軟基加固施工技術(shù)在市政道路中的有效應(yīng)用

鄭廣

摘 要：在市政道路工程施工中，軟基的存在極易導(dǎo)致施工塌陷，嚴(yán)重影響市政道路施工質(zhì)量。文章簡述了軟土地基特點以及對市政道路的危害，主要探究了軟基加固施工技術(shù)在市政道路中的有效應(yīng)用，以保證市政道路的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：軟基加固 政道路 軟土地基

1.軟土地基特點以及對市政道路的危害

1.1壓縮系數(shù)較高，但抗剪強度較低

軟土地基的壓縮系數(shù)較高，但其抗剪強度相對較低。同時，軟土存在的縫隙較大，極易導(dǎo)致市政道路地基的實際承載力出現(xiàn)降低。在市政道路實際施工過程中，由于軟土地基缺乏良好的強度和較強的承載力，極易引發(fā)塌陷，會對道路施工質(zhì)量造成嚴(yán)重的不良影響，并縮短道路使用壽命，還會增加市政道路后期養(yǎng)護(hù)的難度。

1.2含水量較高，且孔隙較大

軟土地基中的水分含量較多，極易產(chǎn)生孔隙，且孔隙普遍較大。軟土地基以粘土以及粉土為主要土質(zhì)，負(fù)電荷大量存在于軟土表面，將吸收大量空氣中存在的水蒸氣，進(jìn)一步增加其含水量，并擴大土粒間存在的空隙，將對地基穩(wěn)定造成嚴(yán)重的不良影響。

1.3觸變性及流變性較強

在長期承受外力以及重力因素的情況下，軟土地基極易出現(xiàn)變形。軟土地基的觸變性以及流變性均相對較強，若缺乏良好的加固施工，極易導(dǎo)致市政道路發(fā)生坍塌，嚴(yán)重影響其施工質(zhì)量。

2.軟基加固施工技術(shù)在市政道路中的應(yīng)用意義

在市政道路工程中，軟基是重要的施工病害。軟基極易引發(fā)地基沉降，嚴(yán)重影響市政道路工程施工質(zhì)量和使用壽命，且會降低市政道路實際施工效率，還會引發(fā)施工安全隱患。加強軟基加固施工技術(shù)在市政道路中的應(yīng)用，能有效增強軟基強度和實際承載力，能有效防止地基沉降，對于保障市政道路工程施工質(zhì)量，延長市政道路使用壽命，提高市政道路工程施工效率和綜合效益具有至關(guān)重要的意義。

3.軟基加固施工技術(shù)在市政道路中的有效應(yīng)用

3.1軟基加固表層處理技術(shù)

該技術(shù)是有計劃地將存在于路基中的水排出，實現(xiàn)對軟基表層實際含水量的大幅度降低。然后將砂礫墊層鋪設(shè)于軟基上，并對灰土墊層進(jìn)行鋪筑，并借助石灰土將路基中上滲的水有效隔斷，據(jù)此有效提高地基具備的穩(wěn)定性，并增強地基的實際承載能力。該技術(shù)相對簡單，但僅適用于對表層軟基進(jìn)行處理，在使用過程中，需注意有效排水。

3.2預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

該技術(shù)主要對空心筒體的混凝土預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行采用，此類構(gòu)件的制作需借助先張法預(yù)應(yīng)力工藝，還要結(jié)合離心成型法。應(yīng)用該技術(shù)，首先要深入考察軟基的實際松軟程度，并據(jù)此對軟基加固的具體位置進(jìn)行合理選擇，并對打樁位置進(jìn)行確定，采用型號合適的預(yù)制構(gòu)件實施打樁施工。該技術(shù)重難點如下：（1）對軟基實際松軟程度進(jìn)行準(zhǔn)確計算，對軟基加固的具體范圍進(jìn)行確定，并科學(xué)精確地確定打樁位置，有效增強軟基加固范圍的實際承載力。（2）預(yù)應(yīng)力管樁型號眾多，要將軟土層中存在的孔隙的實際大小作為依據(jù)，對沉降數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，合理選擇預(yù)應(yīng)力管樁的具體型號和實際數(shù)量。（3）該施工技術(shù)耗費較長的施工工期，要防止施工過程中軟基出現(xiàn)其他沉降。該技術(shù)的主要優(yōu)點是施工振動輕、污染小，施工速度快；在施工過程中，壓樁產(chǎn)生較小的應(yīng)力，且樁身不會產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力，能有效避免樁頭損壞，易于實施復(fù)壓；單樁具有較高的承載力，且能有效保障成樁質(zhì)量。該技術(shù)缺點如下：存在一定的擠土效應(yīng)，會在一定程度上影響附近建筑物以及相關(guān)地下管線，邊樁中心需與相鄰建筑物保持較大間距；要求施工場地具有較高的地耐力；壓樁力過大，極易夾碎管樁樁身，或者產(chǎn)生縱向裂縫。

3.3土木合成材料施工技術(shù)

在市政道路工程施工中，對深層次軟基可采用土木合成材料施工技術(shù)進(jìn)行加固。在施工前，要深入考察施工現(xiàn)場的水文地質(zhì)條件、軟基密實度等情況，利用振動法對軟基路段具備的密實度進(jìn)行檢測，確保地基密實度能有效滿足振動施工的各項設(shè)計規(guī)定。在軟基中投入土木合成材料，并通過相關(guān)機械實施有效的振動壓實，對土木合成材料層進(jìn)行有效固定，充分?jǐn)D出軟基中所含的水分，增強軟基密實度，有效防止軟基出現(xiàn)沉降，并避免軟基塌陷。該技術(shù)適用于對軟弱地基進(jìn)行加固，可用于公路路基作加強層；可用于堤岸護(hù)坡。該技術(shù)的優(yōu)點在于工期較短，能節(jié)約投資；缺點是土木合成材料易老化。使用該技術(shù)，要注意做好基層處理和土木材料鋪放。

