免壓力積聚導(dǎo)致出現(xiàn)提升速度不高的現(xiàn)象。

2.5 反壓護(hù)道加固施工技術(shù)

在進(jìn)行軟土地基加固處理時，填筑高度可能較臨界高度高，此時，工程人員要建造反壓護(hù)道，實現(xiàn)對填筑物的有效保護(hù)。在設(shè)置反壓護(hù)道時，要按照小于路堤高度1/2 的要求進(jìn)行護(hù)道高度的控制，以應(yīng)對可能突發(fā)的軟土地基失穩(wěn)問題。

2.6 加筋路堤加固施工技術(shù)

在處理市政道路軟土地基時，工程人員要對多種加固結(jié)構(gòu)做到科學(xué)應(yīng)用。當(dāng)前，土工編織物、格柵等成為軟土地基加固的常用結(jié)構(gòu)，其不易變形、抗老化性能強(qiáng)且具有一定強(qiáng)度，因而可以作為加筋材料進(jìn)行軟土地基的加固處理。在土工編織物和格柵等的科學(xué)設(shè)置下，將顯著改善軟土地基可能出現(xiàn)的不均勻沉降現(xiàn)象，路基整體承載力將顯著提升。而在具體加筋施工過程中，工程人員要嚴(yán)格保護(hù)加筋材料，即在土工編織物或格柵上下鋪設(shè)0.2～0.3m 厚的砂墊層。進(jìn)行加筋處理時，也要分層和分期填筑，使用輕型壓實機(jī)具進(jìn)行第一層填料的壓實處理，在壓實處理厚度達(dá)到0.6m 后，要換成重型壓實機(jī)械進(jìn)行壓實處理。

3 軟土地基處理技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用

3.1 工程概況

某工程為新建道路，為城市主干路，全長為 1563.365 米，設(shè)計時速為50Km/h，設(shè)計荷載BZZ-100，道路斷面為三幅路型式，規(guī)劃道路紅線寬 50m。由于該地區(qū)長期受到各種因素的侵蝕，所以形成了特有的軟土淤泥的地質(zhì)條件。

3.2 工程軟基施工技術(shù)分析

3.2.1 施工前準(zhǔn)備

提前做好軟土基的施工準(zhǔn)備，首先收集本工程的工程特征說明、土壤的檢測報告、電纜光纜等鋪設(shè)的詳細(xì)資料和地下可能存在管道說明，同時詳細(xì)研究相關(guān)的施工圖紙。其次，編制好施工方案和施工組織設(shè)計，做好機(jī)械設(shè)備的調(diào)試、原材料、半成品、成品的檢驗等。

3.2.2 施工過程控制

本項目軟土處理施工路段斷面示意圖如下1 所示：

圖1 斷面示意圖

清表。將地面的廢棄物、雜草等進(jìn)行清理，整平地面。

測量放線。確定道路中線，根據(jù)中線和施工圖紙，借助全站儀、水準(zhǔn)儀等測量儀器測定出路基坡腳及兩側(cè)邊溝、路基邊線位置，并做好標(biāo)記。

機(jī)械清淤。部分淤泥層淤泥的清理需要大型挖掘機(jī)與排廢運(yùn)輸車配合一起清理，本工程的淤泥層厚度為500-600mm。

拋石擠淤。本項目淤泥較厚，積水嚴(yán)重，存在排水困難的問題，經(jīng)過多方綜合考慮，最終確定拋填片石措施進(jìn)行處理。片石的直徑控制大于300mm，拋填時從中間開始向兩側(cè)均勻攤鋪，遇到橫坡陡的，最低處向高拋填。完成擠淤后，用較小的石塊將空隙填充，填充完畢后，使用重型壓路機(jī)進(jìn)行壓實，其上鋪反濾層，再進(jìn)行填土。

淤泥填筑，首先明確坡角位置后，由淤泥邊部向深處逐步填筑，填筑石塊規(guī)格為 30cm 左右，不能使用過大石塊或者腐殖石塊。填筑完成，待石頂面高出水淤泥頂面 20cm 時可以通過填筑石屑完成初步的找平工作，通過壓路機(jī)碾壓將淤泥徹底擠出。滿足設(shè)計標(biāo)高要求后再次填筑石屑，進(jìn)行最終找平，及時的檢測填筑高度、攤鋪的寬度和夯擊壓實是否都符合設(shè)計要求。確保這些工序合格后方可進(jìn)行下一道工序。

