道路施工中的軟基加固施工技術(shù)應(yīng)用探討

張青山

中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司

道路施工中的軟基加固施工技術(shù)應(yīng)用探討

張青山

中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司

在道路工程實(shí)踐中，路基工程是道路施工的重要環(huán)節(jié)之一，也是保證道路路用性能的重要前提，在眾多類型的路基施工中，軟土路基加固及處理是較為復(fù)雜的問題之一。因此，必須提高軟土路基的加固技術(shù)，保證軟基路用性能及道路質(zhì)量。

軟土路基；加固技術(shù)；道路工程；應(yīng)用

1 引言

在工程實(shí)際中，處理道路軟土路基的方法眾多，為了保證道路施工質(zhì)量，在選取具體加固方式時(shí)，必須結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，以保證道路路基路用性能滿足設(shè)計(jì)要求。

2 軟土路基特性分析

2.1 孔隙比大、含水率高

軟土路基具備孔隙比較大、含水率高的特性，其中，孔隙比和含水率二者間有一定的因果關(guān)系。軟土路基中的主要成分為粉土和粘土，其表面聚集著大量負(fù)電荷，負(fù)電荷不斷吸引外界水分，大量水分停留在軟土表面，導(dǎo)致軟土含水率大幅提升。

2.2 抵抗剪切變形能力低

軟土除了孔隙比和含水率兩個(gè)特性外，其抵抗剪切變形的能力較低。由于軟土粘結(jié)性低，荷載作用下變形明顯，在未經(jīng)加固處理前，其抗剪承載力較小，若直接用于道路路基施工，很可能引發(fā)路基沉降及塌陷，嚴(yán)重影響道路服役能力[1]。

3 軟土路基加固處理方法分析

3.1 混凝土管樁加固方法

混凝土管樁加固法是近幾年較為流行的軟土路基加固法之一，該方法具備加固效果顯著，施工周期短等特點(diǎn)。混凝土管樁加固法充分結(jié)合了防滲墻、管樁預(yù)應(yīng)力及沉管振動(dòng)等技術(shù)的優(yōu)勢。此外，在處理同等數(shù)量的軟土路基時(shí)，該方法耗資最低、施工時(shí)間最短、加固質(zhì)量最為可靠，在軟土路基處理實(shí)踐中被得到多次驗(yàn)證。

3.2 機(jī)械夯實(shí)加固方法

在軟土路基處理實(shí)踐中，機(jī)械夯實(shí)加固法是較為傳統(tǒng)的方法之一，在項(xiàng)目實(shí)踐中也最為常見。該方法的原理為依靠機(jī)械設(shè)備進(jìn)行重力夯實(shí)，改善軟土的粘結(jié)性，進(jìn)而提升承載能力。主要具備如下優(yōu)點(diǎn)：（1）加固設(shè)備簡單，施工前期準(zhǔn)備工作少；（2）適用范圍廣，不受施工環(huán)境限制；（3）顯著縮短施工周期，降低加固成本。一般條件下，該方法被用于道路等級較低，對施工周期要求嚴(yán)格的工程中。

3.3 水泥攪拌固化加固方法

水泥攪拌固化加固法被大量使用于飽和軟土路基類型中。在具體的軟土路基加固實(shí)踐中，主要借助水泥的水化固結(jié)能力，對需要加固的軟土路基部位提前安設(shè)機(jī)械設(shè)備，將一定量的水泥倒入機(jī)械設(shè)備料斗中，由于軟土含水率高，在拌合作用下，水泥和軟土中的水分結(jié)合發(fā)生水化反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)水泥和軟土的充分固結(jié)。在具體操作過程中，必須嚴(yán)格按照以下流程進(jìn)行：（1）在拌合過程中，應(yīng)人為控制機(jī)械設(shè)備位置不變，以保證加固位置及效果；（2）為了保證攪拌過程中的和易性，水泥在與軟土攪拌前，應(yīng)先加入少量水拌合，拌合均勻后再加入設(shè)備料斗中。該加固方法雖然加固效果良好，但施工前準(zhǔn)備工作繁雜，對施工水平要求較高，因此，在實(shí)際軟土路基加固工程中，較為少見。

