市政道路施工中軟土路基處理技術(shù)分析

曾雄志

摘要：近年來，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化建設(shè)步伐的加快，我國市政工程項(xiàng)目不斷增多，市政道路工程建設(shè)進(jìn)度也在加快，在市政道路的建設(shè)中，軟土路基是施工重點(diǎn)內(nèi)容之一，該文簡單介紹了在市政道路施工中軟土路基處理技術(shù)，最后分析了技術(shù)在施工中的應(yīng)用方法，該文觀點(diǎn)僅供參考。

關(guān)鍵詞：市政道路施工;軟土路基;處理技術(shù)

引言

隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展以及廣大人民群眾對(duì)建設(shè)成果的要求逐漸提高，市政道路工程的建設(shè)流程逐漸復(fù)雜，軟土路基技術(shù)的應(yīng)用越來越多，受各種外界環(huán)境因素以及人為因素的影響，相關(guān)企業(yè)對(duì)建設(shè)材料的選擇、人員施工方法以及路基選擇技術(shù)的應(yīng)用都會(huì)直接影響市政道路施工工程的整體建筑質(zhì)量。在實(shí)際的施工過程中，發(fā)生了諸多不可預(yù)測的軟土路基建設(shè)問題，基于此，做出相應(yīng)探究。

1軟土路基的主要特點(diǎn)

軟土路基是一種相對(duì)復(fù)雜、相對(duì)特殊的地區(qū)路基，即指強(qiáng)度較低、壓縮性較高的松軟土層，通常情況下，路基中存在一定的有機(jī)物質(zhì)，在大江、大河、沿岸海洋、內(nèi)陸湖泊以及盆地和多雨的洼地中廣泛分布，滲透性強(qiáng)、含水量大以及天然強(qiáng)度低是其主要的特點(diǎn)。當(dāng)軟土路基超過了合理的臨界高度，路基的穩(wěn)定性就會(huì)逐漸下降。軟土路基的處理目的是提高整段道路路基的承載能力和安全性、穩(wěn)定性。其主要特點(diǎn)具體如下：

1.1塑形體積應(yīng)變

路基軟土層的重要組成部分為絮凝形態(tài)的沉積物，當(dāng)其沒有受到外力沖擊和遭到嚴(yán)重破壞時(shí)，它的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是較高的，一旦遭到?jīng)_擊，就會(huì)產(chǎn)生大量的稀釋現(xiàn)象，降低整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在此種狀態(tài)下，容易出現(xiàn)側(cè)方滑動(dòng)、擠壓兩側(cè)不斷溢出的情況。加上長期的過重負(fù)荷壓力作用，會(huì)導(dǎo)致軟土層的形態(tài)和結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大的變化，地基邊坡失衡以及堤岸穩(wěn)定性降低，最終導(dǎo)致地基沉降事件逐漸發(fā)生。經(jīng)過大量的實(shí)踐證明，在軟土層路基施工建設(shè)過程中，如果進(jìn)行一定的剪切實(shí)施技術(shù)操作，可以明顯提高市政道路工程中地基的平穩(wěn)性，優(yōu)化施工建筑結(jié)構(gòu)。

1.2結(jié)構(gòu)不均勻

軟土地基一般是指抗剪度低、壓縮性較高的土質(zhì)。由于在建筑施工過程中，地基中土壤的密度性和強(qiáng)度性都存在很大的差異，在受力不均且操作力較小的施工情況下，路基的承受能力不斷增大，后期的工作人員沒有對(duì)道路軟土層進(jìn)行及時(shí)的維修養(yǎng)護(hù)，就會(huì)出現(xiàn)大量的裂紋縫隙，為道路交通運(yùn)行埋下了諸多安全隱患。

1.3抗剪強(qiáng)度較低

對(duì)軟土路基的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)軟土層密度較小容易發(fā)生變形，致使抗剪程度較低，針對(duì)此類建設(shè)情況，可能會(huì)直接導(dǎo)致路面的沉降現(xiàn)象不斷發(fā)生，路面的承載重量能力也會(huì)明顯低于其他正常的道路。

2軟土路基處理存在的問題

2.1不能因地制宜

我國幅員遼闊，在處理軟土路基的時(shí)候必須要因地制宜。而如今在處理軟土路基的時(shí)候，普遍存在著盲目性。施工技術(shù)人員利用擠密法和振密法對(duì)飽和軟黏土路基進(jìn)行加固，這種方法在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中雖然具有一定的效果，但是要視情況而定。以地質(zhì)條件以及路基加固原理為基礎(chǔ)，選擇具有針對(duì)性的軟土路基解決方案是特別重要的一項(xiàng)工作，在這一方面所出現(xiàn)的問題是，優(yōu)化施工方案力度不足，方案比較深度不深。在進(jìn)行方案選擇的時(shí)候，得到的結(jié)果不是最優(yōu)的。

