市政道路淤泥固化土中軟土地基的處理技術

于習化

（珠海市建設工程質量監督檢測站，廣東 珠海519015）

1 軟土地基結構存在的問題

軟土地基最主要的問題在于有較大空隙、較多水分，同時還缺乏一定的承載力，不符合市政工程地基施工的規定標準。就算建設完工，后期道路質量也存在安全隱患。所以，當下市政工程地基建設的棘手問題就是要妥善解決軟地基的缺陷。根據之前的實踐經驗來說，軟土地基結構施工困難的問題主要表現在以下方面：

1）軟土地基結構缺乏一定的承重能力，如果施工技術需要發生變化或者其他原因，那么，施工位置的地基結構就會出現晃動破壞，嚴重的可能會塌陷，存在較大的安全隱患，不能保證施工質量。

2）軟土地基有較大的壓縮性，造成施工后出現不同程度的沉降，長時間的下沉導致地基結構在施工過程中不能充分發揮其作用，容易出現道路裂縫或地下管線破損等問題【1】。

3）軟土地基含有較大的水分，其承受了一定壓力后發生浮力，導致地下管線出現破損，對整個施工造成影響，工程建設質量安全得不到保障。

2 實行軟土地基沉降處理的重要作用

只有軟土層才會存在軟土地基。軟土層主要含有粉狀土質、黏土、機制土和顆粒狀的土質等，其不僅對建筑工程的主體質量安全造成影響，也影響了施工進度與建筑物安全穩定性。同時，在地基施工過程中，這些土質還會導致地基沉降不均勻。主要原因在于軟土土質和其他土質存在較大差別，建設完成后容易出現道路地基排水困難、承載力弱的問題【1】。因此，專業技術人員應基于軟土地基的特點，將其存在的問題應用相關沉降處理技術進行分析研究，制定出合理的改善措施解決軟土地基發生的不均勻沉降問題。由此可見，選取有針對性的、合適的軟基處理方式，是解決軟土地基下道路沉降的關鍵。

3 實際案例

3.1 工程概況

近年來，橫琴新區部分市政道路在使用過程中出現了沉降嚴重現象，已經對其使用及和周邊地塊出入口的銜接產生干擾。通過對該地區的3條市政道路（琴揚道、仁山路、濠江路）的部分點位進行路面標高測量，分析得出此3條道路均發生較大沉降。如圖1所示為周邊項目真空預壓影響濠江路縱向沉降開裂。

圖1周邊項目真空預壓影響濠江路縱向沉降開裂

3.2 測量情況

琴揚道、仁山路、濠江路的路面標高測量情況具體如下：

1）琴揚道段路面標高實測6個點，除1#橋頂1個點無沉降以外，其余15個點都發生沉降，且沉降幅度超過設計允許，平均沉降0.735m，其中最大0.819m。

2）仁山路段路面標高實測19個點，其中有2個點發生沉降的幅度超過設計允許，平均沉降0.254m，最大0.79m。

3）濠江路段路面標高實測9個點，其中1個點沉降幅度超過設計允許，平均沉降0.283m，最大0.515m。

3.3 原因分析

分析橫琴新區部分市政道路發生沉降的原因，具體如下：

1）橫琴新區地質條件較差，淤泥層較深，部分軟基處理方案的選取不合理。

2）軟土層普遍存在工后次固結沉降，這是軟土固有的特性，深厚軟土層工后次固結沉降較大，不可忽視。

3）在道路長期超負荷使用的情況下，很容易發生較大不均勻沉降現象。

4）受周邊項目干擾，或深基坑支護形式不恰當，或基坑開挖、降水對道路維護不佳，或周邊真空預壓密封技術不到位等，都會出現道路不均勻沉降及縱向開裂現象。

5）工期調整不合理，不能充分考慮天氣對施工質量的影響，為了加快工程進度，對各個工序的操作流程和材料選取不合理，進而影響工程質量。

其中，軟基處理方案的選取是其根本性的原因所在。采用適合的方案，既能有效處理軟土地基，也能夠避免一些其他因素的干擾，將極大地減少道路的工后沉降。

4 軟土地基處理技術方案

4.1 排水法處理技術

施工的位置不同，使用的排水技術就不一樣，排水法主要包括振沖碎石樁、擠密砂樁、砂井排水、塑料排水板排水固結方法等幾種，具體施工方法還是由實際的施工環境決定。一般情況下，遇到厚度較大的軟土層，可以應用排水法對軟土地基進行處理。在廣東沿海地區市政道路工程建設過程中，通常使用的是塑料排水板排水固結方法，即對天然地基先插入塑料排水板，通過預壓使土體中的孔隙水排出，預壓加固的附加應力逐漸轉化為地基土的有效應力，地基土逐漸沉降固結，同時，地基土的強度、承載力和穩定性也得到相應提高，減少了基礎的沉降，確保整個道路工程主體的安全穩定。但塑料排水板插入深度有限，處理范圍僅15m左右，遇到軟土層超厚的情況下，道路的工后沉降仍然較大，且易出現不均勻沉降。此類情況建議超載預壓，并適當延長預壓時間，可產生較好效果。

4.2 爆炸排淤法處理技術

在軟土層中埋放適量的炸藥，并選用適當的方法將炸藥引爆，即為爆炸排淤法處理技術。軟土層表面存在的淤泥可以通過炸藥爆炸產生的較大沖擊力清理掉。同時，滲水嚴重的硬質土層能通過爆炸排淤法處理技術緊密結合，讓軟土層結構更加固結。但使用炸藥會對人們生活環境造成影響，因此一定要經過嚴格分析，經由相關部門批準后方可合理投入使用。

4.3 換填法處理技術

將一定范圍內的軟弱地基土挖除，然后回填工程性能好的材料（以中粗砂、碎石為優），碾壓密實后使用。可以通過擴散作用使傳到墊層下的軟弱土層應力減少，墊層也可作為良好的排水面，使下部的孔隙水壓力迅速消散，加速墊層下軟弱土層的固結，從而提高其強度。該處理方法造價低，施工簡單，但處理范圍較小，僅針對表層3～5m的軟弱地基【3】。

4.4 水泥土攪拌樁法處理技術

以水泥作為固化劑的主劑，通過特制的深層攪拌機械，在地基深處就地將軟土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩定性和一定輕度的優質地基。其形成的加固體與樁間土共同承擔上部結構的荷載，從而提高地基的承載能力，減少沉降變形。但在淤泥質軟土地基中，淤泥無法像黏土、砂土一樣被粉碎成小顆粒，導致水泥無法充分通過攪拌分布均勻，形成的水泥土結構強度離散性較大。因此在淤泥地質下，該處理方法主要用于無法采用其他處理方法的地段，且需要適當增加樁的密度，并采用處理深度更深的攪拌機械（如三軸攪拌樁機），才能達到較好的效果。

5 結語

綜上所述，隨著近些年國內社會經濟快速發展，城市道路等基礎建設的步伐逐年加大，而廣東沿海地區淤泥地質下軟土地基的處理，是解決今后其市政道路沉降、開裂的關鍵。選取適合的處理方法，有針對性地設計軟土地基方案，將會產生巨大的經濟效益和社會效益，建設成果也將成為每個城市中一張閃亮的名片。