市政路橋施工中的軟基加固技術探討

黃緒杰

廣東省水利水電第三工程局有限公司 廣東 東莞 523710

引言

在市政路橋的施工過程中，如果出現軟土路基，會對回填土及建筑材料穩定性產生較大影響，進而制約整體工程建設質量的提升，甚至導致路橋在后期投入使用時出現下沉問題，嚴重制約了路橋使用壽命延長。通常情況下，在地下水位較高的地方容易出現軟土地基現象。而且根據不同的軟土地基情況，所選用的具體軟基加固技術也有所不同[1]。因此，施工單位必須要掌握各種軟基加固技術的應用優勢，并且結合具體的施工情況，采取針對性的軟基加固技術，以最大限度地提升路橋施工質量，延長路橋使用年限，同時也為城市化發展提供更多基礎條件支持。

1 軟土地基特點

穩定性低。與普通的地基相比，軟土地基的穩定性明顯更低，尤其是在氣候環境較為惡劣的情況下會對軟土地基產生直接影響，導致其發生變形或者出現不均勻沉降的情況，這些現象的出現會導致軟土地基的整體穩定性變得越來越差[2]。

滲透性弱。軟土地基中含有大量天然水分，而且土質之間的間隙較大。通常情況下，軟土地基空隙比為1∶2，且地基中的綜合含水量能夠達到45%以上，這樣就會對地基滲透性造成影響。

壓縮性強。軟土地基中含有較多水分，因此與其他類型地基相比，其具有較強的壓縮性。尤其是含水量較高的地基，其壓縮性更強。也正是由于此特點影響，如果軟土地基需要長時間受到壓力影響，則會導致其出現變形問題。

抗剪強度具有不確定性。與普通地基相比，軟土地基的抗剪強度相對較低，而且還會受到周圍環境因素的影響，由此導致其抗剪強度會變得越來越低。

當前，軟土地基不僅出現在沿海地區，內陸地區也變得較為多見。而隨著城市發展范圍的不斷拓寬，市政路橋建設的范圍也在擴大，路橋施工環境也變得更加復雜。在具體的路橋施工過程中，如果不能很好地處理軟土路基，就會對整體的路橋建設質量產生影響，也難以保障施工單位的經濟與社會效益。因此施工單位必須重視該項工作的開展，采取科學的方法處理好軟土路基，提升軟基加固效果，以保障路橋施工質量及進度不受影響。

2 軟土地基對路橋的危害

2.1 侵蝕路面

對于市政路橋來說，施工地基的硬度與剛度會對整體的施工質量產生直接影響，由此也就會對路橋的使用年限造成影響。通常情況下，對于軟土地基處理時所應用的材料為混凝土、碎石等，如果地基處理不當，就會導致雨水、地下水對路面產生侵蝕。如果混凝土及碎石抗侵蝕能力差，則會導致路橋內部結構出現變化，材料連接性能變差，導致內部結構出現脫落、松動等問題，進而對路橋的投入使用造成嚴重制約。

2.2 導致路面下沉、硬化

如果在路橋施工中對于軟土地基處理不當，會導致地基發生下沉現象，地下水流動時則會對軟土的土層造成沖刷，導致軟土地基中的土層流失，進而影響到地基承載性能，路面出現不均勻的沉降問題[3]。如果路橋路面發生不均勻沉降，則會導致整體的路橋質量受到影響，也會對過往車輛的安全性造成威脅。另外，由于軟土地基的穩定性及承載性都比較差，如果施工中所應用到建筑材料穩定性也比較差，則會導致路面出現嚴重的硬化問題。當路橋后期投入使用時，由于過往車輛的碾壓，會導致路面發生開裂問題，進而影響到路橋投入使用效能，也會大大增加后期的運行維護成本。

