軟基加固技術在道路施工中的實踐研究

冉召

（北京市政路橋股份有限公司，北京100045）

0 引言

隨著現代化社會建設步伐的持續加快，我國交通運輸行業迅猛發展，道路工程建設規模不斷擴大，交通網絡越來越完善，為人們出行提供了很大的便利，同時對區域經濟和整個社會經濟的發展都具有很好的推動作用。實踐中道路施工質量會受到諸多方面因素的影響，尤其需要注意施工現場的地質條件，應高度重視軟土地基問題，實施最為科學合理的軟基加固處理措施，全面改善地基狀態，使其滿足工程項目施工標準，避免因為路基處理不當導致路面發生塌陷、開裂或者沉降等病害，盡可能延長道路工程使用年限。

1 軟土地基的主要特點

1.1 抗剪強度較差

道路工程軟土地基中土壤顆粒之間的空間相對比較大，所以導致其承載能力偏弱，抗剪強度較差。隨著機動車輛數量的逐年上漲，道路工程需要承擔更大的負荷，日復一日年復一年的反復載荷作用下，給道路工程的結構安全性和穩定性都帶來了巨大的挑戰，甚至還會引發道路塌陷和沉降問題。

1.2 觸變性更強

軟土地基因為其土質松軟，在重力和外力的長期作用下很容易發生形變，所以實踐中體現出一定的流變性。若不加以干預還會導致道路工程發生坍塌事故，觸變性比較強這一特性無疑嚴重威脅著工程的使用安全性，威脅著行人和車輛的安全[1]。

1.3 含水量較高

軟土地基還有一大特征就是含水量比較高，這也正是其流動性比較強、地基土壤空隙大的原因所在。軟土地基主要是由軟土和黏土成分組成，所以地基中包含有更多的軟土和黏土負電荷，很容易被空氣中的水蒸氣吸收，然后附著在地基土層表面，進一步增大了地基土壤的含水量。尤其是我國一些南方地區，由于雨水偏多，水系發達，這一特征體現得更為明顯，給道路施工作業帶來了更大的難度。軟土地基類型主要包括軟黏土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土和泥炭幾大類，具體特征詳見下表1。

表1 軟土的類型和特征

2 道路施工中軟基加固施工技術的作用

2.1 提升道路安全性和穩定性

就我國目前情況來看，道路工程施工中最為常見的一種不良地基就是軟土地基，施工前必須對其做出科學的處理，改善地基情況，避免給后期施工作業帶來不良影響，比如路面開裂、沉降或者局部塌陷等，不僅降低了工程施工質量，同時還增加了道路后期的維修養護成本，危及行人和車輛的出行安全。所以為了提升道路工程的安全性和穩定性，必須結合具體情況采取合理的軟土地基加固技術，有效改善工程路基狀況，提高道路結構承載力，延長工程使用壽命[2]。

2.2 降低后期維護和保養成本

日漸增多的汽車對我國道路工程的質量提出了更加嚴格的要求，尤其是路基承載能力，只有這樣才能避免車輛行駛中損壞道路工程，確保道路交通運輸暢通無阻。同時還需做好后期日常維修養護工作，這就需要投入較多的資金，增加了當地財政部分的經濟負擔，加之日趨增加的道路荷載，需要更加頻繁地維修和養護道路工程，致使維護成本一直居高不下，可見開展軟基加固處理的必要性和緊迫性。通過科學合理的軟土地基加固處理，能夠有效提升地基承載力和道路工程施工質量，延長工程維修養護周期，降低維護成本。

2.3 提升道路施工行業發展水平

實踐證明，軟土地基加固技術的科學運用，不僅大幅度提高了道路工程施工質量，在其他工程建設中也發揮著十分重要的作用。但必須根據實際情況采取最為恰當的軟基加固技術才能有效提升工程建設質量，延長道路維修養護周期，降低維護成本，為人們出行和生命財產安全提供保障。這就需要進一步深入研究軟土地基加固技術，并對其進行創新應用，保證施工技術應用的高效性和規范性，持續完善和優化軟土地基加固效果，促使整個道路施工行業發展水平的不斷提升。