3.4 骨料-粉煤灰攪拌固化加固方法

在當(dāng)前的軟土路基加固施工中，骨料-粉煤灰攪拌固化加固法的使用也較為廣泛且加固理論及施工方法成熟穩(wěn)定；由于在加固施工中，使用了大量的粉煤灰，因此，屬于環(huán)保綠色加固方法，受到業(yè)內(nèi)的普遍認(rèn)同。該項(xiàng)軟土路基加固方法的主要原理為：先按照既定的配合比，將粉煤灰、水泥、骨料充分拌合，在干拌均勻后，加入一定量的水繼續(xù)拌合。拌合完畢后，將粉煤灰混凝土灌入柱體模板中，強(qiáng)度達(dá)標(biāo)后拆模。將高粘度粉煤灰混凝土柱體置入軟土路基中，形成柱體-軟土復(fù)合墊層。經(jīng)項(xiàng)目實(shí)踐檢驗(yàn)，該加固方法加固效果顯著，加固后路基穩(wěn)定性和強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)要求。此外，同其他加固方法相比，該方法綠色環(huán)保，性價(jià)比更高。需要注意的是，在澆筑階段，要防止泵送管阻塞，及時(shí)清理出料口，保證澆筑順利完成[2]。

4 混凝土管樁加固方法實(shí)踐應(yīng)用

4.1 軟土加固項(xiàng)目工程概述

選取某道路軟土路基加固施工為研究對象，該工程屬于軟土路基類型，土層厚度沿道路縱斷線方向分布為6-16m的粘土和粉土，路堤填方高度為6m，經(jīng)施工現(xiàn)場分析，最終確定選用混凝土管樁加固法，管樁設(shè)計(jì)長度介于4-9.8m，管樁設(shè)計(jì)半徑為500mm，樁厚為120mm，混凝土強(qiáng)度等級C30，塌落度介于6-8cm，管樁橫向間距為3m，管樁縱向間距為3.5m，設(shè)置形式為矩形。

4.2 混凝土樁基測試

為了保證混凝土管樁質(zhì)量，防止內(nèi)部出現(xiàn)孔洞、不密實(shí)等缺陷，管樁澆筑完畢后應(yīng)進(jìn)行樁基測試，測試內(nèi)容主要包含以下幾種形式：（1）施工現(xiàn)場開挖，通過肉眼觀察管樁外部情況，測試時(shí)間宜選在樁基澆筑施工完成后的兩周作用展開，為了保證測試結(jié)果的可信度，檢測數(shù)量不得少于3根，在保證樁基結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)孔隙及斷裂的情況下，方可進(jìn)行下步測試。（2）應(yīng)變測試法，采用超聲波探傷技術(shù)檢測樁基質(zhì)量，通過采集發(fā)射波與反射波的參數(shù)變化間接判斷管樁內(nèi)的質(zhì)量，原則上講，各樁均應(yīng)進(jìn)行超聲波檢測，在檢測結(jié)果滿足A類樁的情況下方可進(jìn)行下步測試。（3）靜載試驗(yàn)，通過靜力加載試驗(yàn)，判斷樁基豎向荷載承載力，檢測數(shù)量應(yīng)不少于3根[3]。

4.3 混凝土樁基參數(shù)實(shí)地采測

4.3.1 樁周土位移采測

經(jīng)實(shí)地測試可知，管樁在入土階段，樁基對土體的擠密指數(shù)逐步減小，在距樁心2.5m位置，土體沉降低于2mm。經(jīng)試驗(yàn)論證，經(jīng)混凝土管樁加固后，軟土穩(wěn)定性及承載能力均大幅提高，土體強(qiáng)度完全滿足道路路基路用性能。

4.3.2 樁周土壓力采測

為了測定管樁入土階段，樁基對周圍土的擠壓力，在距樁心1.5m及3m位置鉆孔，分別在距土表2.5m、5m、7.5m位置埋置壓力傳感器。樁基每入土2m采集一次數(shù)據(jù)。此外，在樁基外側(cè)埋設(shè)深度分別為2.5m、4m的壓力傳感器，以此采集鄰樁擠壓力。分析采集到的數(shù)據(jù)可知，單樁入土階段，且尚未有鄰樁入土?xí)r，樁基對周圍土的擠壓力在樁上部5m范圍內(nèi)基本不變，樁下部土層相對堅(jiān)硬，擠壓力隨入土深度不斷增加。

5 結(jié)語

綜上分析可知，在道路工程施工中，路基部分的質(zhì)量直接關(guān)系到道路的承載力及穩(wěn)定性，尤其是在軟土地區(qū)修建道路，必須先對軟土路基進(jìn)行有效加固。在軟土路基加固施工階段，首先應(yīng)綜合分析施工現(xiàn)場的軟土類型、路基設(shè)計(jì)要求、道路路用等級、施工條件及外界環(huán)境等因素，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，遴選性價(jià)比最高的加固方案，以確保道路施工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。

[1]趙洪茂.道路施工中的軟基加固施工技術(shù)探析[J].江蘇科技信息,2016(6):64.

[2]徐注.軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的應(yīng)用[J].無線互聯(lián)科技,2015(4):132.

[3]郜晉生.軟及加固施工技術(shù)在道路施工中的實(shí)踐與探索[J].山西建筑,2015(12):165～166.