市政道路軟土路基施工技術的應用

劉惠娟

(太原市城鄉基礎設施建設中心，山西 太原 030012)

1 軟土路基特點

1)塑形體積應變。通常軟土路基結構中包含部分的絮狀物，其也是軟土層的重要組成部分，若是絮狀物結構完整，則強度比較穩定，不然就會出現松垮、稀釋問題，從而造成地基結構失穩，例如路基不均勻沉降、滑動以及擠壓等。此外，絮狀物長期受到外力荷載作用后，就可能會引發軟土路基塑形體積應變，嚴重影響路基結構的穩定性[1]。所以軟土路基施工之前，必須按照規定要求完成剪切試驗，然后結合試驗數據以及地質條件等，采用合理、有效的軟土路基施工技術，以顯著增強軟土路基結構的穩定性與承載力。

2)結構不均勻。軟土路基結構內部土質呈現松軟狀態，整體硬度比較差，而且同一區域的不同土層之間也存在明顯差異。在受到外力荷載作用后，軟土路基會發生不均勻沉降，從而形成類型不一的斷層，長期還會造成市政道路塌陷，直接威脅到道路交通安全。

3)抗剪性能弱。相較于其他路基，軟土路基結構更容易出現壓縮及變形問題，而且其抗剪性能比較弱。當受到車輛荷載作用后，由于抗剪強度偏低，路基結構穩定性偏差，所以就會發生斷層現象[2]。

2 軟土路基對市政道路工程的影響

1)市政道路沉降。軟土路基作為市政道路工程項目施工中的一項關鍵內容，若是軟土路基采用的施工技術不當，忽略了施工規范基本要求，不但會影響市政道路工程項目的整體建設質量，而且后期運營階段會引發路面沉降。除此之外，若是市政道路工程軟土路基施工中采用的材料性能指標不合格，或是軟土路基處治效果比較差，就會導致路基結構整體穩定性、承載力不足，當受到車輛荷載作用后就可能會引發路面變形，甚至發生較為嚴重的路基路面沉陷，直接影響到市政道路通行安全。

2)市政道路裂縫。以市政道路工程項目施工為例，若是技術人員未能采用有效、可行的軟土路基施工技術，就會導致市政道路工程路基孔隙比較大，當受到外力作用后就會引發路基不均勻沉降，進而造成市政道路形成裂縫[3]。此外，隨著市政道路工程項目使用周期的增加，路面裂縫就會持續擴大，從而影響到市政道路行車的安全性與舒適性，同時對城市交通環境產生負面影響。

3)市政道路失穩。在市政道路工程項目施工時若是采用的軟土路基技術不合理，就會導致軟土路基結構強度不符合規定要求以及路基結構土質密實度比較松散。隨著市政道路工程項目投入運營，以及受到地下水、雨水滲透等條件的影響，就會造成路基結構層流失，從而形成斷層現象，甚至引發路堤失穩，直接影響市政道路通行的安全性。

3 項目實例

某市政道路工程項目的全線長度為5.38 km，項目沿線主要包括居民住宅區、商業辦公區以及工廠區等。通過對市政道路工程項目現場地質條件進行調查，發現項目現場存在特殊性巖土(即軟土)，具體如下：①IIa-1層淺層淤泥質土，表現為現軟塑～流塑狀態，整體穩定性與力學性能比較差；②IIb-1a淤泥質土，表現為流塑狀態，沿線分布范圍比較大，穩定性和力學性能較差，覆蓋深度大約為3.3～18.5 m。此項目沿線地質條件見表1。

表1 土工試驗物理力學參數

4 市政道路工程項目中軟土路基施工技術的應用

4.1 換填技術

換填技術是軟土路基常用的一項施工技術，主要適用于淺埋深度小于3.0 m的軟土路基。而換填技術的實踐應用必須提前把軟土路基表層雜物清理干凈，同時結合項目實際情況合理選用換填材料，最后實施軟土路基填充。其中對換填材料的選用需要高度重視，應按照技術標準要求確保換填材料具備良好的抗壓性與穩定性，從而提升軟土路基結構的承載力，確保市政道路項目的建設質量[4]。此外，施工技術人員應對換填后路基碾壓密實度進行嚴格控制，采用機械設備+人工操作相結合的方式進行反復整平與壓實，以增強路基壓實度，強化軟土路基結構穩定性。

4.2 排水固結技術

對于軟土路基可能發生的失穩與沉降等問題，主要采用排水固結技術進行有效處理。排水固結技術主要包括加壓與排水系統，通過合理設置排水系統以及利用路基內部結構的透水性能，使路基的水分有效排出，從而將路基含水量控制在規范要求范圍之內。現階段，常用的排水體系分為塑料排水板排水與砂井排水，通常采用塑料排水板就可以顯著改善淤泥軟基含水量問題[5]。此外，利用外界壓力對軟土路基施加一定程度上的荷載，促進軟土路基結構內部水分集中，然后通過塑料排水板中的毛細管把水分傳輸到砂層的兩側進行排出，由此軟土路基結構的承載力就會得到增強。排水固結技術(見圖1)實踐應用中需要安排專業測量技術人員負責軟土路基施工范圍的精準測放，尤其是塑料排水板安裝位置必須準確、合理，然后正式開啟打樁機，而在塑料排水的截斷操作過程中應預留充足的空間，最后完成塑料排水板周圍填砂處理。