2.2不能正確評(píng)價(jià)措施的正確性

軟土路基處理方案具有一定的適應(yīng)性。雖然在處理路基時(shí)所提出的方案得到人們的普遍認(rèn)可，但是在遇到具體問題時(shí)，會(huì)有工作人員盲目擴(kuò)大軟土路基處理方案的應(yīng)用范圍，導(dǎo)致處理軟土路基方案的評(píng)價(jià)受到挑戰(zhàn)。在對(duì)軟土路基的施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候，將會(huì)因?yàn)槭┕し秶鷽]有在規(guī)定范圍之內(nèi)，導(dǎo)致評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不能有效落實(shí)。

2.3施工單位技術(shù)水平不高

施工單位技術(shù)水平不高，最為典型的是在實(shí)施攪拌樁工程。在處理路基時(shí)，軟土路基處理不能夠應(yīng)用深層攪拌法完成，這并不是施工人員沒有靈活性地掌握深層攪拌法的應(yīng)用技術(shù)，也并非在設(shè)計(jì)加固路基時(shí)深層攪拌法的方法出現(xiàn)錯(cuò)誤，而是在具體應(yīng)用時(shí)，施工機(jī)械設(shè)備以及施工單位所具備的能力不能夠滿足深層攪拌法的要求。這些年，建筑工程隊(duì)伍快速膨脹，工作人員的專業(yè)素養(yǎng)會(huì)得不到全面保障，甚至有的施工隊(duì)伍沒有進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn)，不能熟練地操作各項(xiàng)施工技術(shù)和施工設(shè)備。

2.4施工設(shè)備簡陋

進(jìn)入新世紀(jì)，我國在處理軟土路基時(shí)，相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備得到了快速發(fā)展，甚至很多機(jī)械已經(jīng)形成系列化產(chǎn)品。但是相比較于目前我國工程建設(shè)的需求而言，既有的施工機(jī)械設(shè)備與施工需求之間仍舊存在很大差距，簡陋的機(jī)械設(shè)備想要保證處理軟土路基工作穩(wěn)定有序開展是十分困難的。

3市政道路施工中軟土路基常用處理技術(shù)

3.1置換技術(shù)

在軟土路基建設(shè)中，置換技術(shù)是現(xiàn)實(shí)生活中常用的處理技術(shù)之一，最常用的施工技術(shù)處理方法就是通過一定的操作手段來改變土壤建設(shè)結(jié)構(gòu)，提高土壤軟土路基的穩(wěn)定性、強(qiáng)度和密度，進(jìn)而延長道路使用周期。這時(shí)施工建設(shè)人員如果能夠很好地運(yùn)用置換技術(shù)，就可以有效提高軟土路基的土壤結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性程度，防止道路坍塌、裂縫等不良現(xiàn)象的發(fā)生。常見的置換技術(shù)主要包括人工挖掘置換和爆破置換兩個(gè)技術(shù)層面，核心建設(shè)人員應(yīng)該結(jié)合具體的施工狀況對(duì)工程場地進(jìn)行基礎(chǔ)性的適當(dāng)改造。例如，在人工設(shè)備挖掘過程中，可以利用相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定程度較高、應(yīng)用范圍較廣等特點(diǎn)，發(fā)揮其內(nèi)在施工作業(yè)進(jìn)度較快等優(yōu)勢，并不斷摒棄建設(shè)成本較高等缺點(diǎn)。另外，爆破置換恰恰與人工挖掘置換相反，其主要優(yōu)勢為施工速度較快、建設(shè)成本較低，但其穩(wěn)定性和安全性和人工挖掘爆破相比較弱一些，有關(guān)部門應(yīng)該將兩者有機(jī)協(xié)調(diào)起來，充分提高軟土路基建設(shè)管理水平。

3.2強(qiáng)夯技術(shù)

（1）施工技術(shù)簡介

強(qiáng)夯技術(shù)施工法又可以稱為強(qiáng)力夯實(shí)技術(shù)法，也被業(yè)內(nèi)人士稱為動(dòng)力固結(jié)法，其主要應(yīng)用機(jī)理是相關(guān)建設(shè)人員通過大型履帶式強(qiáng)夯機(jī)的操作，把重量為9-31t的重錘從6.5-30.5m的高度自由落下，并對(duì)土壤進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，最后迅速加強(qiáng)軟土路基的承載能力和壓縮模量，形成比較緊密的路基軟土層。