3 軟基加固技術分析

3.1 強夯加固技術

強夯加固是一種應用廣泛的軟基加固技術，其原理是利用高空重物下墜所產生的重力對軟土地基進行夯實處理。在這個過程中，重力能夠將土質之間距離縮小，從而大大降低軟土地基的壓縮性，提升軟土區域的整體承載性能。該方法適用于軟土土層較深的情況下進行加固，其操作快捷，設備應用簡單，施工效率高，節約施工材料，容錯率也較高，經濟效益好。強夯加固的應用能夠將軟土地基強度提升至原有強度的2～5倍，可以大大減少路面下沉的情況，提高路橋的使用壽命和安全性。不過，需要注意的是，強夯加固存在一定的風險和局限性，如不能用于地下水位較高的區域、不能用于較深的軟土層、對周圍環境的振動影響較大等。因此，在進行強夯加固之前，需要對軟土地基的情況進行細致的調查和分析，選擇合適的加固方案，確保加固效果和施工安全。

3.2 拋石擠淤技術

在軟基加固過程中，拋石擠淤技術是其中較為常用的一種加固技術，此項技術施工效率較高，而且施工周期短，能夠快速將積水排出，從而保障整體工程施工的穩定性與連續性[4]。在具體的路橋施工中，如果施工現場出現堰塘、水田等軟土區域，則可以結合地基厚度選擇同厚度的巖石材料，比如20cm厚的卵石，沿著軟土區域的中線拋灑，以將其中的淤泥擠出。然后應用大型壓路機進行復壓處理，從而將其中的黏土及淤泥完全排出，保障路面承載力提升。如果施工現場地形有坡度，則可以從高處拋灑卵石向低處排出。首先拋灑大面積卵石，對于縫隙可用小塊卵石進行填充。如果施工條件允許，施工人員也可以在軟土地基區域設置反濾層，然后再開展填土作業，以提升施工效果。

3.3 粉噴樁加固技術

粉噴樁加固是一種新型的軟基加固技術，通過運用群樁技術，把粉噴樁和樁柱間的土質充分結合，能夠實現整體軟土地基強度及承載力的提升[5]。與傳統的軟基加固方法相比，粉噴樁加固技術具有加固效果好、施工周期短、不需要大量的材料等優點。在進行粉噴樁加固之前，施工人員應當先對施工資料進行分析，包括施工現場的水文地質情況、速率等，然后對現場進行清理，應用黏性土對低洼區進行回填處理，引用碎石對軟土區進行回填處理。同時，在應用水泥材料時，應當保障其質量符合施工要求，如果結構出現問題或者受潮，則不能投入使用，以保障整體的加固效果。粉噴樁加固技術的應用范圍廣泛，可以有效地提高軟基承載能力，增加結構的安全性。在實際工程中，粉噴樁加固技術已經得到了廣泛應用，并取得了良好的加固效果。但需要注意的是，在實際施工過程中，應根據具體情況選用合適的加固方法，以確保加固效果和施工安全。

3.4 翻挖回填技術

翻挖回填是對軟土地基進行加固最有效的一種方法。對于該項技術的應用，需要大型挖掘機對軟土區域進行處理，將土層中的石塊、淤泥等清除干凈，然后結合施工要求選擇粗顆粒的回填料進行回填處理。在此過程中要注意，坑體中含水量符合最優標準時方可進行回填，而且要確保分層回填厚度超出30cm。如果回填材料中包含石塊，則應當將分層回填厚度控制到40cm[6]。如果施工現場周邊的建筑物較多，則應當在回填開始前先咨詢專業人員，制定科學合理的回填計劃，避免對周邊土層結構、建筑物穩定性造成影響。

3.5 換填加固技術

換填加固是較為常見的一種軟基加固技術，此項技術的應用主要是選擇具有更強承載力及更高堅固系數的土體來代替軟基當中的不良土體，從而實現軟土地基強度及承載性能的提升。在采用此項技術施工前，施工人員應當先對現場的軟土地基情況進行分析，并且結合具體情況選擇適當的換填材料。通常情況下所應用的換填材料是素土或者灰土。確定好換填材料后，還需要選擇具體的換填技術。通常情況下，在開展換填施工時需要應用大型機械，因此該項方法不適用于小型施工區域。在具體施工中，如果施工人員要提升換填質量，則需要盡量減少對土層的深挖處理，并且要強化對路面的夯實處理，以充分發揮換填加固技術的應用優勢。

