市政道路施工中的軟土地基處理技術(shù)探析

劉東旭

【摘 要】城市化進(jìn)程的推進(jìn)，對(duì)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求不斷提高，在市政道路施工中，經(jīng)常會(huì)面臨軟土地基問(wèn)題。由于軟土地基具有較差的性質(zhì)，因此無(wú)法直接被用作市政道路的基礎(chǔ)，道路基礎(chǔ)施工之前必須做好相應(yīng)的處理工作。這就要求工程建設(shè)必須做好軟土地基分析、施工工藝選擇和運(yùn)用，以確保工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】道路施工；軟土地基；處理技術(shù)

1、采用軟土地基處理技術(shù)的必要性

軟土地基比較的特殊，在軟土地基施工過(guò)程中，需要將一些針對(duì)性的措施給應(yīng)用進(jìn)來(lái)；比如，軟土地基較軟，有著較高的含水量，那么就可以對(duì)夯實(shí)力度進(jìn)行加大，促使軟土的抵抗性能得到提升，抗液化力度得到增加，以便能夠更加安全的使用軟土地基。在處理軟土地基的過(guò)程中，通過(guò)軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用，可以促使軟土的抗剪能力得到提升，軟土的透水性能得到強(qiáng)化。施工路徑不需要改變，市政道路建設(shè)對(duì)軟土地基的要求就可以得到滿足，施工成本不僅可以得到節(jié)約，土地的利用面積以及使用效率也可以得到提升，這樣市政道路施工建設(shè)進(jìn)度就可以得到有效的加快。

2、軟土路基的施工特點(diǎn)及其處理問(wèn)題

由于軟土路基本身其特點(diǎn)是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數(shù)高、強(qiáng)度低，會(huì)在道路施工中嚴(yán)重影響其施工質(zhì)量。軟土路基在道路施工中，由于其自身的抗剪強(qiáng)度較低，經(jīng)受不住外界的振動(dòng)和負(fù)荷，外界干擾很容易引起其自身結(jié)構(gòu)的變形，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使得路基出現(xiàn)下滑塌陷等。軟土路基在沉積的過(guò)程中會(huì)受到環(huán)境因素影響，軟土中間層常常是由一些砂層和粉土組成的，因此軟土中間層有利于軟土凝結(jié)和下沉，和軟土中間層相比較，軟土的下降較少，最終就會(huì)出現(xiàn)軟土路基沉降不均勻現(xiàn)象。在軟土路基處理時(shí)候，不能因地制宜使用合理有效的處理方法，在地基的選擇上存在盲目性，比如在飽和軟黏土處理時(shí)，應(yīng)該盡量不要選擇振密和擠密加固方法。在實(shí)際道路施工時(shí)應(yīng)該按照地基加固的原理和工程地質(zhì)條件，因地制宜的選擇合理有效的處理方法，來(lái)對(duì)軟土路基進(jìn)行加固。每種地基都有其自己的適用范圍，在道路施工過(guò)程中，如果不能對(duì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行正確分析定位，盲目擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，就會(huì)導(dǎo)致道路質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題，因此施工單位要特別注意這種問(wèn)題。

除此之外，對(duì)一些地表土質(zhì)狀態(tài)較好的但含水量也較多的地基，在具體施工之前可以采取有效的方法將其含有的水分徹底排出，如開(kāi)挖溝槽方法，進(jìn)而促進(jìn)相關(guān)機(jī)械設(shè)備的順利施工，最后在對(duì)溝槽進(jìn)行回填施工時(shí)，要選擇透水性較佳的施工材料。

3、道路施工中軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用

3.1動(dòng)力加固法應(yīng)用控制

該軟基加固法即強(qiáng)夯法。其工作原理為，將沖擊力的破壞作用利用起來(lái)，通過(guò)作用于不穩(wěn)定的土體結(jié)構(gòu)，擠壓周邊土質(zhì)形成夯坑。目前的市場(chǎng)環(huán)境中，可供選擇的加固技術(shù)有：動(dòng)力固結(jié)、動(dòng)力置換以及動(dòng)力密實(shí)三種。動(dòng)力加固法有著加固周期短、操作簡(jiǎn)單便捷、降低造價(jià)成本等優(yōu)點(diǎn)，為使這些應(yīng)用效果充分發(fā)揮出來(lái)，應(yīng)加大其技術(shù)應(yīng)用原理和應(yīng)用要點(diǎn)的研究力度。

3.1.1動(dòng)力固結(jié)法

市政道路軟基加固技術(shù)中的動(dòng)力固結(jié)，就是將因沖擊力形成的應(yīng)力波利用起來(lái)，對(duì)不良的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)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(qiáng)化軟土體的固結(jié)效果。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，夯擊力大小決定了土體的沉降量，且呈正比關(guān)系，即土體液化達(dá)到90%后，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的吸附水就會(huì)轉(zhuǎn)化為自由水。此時(shí)，軟土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)最小，但孔隙水消失，自由水又會(huì)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(shù)的應(yīng)用問(wèn)題。

3.1.2動(dòng)力置換

該加固法即通過(guò)樁式置換和整式置換來(lái)處理道路工程的軟土地基環(huán)境問(wèn)題。樁式置換的應(yīng)用，就是提高夯擊力，以使碎石填筑在軟土體中形成具有穩(wěn)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(jié)構(gòu)，以保證道路路基質(zhì)量達(dá)到要求。