（2）適用范圍

在施工建設(shè)結(jié)構(gòu)的不斷研究中，隨著建筑技術(shù)的日漸更新以及生產(chǎn)建設(shè)設(shè)備的不斷升級(jí)，強(qiáng)夯技術(shù)施工法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于高速道路、鐵路、機(jī)場、核電站以及大型工業(yè)園區(qū)建設(shè)，對(duì)一些地質(zhì)情況較為復(fù)雜、含水量較高的路基建設(shè)地段也存在著重大影響。另外，強(qiáng)夯技術(shù)法還適用于碎石處理、砂土飽和與粘性土壤等地基建設(shè)。

3.3排水固結(jié)

排水固結(jié)法是針對(duì)天然地基，在建設(shè)地基中設(shè)置砂井等豎向結(jié)構(gòu)的排水體，相關(guān)工作人員對(duì)建筑物的本身重量進(jìn)行相應(yīng)加載，或者在建筑物的工程場地上進(jìn)行加載預(yù)壓，把路基中的孔隙水分不斷排出，在逐漸固結(jié)的基礎(chǔ)之上，使得地基不斷沉降，強(qiáng)度逐漸增加。為了加速固結(jié)，有效的解決方法即可以在建設(shè)土層中增加適量的排水途徑，并不斷縮短排水距離，進(jìn)而加速地基固結(jié)，減少預(yù)壓工程的預(yù)期時(shí)間，將沉降工作提前完成。另外，有關(guān)部門人員還可以增加地基抗剪的長度，確保施工負(fù)荷率的增長速率明顯小于地基承載力的運(yùn)行速率，提升軟土路基的穩(wěn)定性。排水固結(jié)法主要適用于處理飽和以及軟弱土層建設(shè)中，對(duì)于那些滲透性相對(duì)較低的泥炭土應(yīng)該慎重對(duì)待，采用合理的方法提升地基安全性。排水固結(jié)法由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分共同組成，其中，豎向排水體構(gòu)成和平排水墊層構(gòu)成了完整的排水系統(tǒng)。豎向排水體主要由袋裝砂井、普通砂井以及塑料排水板構(gòu)成;加壓系統(tǒng)指通過固結(jié)作用的荷載，對(duì)施工工程的地基形成一定的凝結(jié)壓力進(jìn)而達(dá)到凝結(jié)效果。

3.4振動(dòng)水沖技術(shù)

又可以稱為“振沖法”，該種施工技術(shù)在軟土路基建設(shè)中不適用于沒有超過20kPa的軟黏土地基建設(shè)，施工建設(shè)人員在比較松軟的地基中，利用振沖器的振動(dòng)和水流噴射作用進(jìn)行地基內(nèi)部打孔，再向孔內(nèi)回填一定數(shù)量的碎石或者砂土石料對(duì)地基進(jìn)行緊密加固處理，最后有關(guān)施工作業(yè)人員通過分層振實(shí)強(qiáng)化路基建設(shè)，添加一定數(shù)量的粉煤灰等生產(chǎn)材料來吸收含水性較強(qiáng)的土層，擠壓建設(shè)結(jié)構(gòu)的土層，加強(qiáng)軟土基的穩(wěn)定程度。除此之外，如果將不同樁體進(jìn)行結(jié)構(gòu)組合，可以明顯提升軟土路基的抗強(qiáng)度效果，再配合相應(yīng)的排水減壓系統(tǒng)，也可以避免孔內(nèi)的水壓升高，避免液化土壤，加快軟土路基的排水固結(jié)。

3.5高壓旋噴技術(shù)

高壓旋噴技術(shù)是施工建設(shè)人員利用高壓旋轉(zhuǎn)的噴嘴、將大量水泥漿噴土層和土壤不斷融合的一種技術(shù)，在此過程中，要充分利用生產(chǎn)材料的抗壓承載能力，確保使用此種施工技術(shù)后能夠達(dá)到與之相應(yīng)的理想效果。值得注意的是，在施工建造期間，建筑企業(yè)的有關(guān)部門應(yīng)密切關(guān)注滲漏問題的管理，例如，可以利用連鎖樁工藝生產(chǎn)操作流程，結(jié)合定向噴射施工技術(shù)，在土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)中形成一定的連續(xù)墻進(jìn)行安全防護(hù)，避免路基出現(xiàn)漏水等不良現(xiàn)象。經(jīng)過大量的實(shí)踐表明，在砂性土、淤泥土以及黃土等軟土路基建設(shè)中，采用此種施工技術(shù)較為普遍，可以確保相關(guān)建筑物體不會(huì)受到外界的影響發(fā)生振動(dòng)，但是此種施工技術(shù)方法容易造成環(huán)境污染，并且實(shí)施的建設(shè)成本較高，不能為建筑企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，有關(guān)部門應(yīng)合理規(guī)劃并使用。