3 道路工程施工中常見的軟基加固技術

3.1 水泥攪拌樁加固技術

水泥攪拌樁軟土地基加固技術在我國道路施工中應用較為廣泛，而且該項技術現如今已經發展得較為成熟，即利用特定的固化劑對軟土地基實現加固處理。具體施工流程為：在攪拌機中投入大量的水泥，并對其實施均勻攪拌，一定要保證攪拌的均衡性和充分性，使水泥和軟弱土質充分作用，促使軟土地基變得更為堅硬，以達到提高地基強度的目的[3]。這種軟基加固技術最大的優勢就是施工中不會產生太大的噪音，且不會給周邊環境造成嚴重的污染，也不會給施工區域附近的軟土帶來任何不良影響，特別適用于周邊存在大面積建筑群的施工區域。與其他軟土地基加固技術相比較而言，水泥攪拌樁加固技術施工成本低，所以得到了快速推廣應用，較為成熟的施工技術也可以更好地應對各類突發狀況，所以其逐漸發展成為我國道路施工軟土地基處理中最為常見的一種加固方式。

3.2 強夯法加固技術

強夯加固法即利用自上而下重力作用的夯實原理，通過改變原有土體結構的方式以起到加固的效果。具體施工中需對原土體持續施壓，促使其形成多個大小均勻的夯坑。目前比較常見的強夯法以土體動力固結置換方式為主，其又包含了部分置換和整體置換兩種模式，第一種置換模式是利用外界夯實力將級配碎石夯入軟土層中，從而在軟土地基上部形成一層碎石樁結構；第二種置換模式是借助外界強大的夯實力將碎石整體夯入淤泥土質中，以形成一層比較穩定的碎石墊層結構。之后再利用巨大的機械沖擊力破壞軟土體本來的結構，使其形成較多的層間縫隙，針對縫隙處理后便可以排除土質中多余的水分。研究發現，軟土地基夯實效果越好，后期發生沉降的概率就越小，而且經過夯實之后的土體密度和強度都較原土體大幅度提升，這就為后續施工作業創造了良好的施工條件。

3.3 靜力排水法加固技術

靜力排水法加固技術也經常被人們稱之為預壓法加固技術，這是近些年在我國出現的一種新型軟基加固處理方式，隨著對其理論知識的不斷深入研究，該項技術已經在我國福州、天津、上海及廣州多地道路施工中進行了試驗應用，并取得了不錯的效果，實際加固深度可以達到8～12m 之間，效果比較理想。具體應用過程中，靜力排水加固法具有操作簡便，安全系數高等優勢，主要適用于淤泥土、飽和黏性土和雜填土等軟土地基的加固處理[4]。需要注意的是，因為軟土地基自身土層間的孔隙相對比較小，所以還應采取一定的手段排出孔隙中的水分，保證孔隙間的水壓基本持平，有效提升軟土地基整體應力水平，增大土體強度。

3.4 粉煤灰碎石樁加固技術

該軟土地基加固技術之所以得其名是因為其施工中主要采用粉煤灰為原材料，同時還有一些黏性礫石和碎石等復合材料，將這些材料和水泥及水混合在一起，攪拌均勻后投入使用，可以有效提升地基強度。利用礫石集料可以將黏性礫石集料基本結構和碎石樁優質土壤、水泥床及其他基礎層緊密聯系起來，最終形成復合型地基，起到穩固軟土地基的作用，且處理效果非常不錯，安全性能也比較好。粉煤灰碎石樁加固技術在實踐中還體現出舒適性好、經濟性和流動性強、施工操作簡便，處理強度高、節約水泥且污染低等優勢。

3.5 爆夯法加固技術

爆夯加固法其實就是人們常說的振動固結法，但加固施工前需要安排專業人員深入現場進行實地勘察，詳細掌握現場的地質情況，然后根據軟土地基實際情況選擇最為恰當的加固技術。爆夯法加固操作具體如下：首先，給軟土層中插入多條豎向排水管，緊接著利用堆截方式持續增加附加應力，直至軟土地基不再出現連續沉降；其次，引爆管道深處放置藥包；最后，增加壓力，排出管道和地基中多余的水分，壓縮軟土空隙，提高軟土地基整體強度和實際承載力。

3.6 雙向攪拌樁技術

雙向攪拌樁加固技術在實踐中最大的優勢就是實現了對地基的均勻施工，最大程度避免了冒漿現象的發生，同時保證了軟土地基加固處理效果。與傳統普通的攪拌技術相比較而言，雙向攪拌樁技術的最終加固效果更為顯著。研究發現，普通攪拌和雙向攪拌加固處理后90 天后，對地基實施無側線抗壓強度試驗發現，后者的水泥樁基承載力更強，穩定性也更好。大量研究數據表明，采用雙向攪拌樁加固技術處理后的道路工程，后期使用中的沉降量非常小，可見該項加固技術能夠有效提升道路軟土地基的穩固性[5]。