3.1.3動(dòng)力密度

動(dòng)力密實(shí)效果的達(dá)成，即利用強(qiáng)烈的沖擊荷載，對(duì)土體間的空隙進(jìn)行分別壓實(shí)，改善道路施工的軟土地基環(huán)境。實(shí)踐證明，動(dòng)力密度加固法可使軟土地基環(huán)境的承載能力提升至3倍左右。

3.2粉煤灰碎石樁處理技術(shù)

這一地基處理技術(shù)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(jìn)行充分混合攪拌，攪拌成黏結(jié)強(qiáng)度非常好的樁。針對(duì)樁與樁、褥墊層與軟土環(huán)境，應(yīng)該進(jìn)行共同制作形成復(fù)合地基，地基相對(duì)穩(wěn)定，以提高道路施工軟基環(huán)境的強(qiáng)度效果。該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐的優(yōu)勢(shì)為：簡(jiǎn)化了混凝土的灌注過(guò)程、強(qiáng)化了漿液的流動(dòng)性與和易性。但是，該法在具體應(yīng)用過(guò)程中，粉煤灰碎石樁加固施工工藝存在泵送混凝土堵管問(wèn)題，此時(shí)，如壓力過(guò)高，將會(huì)導(dǎo)致輸料管爆裂。其原因是泵送連接軟管較長(zhǎng)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(fèi)。為此，施工技術(shù)人員應(yīng)將其運(yùn)用于混凝土和易性較高的軟土環(huán)境，方能將其加固效果充分發(fā)揮出來(lái)。

3.3水泥攪拌樁處理技術(shù)

水泥攪拌樁處理技術(shù)在市政道路的軟土環(huán)境中主要運(yùn)用于處于飽和狀態(tài)的結(jié)構(gòu)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(jī)械設(shè)備，使水泥與軟土能夠以充分且完整的狀態(tài)進(jìn)行攪拌。當(dāng)水泥與軟土發(fā)生物理與化學(xué)反應(yīng)后，就可對(duì)軟土地基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性起到提升作用，進(jìn)而增加變形模量與地基的承載能力。

這一處理技術(shù)的施工工藝主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)攪拌樁的樁位進(jìn)行合理的固定，將攪拌樁向指定的樁位區(qū)域進(jìn)行移動(dòng)，借助水平儀來(lái)做后續(xù)的調(diào)平以及對(duì)中處理。這一過(guò)程中，應(yīng)該借助吊線錘與經(jīng)緯儀等測(cè)量?jī)x器，確保能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)導(dǎo)向架的垂直度雙向控制。另外，在開(kāi)展攪拌機(jī)的預(yù)攪下沉作業(yè)時(shí)，應(yīng)該在后臺(tái)開(kāi)展水泥漿液的拌制工作，在開(kāi)展壓漿工作之前要把漿液向料斗中進(jìn)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(jìn)行水灰比的控制，在明確了設(shè)計(jì)規(guī)范與要求前提下，保證每米深層攪拌樁按照既定的規(guī)范實(shí)現(xiàn)50kg以上的控制。

（2）正常啟動(dòng)深層攪拌樁機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)后，需待攪拌頭轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)要求后，才可著手進(jìn)行鉆桿下沉攪拌。此過(guò)程中，下沉施工操作人員應(yīng)沿著導(dǎo)向架進(jìn)行作業(yè)控制，且下沉?xí)r經(jīng)檔位調(diào)整控制下沉速度，并保證工作電流在額定范圍內(nèi)。當(dāng)鉆桿下降至既定深度，就可將灰漿泵打開(kāi)，而后，把漿液經(jīng)管路輸送至攪拌頭的出漿口。此時(shí)，施工技術(shù)人員應(yīng)在出漿時(shí)及時(shí)啟動(dòng)攪拌樁機(jī)和拉近鏈條裝置，進(jìn)而為土體與漿液的充分拌合提供保證。

（3）當(dāng)攪拌鉆頭提升至與樁頂留有50cm的高度后，就要關(guān)閉灰漿泵，并經(jīng)重復(fù)攪拌下沉，來(lái)提升作業(yè)質(zhì)量效果。需注意的是，完成一根樁的施工后，要為下一根樁進(jìn)行位置確定，以保證水泥攪拌樁滿足施工圖紙的設(shè)計(jì)要求。

上述水泥攪拌樁加固技術(shù)，在市政道路工程的市場(chǎng)環(huán)境中適用性較廣。水泥能夠吸收軟土環(huán)境中的水分，以提高軟基結(jié)構(gòu)的黏結(jié)度，具體施工過(guò)程中，技術(shù)人員應(yīng)將攪拌充分作為技術(shù)運(yùn)用控制目標(biāo)，以使水泥能夠深入至軟基的孔隙內(nèi)部，并以均勻狀態(tài)分布。如此，不僅改善了工程所處的軟土地基強(qiáng)度效果，還不會(huì)對(duì)所處的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成污染。

4、結(jié)束語(yǔ)

當(dāng)前市政道路不管是建設(shè)上的規(guī)模亦或是進(jìn)行建設(shè)的數(shù)量都有著一定的空前性，因此應(yīng)該對(duì)軟土地基的加固處理給予有效的重視。在其進(jìn)行施工的時(shí)候，應(yīng)該按照具體工程的實(shí)際情況去合理的對(duì)軟土地基加固技術(shù)給予選擇，使其能夠保證施工方案的有效性與合理性，并且還應(yīng)該在進(jìn)行施工的時(shí)候針對(duì)相關(guān)細(xì)節(jié)給予合理的控制，保證施工的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]尤奇.市政道路施工的軟基加固技術(shù)探析[J].住宅與房地產(chǎn)，2017，（6）：266.

（作者單位：遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司）