3.6真空堆載聯(lián)合預(yù)壓技術(shù)

這是目前為止應(yīng)用較為新興的一種軟土路基處理技術(shù)，它的實(shí)質(zhì)是相關(guān)建筑人員通過真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓的迭加，并利用達(dá)西定律在軟土路基的土體中確?？紫端臐B透速度和水力坡度成正比，通俗地講就是利用加固機(jī)通過降低水壓力;而堆載預(yù)壓法是由于堆載產(chǎn)生的超靜孔隙水壓力，通過孔壓的消散效果提高土體強(qiáng)度，在兩者有機(jī)結(jié)合的情況下，提高軟土路基的加固程度。

4市政道路軟土路基處理技術(shù)實(shí)踐示例

4.1工程概述

某工程位于沿海地區(qū)，地處中國華南地區(qū)，依山面海，地勢由西向東傾斜，西北山脈連綿;夏季受熱帶海洋氣團(tuán)控制，炎熱多雨，為亞熱帶氣候特征。冬季受極地大陸氣團(tuán)控制，天氣溫涼，具有亞熱帶氣候特征。

4.2強(qiáng)夯技術(shù)

從當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)報(bào)告可以得出，路堤下方有標(biāo)高為-2.0m-1.0m的吹填砂。在施工機(jī)器入場后，需要用筑塘渣填到3.0m-3.5m，然后用13t的夯錘夯擊。通過對(duì)沿海地區(qū)相關(guān)工程經(jīng)驗(yàn)和試夯數(shù)據(jù)分析，確定單遍夯擊強(qiáng)度可以設(shè)定為2000kN·m。

（1）夯錘的選擇

通過對(duì)工程現(xiàn)場情況綜合分析，加固深度初步定為6m-7m，將單位夯擊暫時(shí)定為2000N·m/㎡。夯錘重量為130kN，夯錘底面為圓形，直徑為2.2m。錘底的靜壓力為46.4kPa。對(duì)夯擊所能產(chǎn)生的能量與夯擊機(jī)器最大的提升高度進(jìn)行分析，可以采用雙柱式夯機(jī)，提升高度為15.4m。

（2）錘擊點(diǎn)的選擇

在地下水位比較高的情況下，夯錘坑內(nèi)的積水影響夯擊作業(yè)的強(qiáng)度，這個(gè)時(shí)候應(yīng)該利用人工將地下水的水位降低，并及時(shí)處理夯坑內(nèi)的積水。在夯擊作業(yè)開始前，施工單位首先應(yīng)該將施工現(xiàn)場清理干凈，并將施工場地處理平整，確定夯擊位置，即可開始夯擊。其次，在全部夯擊點(diǎn)都夯擊過一次后，利用推土機(jī)推平，測量夯擊過后場地標(biāo)高，最后用低能量夯滿夯，每個(gè)夯擊點(diǎn)夯足3次，之后將場地填平。如圖1所示，每次夯擊間距為4.0m，夯擊采用調(diào)打的方式，避免局部壓力過大，而引起路基局部隆起。采用夯擊2遍的方式，最后用低能量（1000kN·m/擊）滿夯一輪（每個(gè)夯點(diǎn)3次），連續(xù)夯擊。通過夯擊數(shù)據(jù)，第一次夯擊后，路床標(biāo)高會(huì)下降0.5m-1m，對(duì)底層標(biāo)高回填整平后，然后進(jìn)行二次夯擊，確?；靥钐猎鼔旱拿軐?shí)。在整個(gè)強(qiáng)夯過程中，對(duì)各項(xiàng)施工數(shù)據(jù)做好實(shí)時(shí)記錄，對(duì)環(huán)境因素而造成的問題應(yīng)及時(shí)采取其他的有效補(bǔ)救措施。在強(qiáng)夯12d以后，對(duì)路面進(jìn)行200cm2×200cm2承載板實(shí)驗(yàn)，按照施工要求設(shè)置沉降觀測點(diǎn)，觀測點(diǎn)設(shè)置后應(yīng)每月觀測一次，沉降觀測應(yīng)專門派人負(fù)責(zé)管理，每次觀測結(jié)果的閉合誤差應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)。

結(jié)束語

總而言之，在市政道路施工過程中，軟土路基的含水量和空隙較大時(shí)，建筑企業(yè)的有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和自主創(chuàng)新應(yīng)用，并在學(xué)習(xí)與借鑒國內(nèi)外先進(jìn)軟土路基技術(shù)的基礎(chǔ)之上，因地制宜，統(tǒng)籌規(guī)劃，提高市政道路施工的質(zhì)量水平，促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

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