3.4現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)

該技術(shù)有效綜合了兩種施工技術(shù)：（1）振動沉管樁技術(shù)；（2）振動沉模壁防滲墻技術(shù)。該技術(shù)主要是將混凝土澆筑于管樁內(nèi)，確保管樁滿足設(shè)計強度要求，并將砂石層鋪設(shè)于管樁頂部，將土工格柵放置于砂石層中間。對管樁樁身實際強度進(jìn)行加強，并對其承載面積進(jìn)行擴大，實現(xiàn)對軟基的有效加固。該技術(shù)優(yōu)點在于承載力強、沉降量小，質(zhì)量檢測便捷，且具有較強的操作性，使用該技術(shù)要注意混凝土的坍落度及停頓時間對混凝土的用量。

3.5強夯法加固技術(shù)

強夯法加固技術(shù)主要是通過強大沖擊力對原有土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，在形成夯坑的同時，對附近土體進(jìn)行擠壓，其加固機理如下：（1）動力置換，主要有兩種方式：①整式置換，②樁式置換。其中，整式置換是通過強夯將填筑于軟基中的碎石夯擊成碎石墊層，增強加固效果。（2）動力固結(jié)。強夯產(chǎn)生的沖擊波破壞土體結(jié)構(gòu)，并使土體產(chǎn)生縫隙，進(jìn)而增加軟基具備的排水能力，有效加速軟基固結(jié)。（3）動力密實。通過強夯形成的沖擊荷載對土體間存在的縫隙進(jìn)行充分壓實，大幅度提升軟基強度。該技術(shù)適用于對黃土、粉土、黏性土、砂性土以及人工填土進(jìn)行加固，其優(yōu)點在于加固效果顯著、有效加固深度深、施工機具簡單、節(jié)省材料和造價；其缺點在于強夯施工過程中振動比較大，對周邊的建筑物的影響大，不適合用于離修建物和構(gòu)筑物比較近的區(qū)域。

3.6粉煤灰碎石樁技術(shù)

該技術(shù)是將碎石、粉煤灰以及石屑等與一定比例的水泥進(jìn)行摻和，并拌和均勻，有效形成高黏結(jié)強度樁，并與軟土層結(jié)合，形成穩(wěn)定性較強的復(fù)合地基。但該技術(shù)在實施過程中，極易發(fā)生堵管現(xiàn)象，增加管道壓力，并導(dǎo)致輸料管發(fā)生爆裂。之所以發(fā)生堵管，是因為泵送連接軟管過長，當(dāng)所采用的混凝土缺乏良好的和易性時，將堵塞軟管。在壓力較低情況下堵管，需重新進(jìn)行成孔，將浪費大量材料，并增加成孔難度；若采用的泵送軟管具有較小的彎曲半徑，極易造成局部軟管堵塞，并導(dǎo)致壓力集聚。若提升速度過慢，難以及時將混凝土排出。該技術(shù)對各類地質(zhì)條件，諸如粉土、黏性土、人工填土以及淤泥質(zhì)土等較為適用，其優(yōu)點在于施工操作簡便、能有效節(jié)約施工材料、施工費用低、減少對環(huán)境產(chǎn)生的不良影響、對樁間土擠密效應(yīng)顯著；其缺點在于難以穿透硬土層，振動及噪聲污染嚴(yán)重，在飽和軟粘土中容易斷樁。采用該技術(shù)要注意控制好混合料的坍落度，并加強樁體養(yǎng)護(hù)。

3.7袋裝砂井法

袋裝砂井法是將砂礫石裝入透水型土工織物長袋中，將袋裝砂礫石設(shè)置在軟基中，構(gòu)造排水砂柱，促進(jìn)軟基加速排水固結(jié)。該法工藝原理是借助袋裝砂井將地基土體中存在的孔隙水有效排出，并通過一定間距的袋裝砂井實現(xiàn)對軟基孔隙水實際排水距離的有效縮短，有效減少固結(jié)時間，并增強軟基具備的承載力。其施工流程如下：實施測量放線、安排機具就位、對樁尖進(jìn)行整理、沉入導(dǎo)管、下砂袋、灌水、將導(dǎo)管拔出、對井口和砂袋口進(jìn)行處理、移動機具進(jìn)入下一孔位。采用袋裝砂井法施工，要采用干砂對砂袋進(jìn)行密實灌制；要對砂井進(jìn)行準(zhǔn)確定位，確保平面井距偏差小于井徑；遵循設(shè)計要求確定砂井深度，要確保埋入砂墊層的實際長度>0.5m；導(dǎo)管內(nèi)徑略微大于砂井直徑。該技術(shù)主要具有如下優(yōu)點：具有簡單的施工工藝，且成本相對較低；該技術(shù)缺點如下：地基出現(xiàn)變形后，極易引發(fā)斷頸以及縮頸現(xiàn)象，難以實現(xiàn)良好排水。當(dāng)軟土地基具有較高的壓縮性，且具有較大的孔隙比和含水量時，可對該技術(shù)進(jìn)行采用。

4.結(jié)束語

綜上所述，軟土地基的存在極易引發(fā)市政道路發(fā)生塌陷，對此，要加強軟基加固表層處理技術(shù)、預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)、土木合成材料施工技術(shù)、現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)、強夯法加固技術(shù)、粉煤灰碎石樁技術(shù)、袋裝砂井法等軟基加固施工技術(shù)在市政道路中的應(yīng)用，實現(xiàn)對軟基的有效處理。

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