市政道路施工中的軟土地基處理技術探析

金擁軍

（上海奉賢建設發展（集團）有限公司，上海市201400）

0　引言

城市化進程的推進，對交通運輸基礎設施建設的要求不斷提高，在市政道路施工中，經常會面臨軟土地基問題。由于軟土地基具有較差的性質，因此無法直接被用作市政道路的基礎，道路基礎施工之前必須做好相應的處理工作。這就要求工程建設必須做好軟土地基分析、施工工藝選擇和運用，以確保工程質量。

1　軟土地基主要特點

（1）軟土地基含水量較高，內部孔隙大，密度、強度、透水性均較低，且具有很高的壓縮性。此類土體受荷載作用后會產生較大壓縮量，同時排水固結速度慢，難以保持穩定。

（2）具有結構性，軟土力學結構主要受應力水平控制，如果應力水平較低，則會降低土體壓縮性，而應力水平的提高會導致結構破壞。結構性為不可逆特性，即軟土結構如果被破壞，則無法恢復，進一步增大壓縮量。土類應力同樣具有結構性，這種應變關系具有剪脹性特征。若在這種地基條件下建設工程，一旦施工中處理不當則會造成質量問題，嚴重時將引發事故。

（3）多數地區的地表因淋洗及風化作用會產生硬殼層，其壓縮性較低或為中等水平，有很高的強度，若將其作為地基，則能有效減少沉降。

鑒于軟土地基存在上述特點，在市政道路施工中必須采取有效措施進行處理，以防其對工程質量及安全造成影響。

2　道路施工中軟土地基處理技術應用

2.1　動力加固法應用控制

該軟基加固法即強夯法。其工作原理為，將沖擊力的破壞作用利用起來，通過作用于不穩定的土體結構，擠壓周邊土質形成夯坑。目前的市場環境中，可供選擇的加固技術有：動力固結、動力置換以及動力密實三種。動力加固法有著加固周期短、操作簡單便捷、降低造價成本等優點，為使這些應用效果充分發揮出來，應加大其技術應用原理和應用要點的研究力度。

2.1.1動力固結法

市政道路軟基加固技術中的動力固結，就是將因沖擊力形成的應力波利用起來，對不良的土體結構進行破壞，以使土體局部形成具有排水功能的縫隙。如此，就能將市政道路軟基土體中的孔隙水排出，以強化軟土體的固結效果。據相關數據統計，夯擊力大小決定了土體的沉降量，且呈正比關系，即土體液化達到90%后，其結構內部的吸附水就會轉化為自由水。此時，軟土體的結構強度會最小，但孔隙水消失，自由水又會在土體的顆粒吸附作用下形成吸附水，如此，有效解決了軟土加固技術的應用問題。

2.1.2動力置換

該加固法即通過樁式置換和整式置換來處理道路工程的軟土地基環境問題。樁式置換的應用，就是提高夯擊力，以使碎石填筑在軟土體中形成具有穩定作用的碎石樁。整式置換，則是指在施工中注入粉碎的碎石，制作成具有加固效果的碎石墊層結構，以保證道路路基質量達到要求。

2.1.3動力密度

動力密實效果的達成，即利用強烈的沖擊荷載，對土體間的空隙進行分別壓實，改善道路施工的軟土地基環境。實踐證明，動力密度加固法可使軟土地基環境的承載能力提升至3倍左右。

2.2　粉煤灰碎石樁處理技術

這一地基處理技術主要是利用石屑、粉煤灰以及碎石等材料，將這些材料與水泥進行充分混合攪拌，攪拌成黏結強度非常好的樁。針對樁與樁、褥墊層與軟土環境，應該進行共同制作形成復合地基，地基相對穩定，以提高道路施工軟基環境的強度效果。該技術應用于實踐的優勢為：簡化了混凝土的灌注過程、強化了漿液的流動性與和易性。但是，該法在具體應用過程中，粉煤灰碎石樁加固施工工藝存在泵送混凝土堵管問題，此時，如壓力過高，將會導致輸料管爆裂。其原因是泵送連接軟管較長且混凝土和易性不高。在此情況下，壓力降低后，堵管要重新成孔，這就造成了泵送材料的大量浪費。為此，施工技術人員應將其運用于混凝土和易性較高的軟土環境，方能將其加固效果充分發揮出來。

在奉浦大道2標（浦星公路—林海公路）道路新建工程的11座橋梁中，有5座橋梁橋頭軟基采用了該種處理工藝。

2.3　水泥攪拌樁處理技術

水泥攪拌樁處理技術在市政道路的軟土環境中主要運用于處于飽和狀態的結構加固控制，其作用原理為：將水泥作為固化劑，并在地基上采用特制的攪拌機械設備，使水泥與軟土能夠以充分且完整的狀態進行攪拌。當水泥與軟土發生物理與化學反應后，就可對軟土地基的強度與穩定性起到提升作用，進而增加變形模量與地基的承載能力。

這一處理技術的施工工藝主要包括以下幾點：

（1）對攪拌樁的樁位進行合理的固定，將攪拌樁向指定的樁位區域進行移動，借助水平儀來做后續的調平以及對中處理。這一過程中，應該借助吊線錘與經緯儀等測量儀器，確保能夠實現對導向架的垂直度雙向控制。另外，在開展攪拌機的預攪下沉作業時，應該在后臺開展水泥漿液的拌制工作，在開展壓漿工作之前要把漿液向料斗中進行灌注處理。這里漿液的水泥材料主要指普通硅酸水泥，即進行水灰比的控制，在明確了設計規范與要求前提下，保證每米深層攪拌樁按照既定的規范實現50 kg以上的控制。

（2）正常啟動深層攪拌樁機轉盤后，需待攪拌頭轉速達到目標要求后，才可著手進行鉆桿下沉攪拌。此過程中，下沉施工操作人員應沿著導向架進行作業控制，且下沉時經檔位調整控制下沉速度，并保證工作電流在額定范圍內。當鉆桿下降至既定深度，就可將灰漿泵打開，而后，把漿液經管路輸送至攪拌頭的出漿口。此時，施工技術人員應在出漿時及時啟動攪拌樁機和拉近鏈條裝置，進而為土體與漿液的充分拌合提供保證。

（3）當攪拌鉆頭提升至與樁頂留有50 cm的高度后，就要關閉灰漿泵，并經重復攪拌下沉，來提升作業質量效果。需注意的是，完成一根樁的施工后，要為下一根樁進行位置確定，以保證水泥攪拌樁滿足施工圖紙的設計要求。

上述水泥攪拌樁加固技術，在市政道路工程的市場環境中適用性較廣。水泥能夠吸收軟土環境中的水分，以提高軟基結構的黏結度，具體施工過程中，技術人員應將攪拌充分作為技術運用控制目標，以使水泥能夠深入至軟基的孔隙內部，并以均勻狀態分布。如此，不僅改善了工程所處的軟土地基強度效果，還不會對所處的施工現場環境造成污染。

奉浦大道2標（浦星公路—林海公路）道路新建工程11座橋梁中的其他6座橋梁橋頭軟基采用了該種處理工藝。

3　結語

在道路施工過程中，常會遇到軟土地基，同普通的地基相比，軟土地基具有強度低、易發生變形、固結時間長等問題，如處理不當，會在很大程度上影響施工道路的整體質量。因此，在進行道路施工過程中，必須具體分析軟土地基施工環境，選擇相應的軟土地基處理技術和工藝，將軟土地基的穩定性、堅固性有效提高，消除安全隱患，確保軟土路基在道路施工中的穩固安全。