海滄保稅港區(qū)西查驗區(qū)工程市政道路施工中的軟土地基處理技術(shù)分析

林寶文

（福建藝景生態(tài)建設(shè)集團(tuán)有限公司，福建廈門361000）

0 引言

在我國城市化建設(shè)過程中，不同地區(qū)、城市地質(zhì)條件也存在著很大的差異。在實際施工中，會遇到多種不同類型和性質(zhì)的地質(zhì)條件，其中軟土地質(zhì)就是較為常見的一種。軟土地基含水量高，透水性較差，整體施工難度較大，一直是我國城市道路施工的重難點之一。如果沒有對軟土地基進(jìn)行有效的加固處理，則會嚴(yán)重影響市政道路工程的質(zhì)量，產(chǎn)生不小的安全隱患。為此，在海滄保稅港區(qū)西查驗區(qū)工程市政道路施工中，重視對軟土地基處理施工技術(shù)的分析，結(jié)合軟土地質(zhì)條件實際情況，全面掌握軟土地基加固處理的技術(shù)要點，確保市政道路工程的質(zhì)量。

1 工程概況

海滄保稅港區(qū)西查驗區(qū)工程項目所在地區(qū)的軟土屬于高含水量、低強(qiáng)度、高壓塑性的超軟弱黏土，地層自上而下為：人工填土，色雜且松散，厚度約為1～2m；由于屬海陸交互沉積層，多為淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土，夾淤泥質(zhì)細(xì)砂，松散、流塑、飽和，該層層底埋深為3～15m；殘積層為黃、灰黃色砂質(zhì)黏性土，硬塑為主，為花崗巖殘積土，厚度約為0～8m，天然含水量約為72.3%，液性指數(shù)為1.65，塑性指數(shù)約為24.6，孔隙比為2.015，壓縮系數(shù)為2.245MPa，豎向固結(jié)系數(shù)為0.791×10-3cm2/s。根據(jù)具體估算數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，在不做軟土地基處理的情況下，其路基極限填土高為1.87m 左右。根據(jù)對路基部分軟土地基穩(wěn)定性測試，工后沉降預(yù)估，路面結(jié)構(gòu)地基強(qiáng)度具體標(biāo)準(zhǔn)要求，需采取有效的方法進(jìn)行軟土地基處理。

2 軟土地基不利施工的原因

軟土地基的土質(zhì)較為松軟，且孔隙較大，大多是以砂土和泥炭為主。由于部分地區(qū)地下水位相對較高，受到外部較大荷載壓力后，往往容易發(fā)生土層壓縮和地基沉降的情況。

軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用原理是運用外部技術(shù)方法提高該地區(qū)路基部分的穩(wěn)定性和承載力。由于軟土地基的性質(zhì)，地域環(huán)境不同，存在較大差異，往往具有較強(qiáng)的隱蔽性。如果，市政道路工程施工單位沒有重視對軟土地基的處理，就容易引發(fā)質(zhì)量安全的隱患。

3 軟土地基加固處理的技術(shù)要點

市政道路軟土地基加固處理技術(shù)在施工中，需結(jié)合軟土地基的實際情況，根據(jù)軟土地基的特點，采用針對性的設(shè)計施工方案。首先，對道路軟土地基部分需提高整體抗剪性能，予以加固，避免后期發(fā)生道路下沉。其次，要有效改善軟土的動力性能，防止軟土地基發(fā)生變形而產(chǎn)生安全隱患。還要注意預(yù)防軟土地基彈性問題，以維持道路整體結(jié)構(gòu)的恒定、均勻沉降。控制地基的滲透性，防止因滲漏而破壞地基。最后，軟土地基處理方式需保證施工路徑不變化，最大程度地滿足市政道路設(shè)計的要求，以科學(xué)的施工管理來降低施工成本。

4 市政道路施工中的軟土地基處理技術(shù)

4.1 深層攪拌法與加載法

深層攪拌法主要指利用先進(jìn)的攪拌設(shè)備，對軟土路基的內(nèi)部土壤和固化劑共同進(jìn)行深層攪拌，使軟土路基的內(nèi)部軟土與固化劑充分混合后，提高混合物的強(qiáng)度與硬度，增強(qiáng)穩(wěn)定性，形成硬結(jié)，以此增強(qiáng)承載力。同時采取深層攪拌法相對較為便利和快捷，僅使用固化劑和攪拌設(shè)備即可，無須投入更多的成本。