3.6 管樁加固技術

管樁加固技術屬于一種預應力加固方法，對軟土地基的處理中也有著廣泛的應用，尤其能夠對地基松動情況進行科學處理，并且可以降低其再次發生松動的概率。在施工開始前，施工人員應當先對軟土出現松動的區域進行明確，以確保施工的連續性。然后，針對軟土地基的不同情況，確定相應的管樁加固方案，包括選定管樁的類型、直徑、間距和埋深等參數。在施工過程中，要嚴格控制管樁的長度和位置，以確保施工的準確性和加固的連續性。加固完成后，還需要對地基強度進行測量，以確保加固效果。對于較大的工程，還需要進行現場試驗和模型試驗，以驗證管樁加固技術的有效性。同時，在軟土地帶進行打樁時還需要對施工數據進行測量和記錄，并且要在施工現場進行明確標注，以提升整體的加固質量。

4 工程案例分析

以某市政路橋工程為例，該工程中存在軟土地基，土質為粉質黏土，深度8～18cm，路堤填土最大高度為4m。針對該軟土地基，施工單位根據施工現場情況，選擇管樁加固法進行軟基加固處理。設計管樁長度6～12m，厚度100mm，直徑1000mm，混凝土強度C20，各樁橫向間距3m，縱向間距4m，豎向承載最大值600kN。

在完成軟基加固施工后，施工單位還需要對現場開展檢測，檢測內容包括樁基性能、地表土、地基承載性能、土壓力情況。具體檢測結果如下：

在檢測樁基時，主要對3根管樁的單個承載力進行檢測，檢測結果顯示，其豎向承載力最大值均不低于720kN，與設計要求相符合。施工結束2周后，現場對管樁進行開挖，檢查樁身的外觀及質量較為完好，未出現斷樁、孔隙等問題。應用反射原理對樁身進行檢測，結果顯示樁身達到A類樁要求，與設計強度相符。

在檢測地表土情況時，通過分析現場工程情況可知，在沉樁時，地表土體對應的擠密指數呈現下降趨勢，而且距離樁中心2.5m的位置，地表土位移距離均不超過2mm。由此可見地表土位移情況符合設計要求。

在對地基承載性能進行檢測時，檢測結果顯示，加固之前的軟土地基承載力為300kPa，應用管樁加固技術之后，該區域的承載力提升到了394kPa。可見管樁加固法的應用大大提升了軟土地基的承載力。

在對土壓力情況進行檢測時，距離打樁中心1.5m和3m的位置打孔，然后在2.5、5、7.5m深的位置埋設土壓力盒。等到樁基施工結束后，可以把土壓力盒放置到側壁位置，從而對樁間的壓力情況進行檢測。最終的檢測結果顯示，當沉入單個樁時，5m深處的受力能夠保持一致，尤其是土質較硬的下部位置，會產生更加明顯的擠土壓力。可見通過借助于沉樁深度來對施加壓力合理調整，能夠很好地檢測出軟土地基的加固效果。

5 結束語

隨著城市化發展水平的進一步提升，市政路橋建設數量必然會進一步增加，以更好地提升城市的交通運輸水平，為城市現代化發展提供更多有利條件。而對于施工單位來說，其遇到軟土地基的次數也會越來越多。針對軟土地基處理，明確可用于地基加固的各項技術，并且掌握各項技術的應用范圍及優缺點，能夠更好地發揮技術優勢，保障軟基加固效果。因此，施工單位必須要重視分析各項軟基加固技術，并且結合具體的工程施工情況來選擇適當的加固方法，從而提升加固效果，為整體路橋施工質量及后續投入使用效能提升奠定良好基礎。