鋪設(shè)土工格柵。路面平整度驗收合格后進(jìn)行土工格柵的平行鋪設(shè)，相接的兩幅土工格柵確保滿足200mm 以上的鏈接長度，沿著路基的方向?qū)ν凉じ駯胚B接部分用鐵絲每隔1 米綁扎連接，在施工鋪設(shè)過程中使用特制的釘子每隔兩米將土工格柵固定于地面上。完成第一層鋪設(shè)后，進(jìn)行填充粗砂，粗砂運(yùn)至現(xiàn)場后，將砂卸至路基邊，禁止一切機(jī)械在無填充（粗砂）的土工格柵運(yùn)行，使用用推土機(jī)攤鋪粗砂，確保土工格柵鋪設(shè)的平整度，確保施工過程中沒有起鼓和起皺的現(xiàn)象。完成鋪沙工作后，進(jìn)行鋪設(shè)面的平整度測量，確保填充厚度均勻，再用振動壓路機(jī)靜壓。

3.2.3 軟基處理施工后的質(zhì)檢

雖然在施工前期，結(jié)合項目特點和設(shè)計要求，確定了科學(xué)合理的軟土地基處理技術(shù)方案，但是在具體的項目施工中，由于各種因素和條件的約束，造成在具體施工過程中實際施工效果與預(yù)期效果存在一定的偏差的工程也存在不少。因此，在進(jìn)行軟土地基改良加固處理過程中，除了要真正做好施工前的施工組織工作準(zhǔn)備，加強(qiáng)施工現(xiàn)場施工技術(shù)把控，也要及時做好每個工序檢驗和施工后整個項目的質(zhì)量檢查。

軟土地基處理后的觀測及分析。從2019年8月10日軟土路基開始施工，填筑起就要加強(qiáng)對軟土地段的路基沉降與變形的觀測，一直到整個工程的路面施工完成之前。本工程從軟土地基處理工程在施工開始前，編寫詳細(xì)的施工組織計劃并認(rèn)真組織施工。詳細(xì)記錄完成的路基下沉的實測數(shù)據(jù)。通過監(jiān)測可知，在初期觀測階段，出于對原始軟土接受外加荷載力作用下初期的下沉期會偏大，所以在初期監(jiān)測時間間隔相對設(shè)置較短。隨著施工一段時間，在荷載作用下軟土層逐漸固結(jié)，路基沉降量逐步平穩(wěn)，因此，后期的觀測間隔的時間可以適當(dāng)設(shè)置延長，因為短時間內(nèi)沉值不會出現(xiàn)很大的變化。本項目的累沉降值最大為187mm，符合相關(guān)規(guī)范允許的沉降量，也沒有由于不均勻沉降過大導(dǎo)致路面開裂破壞的情況，證明本項目在軟基處理改良中所采取技術(shù)能有效分布了上部路基傳遞的荷載，路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到很大提升。另外本軟基處理技術(shù)方法較為經(jīng)濟(jì)，項目處于工業(yè)園區(qū)，交通便利，項目所使用片石等材料來自附近地區(qū)，運(yùn)輸成本低。

4 結(jié)語

在市政道路施工過程中，當(dāng)涉及到軟土地基時，工程人員要做好詳細(xì)的地質(zhì)勘測，了解地質(zhì)結(jié)構(gòu)，以針對性的制定軟土地基加固施工方案。作為施工人員，要明確不同深度軟土地基的加固處理要求，要加深對各種加固施工技術(shù)的了解，具體包括淺層軟土地基加固施工技術(shù)、靜動力排水固結(jié)加固施工技術(shù)、預(yù)應(yīng)力加固施工技術(shù)等。同時在處理軟土地基的過程中，要以實際工程條件為依托，以先進(jìn)的技術(shù)手段為媒介，真正的提升市政道路軟土地基的加固處理水平。