4 軟基加固技術的應用分析

某市東環城公路經過技術人員在勘察地質地貌情況后，確定部分路段為軟土地基，綜合分析各方面實際情況之后決定采用粉煤灰碎石樁技術對軟土路基實施加固處理。隨著科學技術的飛速發展，這一技術在各大建筑項目中的應用范圍越來越廣，施工工藝也越來越成熟，理論知識更加牢固，所以很多道路軟土路基處理過程中首選該項技術。具體應用的時候，工作人員需要對其廢舊石屑、水泥以及粉煤灰原材料進行科學配比，充分混合后并加入適量水均勻攪拌處理。在混合料攪拌均勻，保證其處于一種高黏度混合料的情況下方可投入軟基加固處理施工中，進一步形成一層性能良好的復合墊層，達到預期的加固效果，有效提升道路工程軟土地基結構的穩固性能。根據以往的經驗總結，粉煤灰碎石樁加固技術在實踐應用中最大的特點就是經濟性非常好，所以受到了廣大施工企業的青睞，這也是該項技術得到快速推廣應用的一個主要原因。實際應用中還要盡量避免泵管壓力堵塞問題的發生，如果已經發生則應根據現場實際情況采取合理的解決辦法，保證不會影響道路軟基施工質量。

5 提升道路工程軟基加固技術應用效果的建議

5.1 重視施工重點，確保各項施工質量

首先，準備階段加強對施工機械設備的管理，明確設備應用要點。施工期間認真仔細檢測各施工設備使用性能，確保設備始終處于良好的運行狀態，不會因為設備故障影響工程施工進度和施工質量，主要包括吊機設備、水泵設備和振動器等。同時強化現場管理工作，準確測量地面高程，組織施工人員嚴格按照平面施工圖紙實施放樣工作，規避位置偏移現象的發生。其次，提前準備好填料，待成孔后立即將其放入孔內，保證密室電流和留振時間都滿足工程施工標準和要求，振動器向上調整一段距離后繼續給孔中填入石料，并實施壓實處理，直至樁整體結構基本成型，然后對留振時間、密室電流和承樁水壓進行詳細記錄。最后，現場檢測工作對于道路軟土地基加固技術的應用效果也具有很大的影響，具體操作還需結合整個施工中所產生的相關數據參數，準確檢測土壤的沉降值，主要包括土壤的容重、靜力觸探強度、顆?？障丁⒐嗳攵纫约昂康榷囗椫笜薣6]，保證預壓效果符合工程建設實際要求。

5.2 做好施工監測及質量控制

道路軟土地基加固施工過程的有序推進，需要一套完善的監管制度作為保障，通過制度規范對所有管理人員和施工人員日常行為進行嚴格約束，同時在監管中及時發現問題，并解決問題，通過強化管理避免日后類似問題的再次發生，施工中的監測具體包括：首先，開始施工前，組織相關人員仔細檢測排樁軸線，只有在檢測一切正常的情況下方可繼續開展后續施工操作；其次，監測并做好位移和沉降變化情況，工作人員可以借助水準尺和其他工具來監測和讀取數值，保證記錄結果的準確性和可靠性，根據需要采取必要的加固處理措施；再次，碎石施工過程中通常會因為劇烈的振沖產生大量的泥漿，這就會給現場周邊環境造成一定的污染和破壞，所以還需在整個施工中融入文明施工理念，落實好綠色施工標準；最后，嚴格管控施工期間的水壓、電流和留振時間。

6 結語

總而言之，隨著各地貿易往來日趨頻繁，道路交通行業發揮著越來越重要的作用，在此前提下，做好道路施工軟土地基加固處理就顯得尤為必要，同時軟土地基加固標準和檢測內容也受到了社會各界的廣泛關注，成為道路工程施工中必不可少的一項內容。如今，我國軟土路基加固技術越來越成熟，施工流程逐步趨于完善，處理方式也不斷多樣化。具體應用過程中還需充分結合現場實際情況進行科學選擇，確保所選加固技術的適用性和可靠性，保證加固效果能夠滿足工程建設標準，提高道路工程整體建設質量。