市政道路施工中的軟基加固施工技術分析

0 引言

軟土地基是指由淤泥、淤泥質土、沖填土等組成的地基，具有承載力低、壓縮性高、透水性差等特點。在市政道路施工中，軟土地基若不進行有效處理，將導致道路沉降、開裂等問題，嚴重影響道路的使用性能和壽命。因此，選擇合適的軟基加固技術至關重要。

1軟土地基的成因與危害

1. 1 成因分析

軟土地基的形成與地質、水文以及人為因素密切相關。第一，地質因素是軟土地基形成的主要原因之一。軟土地基通常在沉積環境中形成，如河流、湖泊、濱海等地區，這些地方的土壤主要由細粒土構成，包括粘土、粉土等。細粒王粒徑小，結構松散，排水性差，因此容易發生壓縮和沉降[1]。第二，水文條件在軟土地基的形成中也起到了重要作用。地下水位高、土體含水量大時，土體的密實度較低，土體顆粒之間的摩擦力減少，導致土體在外力作用下容易發生沉降。當土壤中的水分過多時，土體的承載力明顯不足，增加了發生不均勻沉降的風險。第三，人為因素也是軟土地基形成的重要因素。在城市建設和工程施工中，不當的填土作業及排水系統設計、過度開挖地下水等行為，都會導致地基不穩定。例如，填土過程中若選擇了不合格的填土材料，或者填土時壓實不充分，均會導致地基的承載力不足，從而引發軟土地基問題。

1.2 危害

軟土地基的存在對道路和建筑的穩定性構成了重大威脅。第一，軟土地基最為直接的危害就是路面沉降。由于軟土地基的承載力不足，車輛行駛時的壓力和靜載荷無法均勻分布，導致地基發生沉降，特別是在高交通流量的路段，沉降現象更加明顯。沉降通常是長期且緩慢的過程，一旦發生，不僅影響道路的外觀，還嚴重危及道路的結構穩定性。第二，由于沉降不均，路面開裂成為軟土地基的另一危害。當路面下方的軟土層發生不均勻沉降時，路面上方的結構無法均勻受力，出現了裂縫和龜裂現象。開裂不僅影響路面的美觀，更重要的是會造成交通安全隱患，特別是在高速公路等重要交通樞紐，一旦出現裂縫，可能導致車輛打滑或發生事故[2]。第三，軟土地基還會使道路的使用性能大幅下降。軟土地基的沉降使得道路的平整度受到影響，長期處于不平坦狀態的路面會增加車輛行駛的顛簸感，降低了行車舒適性。

2常用軟基加固技術

2.1 排水固結法

排水固結法是一種常用于軟土地基加固的有效技術，其核心原理是通過設置排水體加速土體中孔隙水的排出，從而提高土體的固結度和承載力。軟土地基的主要問題之一是土體含水量高，孔隙水壓力較大，這導致了土體的承載力不足，容易發生沉降和變形。排水固結法正是通過控制水分的排出，促進土體固結，從而增加其密實度和承載能力。

排水固結法的關鍵技術在于排水體的設計與布置。常見的排水體形式包括砂井、塑料排水板等。砂井通常由中粗砂或碎石構成，能夠快速引導孔隙水流出，而塑料排水板則通過其獨特的結構能夠在軟土中形成一個良好的排水通道。排水體的布置間距和深度必須根據土層的實際情況進行設計，通常，排水體的布置間距與土層的厚度、含水量，及固結速率有直接關系。常見的排水體布置間距為 2～4m ，深度通常為5～20m ，具體參數需要根據地質勘查數據和實際工程要求進行優化。在排水固結法中，預壓荷載的施加是提高土體固結度的另一個重要步驟。預壓荷載的施加可以通過暫時增加土體的外部壓力，加速孔隙水的排出與土體的固結過程。常見的方法包括在土層表面鋪設土堆、石塊或其他材料，施加一定的重壓。這一過程通常持續幾個月至數年，具體時間取決于土層的固結速率。通過施加預壓荷載，土體的沉降過程會得到加速，固結度和承載力的提升也更加明顯。