圖1 排水固結技術

4.3 強夯技術

軟土路基直接關系到市政道路工程項目的整體建設質量以及竣工后的運營安全，為了能夠最大程度上減小軟土路基造成的不良影響，則需要結合項目實際情況合理采用軟基施工技術，從而增強軟土路基結構穩定性與承載力，顯著提升市政道路工程項目的施工效果。通常情況下，軟土路基的含水量比較大，土質層呈現疏松狀態，而且排水性能比較弱等，一系列問題都會影響到市政道路的施工效果。所以為了能夠顯著提高軟土路基結構強度，就需要合理采用強夯技術進行處理，有效改善軟土路基力學參數。在強夯技術應用過程中首先結合項目具體情況確定夯錘的重量(通常為10～40 t)，然后提升到高空指定位置由夯錘自由下落，與軟土路基接觸后會形成巨大沖擊力，從而完成軟土路基結構的夯實處理，優化軟土路基結構的力學參數，提升路基結構密實度與承載力[6]。現階段，強夯技術在黏土、濕陷性黃土等相關類型的軟土路基施工中應用比較普遍。除此之外，強夯技術具備成本造價低、操作簡單、效果突出等優勢，但也存在著一些缺點，比如黏土、高飽和土強夯處理效果比較差，所以必須結合項目實際情況合理、有效應用強夯技術。

4.4 碎石樁技術

碎石樁技術指的是更換處理軟土路基結構中的部分軟土，其中更換材料選擇的是提前按照要求預制的碎石樁，通過合理采用碎石樁技術進行軟土路基施工，可以顯著提升軟土路基結構穩定性。從軟土路基結構中加入碎石樁，能夠使路基結構更為堅固，同時降低了施工成本[7]。在碎石樁技術應用中，首先應確定軟土路基結構中需要更換的軟土層，然后選擇鉆孔設備完成鉆孔處理，清除部分土質，緊接著從孔內填入碎石從而形成碎石樁，由此才能夠有效增強路基結構穩定性與承載力。此外，碎石樁技術具備效率高、成本低，軟土路基結構強化效果突出等優勢，所以值得在軟土路基施工中推廣應用。

4.5 添加劑技術

添加劑技術是軟土路基處理中普遍采用的一項施工技術，從軟土路基結構中摻入適量的添加劑，以改變軟土路基的物理力學性能。通常軟土路基包含大部分黏性土質，通過加入類型適宜的添加劑，能夠實現土質壓縮性能的顯著提升，從而進一步強化黏性土質的固結能力，提升軟土路基結構的承載力、強度以及穩定性，有效防止市政道路車輛通行出現路基塌陷問題。在市政道路工程項目軟土路基施工中，普遍采用的添加劑為熟石灰、生石灰以及水泥等，同時需要對項目現場土質條件進行調查分析，然后合理確定添加劑的用量，從而有效發揮出添加劑的作用，增強軟土路基結構承載力與穩定性。

4.6 擠密技術

市政道路工程項目軟土路基采用擠密技術，主要采用的方式為分層填筑與分層碾壓，以有效改善軟土路基結構的密實度，而且在提升軟土路基結構整體強度的技術上，能夠實現路基的快速排水，優化軟土路基抗剪強度。近些年來，隨著軟土路基施工技術的優化與發展，擠密技術變得多元化，研發了反壓護道法、堆載預壓法以及深層拌和法等技術方案，通過對技術方案的合理、有效應用，能夠顯著改善軟土路基性能與強度。為了充分發揮出擠密技術效果，須結合市政道路工程項目實際情況，且嚴格根據施工技術流程進行操作，以最大程度上減小對軟土路基施工造成的不利影響[8]。通過對擠密技術流程進行優化及完善，依據有關技術要求有序實施擠密技術施工，從而確保擠密技術的高效利用。此階段，施工技術人員必須高度重視路基填筑作業的沉降觀測以及移位邊樁觀測，認真、仔細記錄各項數據，通過對沉降數據進行對比分析研究，可以為施工技術人員對軟土路基擠密技術方案的合理調整提供參考依據，從而切實提升軟土路基施工效果，保證市政道路工程項目的整體建設質量。

4.7 預壓砂井技術

在市政道路工程項目軟土路基施工中采用預壓砂井技術，必須輔助進行排水與加壓處理，從而才能夠使軟土路基結構中的黏性土凝固硬化。此項技術的重點是將凝固區域內土壤側面土和植物等相關雜物清理干凈，然后合理布設砂墊層，以垂直方式精準插入塑料排水管道，同時保證排水管道橫向設置，從而實現軟土路基的有效排水。除此之外，應從砂墊層中安裝密封膜，然后通過真空泵將軟土路基內部氣壓抽減至80 kPa。但是此技術方法需要消耗大量的時間，而且應用范圍比較小，所以不適合應用在流變性相對偏強的軟土路基處理。

5 總 結

不同類型的軟土路基施工技術具備不同的優劣勢，所以必須結合市政道路工程項目實際情況，合理采用適宜的軟土路基施工技術，從而改善軟土路基結構物理力學性能，提升軟土路基結構承載力、抗剪強度以及穩定性，保證市政道路工程項目的整體建設質量。

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