加載法主要的功能是有效解決和高效防控已完成填土路面的沉降問題，同時也可以強(qiáng)化軟土路基部分的強(qiáng)度和抗壓性能。一般加載法的應(yīng)用需要結(jié)合填土加載法或降低地下水水位，利用換填法來實現(xiàn)軟土地基內(nèi)部總壓力的上升，以降低地下水水位，其在砂層中間的地基部分有著較好的適用性[1]。

4.2 袋裝砂井法

利用袋裝砂井法來處理軟土地基的核心原理是進(jìn)行排水固結(jié)。在原有地基的基礎(chǔ)上，通過開挖豎向排水通道，軟土地基受上荷載作用，飽和水分由土層空隙中排出，并通過事先挖好的排水通道排出土層。在排出水分后，土層空隙體積會下降，保證低級基礎(chǔ)部分的固結(jié)和變形反應(yīng)。在超靜水壓作用下，空隙會逐漸減小，直至消失，從而達(dá)到提高土層有效應(yīng)力和增強(qiáng)其硬度、強(qiáng)度的目的，實現(xiàn)軟土地基部分的加固。當(dāng)海滄保稅港區(qū)西查驗區(qū)工程項目選擇軟土地基處理方法時，最初設(shè)計為袋裝砂井法+預(yù)壓排水固結(jié)方法。工期較緊，固結(jié)時長為180～360d，且工后沉降較大。項目所處位置距離海水較近，受潮汐影響水位變化大，處理效果不明顯。經(jīng)過討論后，采用袋裝砂井法+強(qiáng)夯法，在軟土埋深小于8m 的地段，這一方法取得了良好的效果。對于其他雜填土、軟土地基，則單純地使用了強(qiáng)夯法。

4.3 排水技術(shù)

在市政工程中，軟土地基部分有較高的含水量，通常會采用排水的方式來實現(xiàn)軟土地基的加固，最大程度地保證排除水分，提高軟土地基的穩(wěn)定性。因此，表層和深層排水技術(shù)應(yīng)用就顯得極為重要。表層排水主要是指在軟土地基部分，以軟土為基礎(chǔ)進(jìn)行砂石層的鋪設(shè)，使地基含水量降低，壓力排水與砂墊層可同時運用，有效排除含量相對較大的水分，軟土層的固結(jié)沉降會得以提升。

5 市政道路工程軟土地基處理常用的策略

5.1 表層排水法及淺層加固法分析

表層排水法的原則為排除軟土中的多余水分，壓實基礎(chǔ)，增強(qiáng)基礎(chǔ)部分的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。但表層排水法也存在一定的局限性，只能應(yīng)用在含水量較大的軟土地基。在實際施工時，需進(jìn)行土壤采樣分析，確定含水量是否為導(dǎo)致土壤軟化的原因。通常來講，表層排水法在路基填筑施工前，需依據(jù)排水計劃挖溝，便于填充土壤，使水可以沿溝渠排除，減少土壤含水量，還能避免地基結(jié)構(gòu)變形。

淺層加固處理方法適用于表層軟土小于3m 厚度的軟土地基部分。淺層加固處理方法包括換填墊層與排石擠淤，可保證較低深度的施工部分的穩(wěn)定性，但不適用于軟土表層超過3m 的軟土地基部分。另外，還需根據(jù)不同地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，適當(dāng)使用添加劑與土工編織物來實現(xiàn)軟土地基加固的效果。其中換填法施工較為簡單，成本較低，且能夠快速提高軟土地基的承載力。