排水固結法的施工過程需要密切監測土體沉降和孔隙水壓力的變化。監測點應布置在排水體周圍及土層中較為關鍵的位置，實時采集沉降數據和水壓力變化數據。通過這些數據，可以判斷排水固結效果，及時調整預壓荷載，確保工程的穩定性。此外，在排水固結過程中還需要關注土體的沉降均勻性，避免出現局部沉降過大，造成土體結構破壞的現象。

2.2 深層攪拌法

深層攪拌法是一種通過機械攪拌將固化劑與軟土混合，形成具有一定強度和穩定性的加固體，從而提高軟土地基承載力的技術。該方法尤其適用于深度較大的軟土地基加固，能夠有效改善深層土體的物理力學性能。深層攪拌法的核心技術在于利用專用攪拌設備，將固化劑（通常為水泥、石灰或化學添加劑）

與軟土進行深度混合，使其形成一個均勻的加固體，從而提高土體的強度和穩定性[3]。

施工過程中，首先需要根據設計要求調整攪拌機械的位置。通常采用履帶式或輪式的攪拌機械，這些機械能夠深入土層并進行有效攪拌。攪拌的深度和范圍根據土層的特性和加固目標來確定，一般而言，攪拌的深度可達到 10～30m ，甚至更深。深層攪拌法通常在每次攪拌后進行固化劑的噴射，以確保攪拌與固化劑的充分混合。這一過程中，攪拌機械的控制精度至關重要，必須確保攪拌均勻，避免出現固化劑不足或混合不均的情況。在深層攪拌過程中，固化劑的噴射是關鍵步驟。固化劑的噴射量和噴射方式需根據土體類型和加固要求進行精確控制。一般來講，噴射量為每立方米土體 0.5～1.5kg ，具體數量根據土層的物理性質和加固需求調整。通過攪拌與噴射的結合，固化劑與土體的顆粒發生化學反應，形成水泥土加固體，具有較強的抗壓、抗剪能力。經過充分混合后，成型的加固體需要進行養護，以確保其達到設計強度。養護時間一般為7~28天，期間應避免過度壓實或過度干燥，以確保加固體的穩定性和耐久性。深層攪拌法施工過程中的相關參數見表1。

表1深層攪拌法施工過程中的相關參數

2.3高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是一種通過高壓噴射將水泥漿液注入土體，與土體混合形成固結體的加固技術。該方法適用于各種類型的軟土地基，尤其在加固深度較大或土體軟弱的情況下表現出良好的效果。高壓噴射注漿法的基本原理是利用高壓泵將水泥漿液注入預先鉆好的孔中，漿液在注入過程中與土體發生充分混合，最終形成水泥土固結體，從而提高土體的穩定性和承載力[4]。高壓噴射注漿法的施工工藝包括鉆孔定位、高壓噴射和固結成型三個主要步驟。首先，根據設計要求，施工隊伍需在目標區域鉆孔。鉆孔的深度和位置要根據地質勘查結果來確定，通常鉆孔深度在 10～ 30m 之間，鉆孔間距為 2～5m ，具體數值根據土層的實際情況調整。接著，利用高壓泵將水泥漿液噴入鉆孔中。噴射的水泥漿液通過高壓噴射系統被強制送入土體，形成強有力的水泥土加固體。噴射過程中，漿液與土體的充分混合至關重要，只有確保漿液均勻分布，才能有效提高土體的固結度和承載力。

高壓噴射注漿法的優點在于其施工周期較短，且能在不干擾周圍環境的情況下進行作業。特別是在地下空間受限或土層較深的情況下，傳統加固方法往往難以實施，而高壓噴射注漿法則能通過垂直鉆孔快速完成加固工作。此外，高壓噴射注漿法的施工過程可通過實時監測漿液的流量、壓力等參數，確保施工質量和加固效果。據統計，使用高壓噴射注漿法加固后的土體，其承載力可提高 20%～50% ，并顯著降低沉降量，具有良好的工程效果和經濟效益。