5.2 土壤置換回填技術(shù)及強(qiáng)夯加固法分析

在市政道路軟土地基的加固處理當(dāng)中，所運用的技術(shù)較多，其中土壤置換回填技術(shù)是應(yīng)用較為廣泛的方法之一。土壤置換回填技術(shù)的主要原理是，將軟土地基部分中的軟土挖除，置換為滲水性相對較好且有較高強(qiáng)度的硬土或砂石材料，在回填施工之后，再使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行碾壓，提高軟土地基部分的硬度和強(qiáng)度，實現(xiàn)軟土地基的加固。在壓實過程中，需要注意及時檢測軟土地基部分的強(qiáng)度，另外，還要采取有效的維護(hù)措施。如果原軟土地基部分需進(jìn)行夯實加固，要投入大量的人力資源和成本，但置換之后再進(jìn)行壓實，則能夠有效提高施工的效率，實現(xiàn)成本的有效控制。在土壤置換回填技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要重視對新土壤質(zhì)量的控制，防止摻雜過多雜物，保證土壤的干燥性和滲水性。

強(qiáng)夯加固法在軟土地基加固施工處理中有較高的實用性，而且加固效果較為良好。強(qiáng)夯加固法大多適用于黏性土、礫石土、砂土、雜填土、淤泥等基礎(chǔ)軟土部分的軟土地基處理。強(qiáng)夯加固法不僅可以明顯提高軟土地基的強(qiáng)度，同時也能夠降低土壤的壓縮性，增強(qiáng)土壤本身的抗震液化能力，所以，強(qiáng)夯加固法一般適用于濕陷性黃土地基部分的加固[2]。

5.3 粉噴樁施工技術(shù)及水泥攪拌樁技術(shù)分析

粉噴樁施工技術(shù)在軟土地基加固處理中的應(yīng)用能夠顯著提高軟土地基部分的土體強(qiáng)度，防止其基礎(chǔ)變形。因此在市政道路軟土地基處理中，粉噴樁施工技術(shù)對含有黏土、粉砂質(zhì)土、粉質(zhì)黏土的軟土地基具有很好的加固效果。其加深深度一般選擇在15～20m 之間，在應(yīng)用時，需配備深層攪拌設(shè)備，再依據(jù)所設(shè)計的高度進(jìn)行攪拌，將水泥粉末噴到設(shè)計的樁頂位置。在5m 范圍內(nèi)進(jìn)行反復(fù)混合，對上部石灰土或水泥土進(jìn)行回填，再做壓實處理，從而有效增強(qiáng)樁位的土壤強(qiáng)度。

水泥攪拌樁技術(shù)是在施工過程中將水泥作為固化劑，將軟土和固化劑混合攪拌后，使軟土硬化成為水泥和固土，能夠增強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度，提高其穩(wěn)定性。采用水泥攪拌樁技術(shù)來進(jìn)行軟土地基部分的加固，主要是運用水泥混合固土增加軟土的硬度，是基于水泥和軟組織間的化學(xué)物理反應(yīng)的過程。在進(jìn)行攪拌時，需要嚴(yán)格控制攪拌質(zhì)量，控制好水泥漿的稠度。

5.4 粒料樁和塑料排水板的運用分析

預(yù)應(yīng)力管樁主要被用來改變軟土地基部分的軟硬程度，使其能夠達(dá)到市政道路工程的相關(guān)施工要求。在具體的道路施工中，首先需要采用正確的測量手段，確定軟土路面的具體位置，然后在準(zhǔn)確位置上進(jìn)行打樁和加固處理。對于軟土地基部分含水量較大的難題，可以通過塑料排水板來予以解決。軟土地基的含水量對道路工程的整體施工質(zhì)量有著至關(guān)重要的影響，如果遇到含水量不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的工程，必須要停止施工，利用塑料排水板將含水量降低到規(guī)定要求后，方能夠繼續(xù)施工。

6 結(jié)語

結(jié)合上述文章內(nèi)容所述，市政道路工程建設(shè)難免會遇到軟土的地質(zhì)條件，而市政道路軟土地基處理不但關(guān)系到市政道路本身的質(zhì)量，同時也影響著道路的行車安全。為此，市政道路施工單位和相關(guān)管理部門需要重視對軟土地基的勘測，根據(jù)軟土地基范圍、具體參數(shù)、土質(zhì)結(jié)構(gòu)等實際特點，采取相對應(yīng)的軟土地基加固處理技術(shù)，以增強(qiáng)軟土地基土體的強(qiáng)度和剛度，降低沉降和減少不均勻沉降，控制好后期投入使用后的沉降度，保證市政道路的使用質(zhì)量和社會效益。