3市政道路施工中的軟基加固施工質量控制措施

3.1設計階段的精確勘察與分析

市政道路施工中的軟基加固質量控制首先應從設計階段的精確勘察與分析入手。勘察階段對地質條件的詳細了解和分析是確保后續加固措施有效性的基礎。通過地質勘查，能夠掌握軟土地基的土層結構、地下水位、土壤含水量以及土體的承載力等關鍵因素，從而為加固方案的設計提供科學依據。在勘察過程中，應采用多種勘察方法，如鉆探、標準貫入試驗(SPT)、土樣分析等，全面評估土層的物理力學性質。此外，針對軟土地基的實際情況，還應考慮水文條件對加固效果的影響，例如地下水位的變化以及土壤的膨脹性。在設計方案時，應根據土體特性合理選擇加固技術，例如排水固結法、深層攪拌法或高壓噴射注漿法，須確保加固技術能夠針對性地提高土體的承載力和穩定性。設計方案一經確認，需嚴格依據勘察數據進行實施，以避免因設計不當或未充分考慮地質因素而導致加固效果不佳或施工過程中出現問題。

3.2嚴格的施工過程監控與質量檢測

在市政道路軟基加固施工過程中，嚴格的施工過程監控和質量檢測是確保加固質量的重要保障。施工過程中，應設置專門的質量監控人員，對每個施工環節進行實時檢查與記錄，確保施工步驟按規范進行。對于加固技術如排水固結法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法等，應嚴格控制施工參數，如排水體的布置間距、攪拌機械的位置及深度、注漿的壓力和流量等，以防止施工中的誤差對加固效果造成影響。此外，施工質量檢測應貫穿整個施工過程，包括土體的沉降監測、孔隙水壓力監測、加固體的強度檢測等。通過設置監測點，定期采集數據，能夠及時發現加固過程中存在的問題，如固結不完全、加固不均等情況，從而調整施工方案或加大施工力度，以確保土體在加固后的穩定性和承載力符合設計要求。施工后，還應進行后期檢測，評估加固效果，確保長期穩定性，避免施工質量問題導致后期沉降或開裂等故障發生。

3.3精細化施工工藝與設備管理

軟基加固施工的質量控制不僅依賴于嚴格的技術要求，還需要精細化的施工工藝和設備管理。不同的軟基加固方法對施工工藝和設備的要求各不相同，所以施工過程中應特別注意工藝的規范化與設備的高效運作[5]。例如，在排水固結法中，需精準布置排水體，并確保排水體材料的質量符合標準，要避免因材料不合格導致排水效果不佳。在深層攪拌法中，攪拌機械的性能和操作精度對加固效果至關重要。因此，應確保機械設備的維護和保養到位，避免機械故障或操作不當導致加固體不均勻或強度不達標。而在高壓噴射注漿法中，高壓泵的穩定性和噴射壓力的控制至關重要，施工人員應通過精確的參數設定和嚴格的操作規程，確保噴射過程的質量。

4結語

綜上所述，市政道路施工中軟基加固技術的選擇應根據具體的地質條件、工程要求和經濟因素綜合考慮。排水固結法、深層攪拌法和高壓噴射注漿法各有其適用范圍和優缺點。合理選擇和應用這些技術，可以有效提高軟土地基的承載力和穩定性，確保市政道路工程的質量和使用壽命。

參考文獻：

[1］王晉賢．市政道路施工中軟基加固技術研究［J]．四川建材，2024，50(10):161-163.

[2」劉琪.軟基加固施工技術在市政道路施工中的有效應用[J]．山西建筑，2024，50（17)：135-137.

[3］陳洋陽．市政道路施工中軟基加固施工技術應用研究[J]．工程機械與維修，2024（7)：84-86.

[4］占偉．市政道路施工中軟基加固技術運用分析［J]．新城建科技，2024，33（6)：155-157.

[5］康亮．市政道路施工中的軟基加固施工技術［J]．散裝水泥，2024（3)：88-90.