市政道路施工中软基加固技术探究

摘 要：随着我国城市化进程的加快，以及道路交通流量的日益增大，市政道路面临着前所未有的通行压力，所以，这就要求市政道路在施工中必须高度重视施工的质量，确保工程质量不出问题，尽最大努力提高道路的使用年限等。而在市政道路中，经常遇到软基，所以探讨软基加固技术，对提高道路施工质量具有重要意义。在本文中，笔者结合自身的工作实际，探讨市政道路施工中的软基加固技术。

关键词：市政道路；软土地基；加固技术

引 言

在软土地区修建道路，常发生道路沉降变形，严重影响了道路的使用，由此造成的经济损失越来越大。由于市政道路对路基完工后沉降的要求很高，而沉降刚好是软土地基处理的主要问题，所以在软土地基上修筑道路，如果对软基不加以处理往往会导致路基失稳或过量沉降，直接影响到竣工后道路的运行状况及其使用寿命。因此，软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。在本文中，笔者从软土地基的特征和危害入手，分析了市政道路软基加固技术。

1 市政道路软基概论

1.1 市政道路软基的基本特征

市政道路施工中经常运到的软基，其实是软土地基的简称。软土地基的含水量比较高，很容易遭到压缩，比其他地基的承载能力要差。软土地基主要由沉积的淤泥和一些腐蚀类植物组成，含水量在4～72%的范围之内，而其液限一般情况下在35～60%左右；而软土的饱和度通常高于95%，缝隙比例在1.0～1.9的范围内。

对于市政道路而言，软土地基是一种特殊的地基形式，主要表现在两个指标上，一个是软基的成型类别，一个是某些物理力学的测量因素，如果这些测量指标出现变化，即便是微小的变化，则可能引起市政道路工程的质变。所以，软基对于市政道路来说，其施工难度比较大，这不仅表现在其含水量、压缩性和承载能力方面，而且表现在这种土质具有高度的灵敏性，而且其分布极不规则。

1.2 软土地基的危害

软土地基的土质比较特殊，因此这种地基对市政道路施工产生不利的影响，给工程施工造成负面的影响。如果市政道路的地基是软土地基，由于其承载能力和本身的抗剪能力达不到工程所需的要求，所以就容易损害道路局部或者整体的地基，从而导致地基不稳、路面出现下陷状况。

由于软土地基还受到外部荷载的影响，而地基的承载力又不足，就会出现地面下沉、地面变形等不良状况，使市政道路无法通行。如果道路路面的承载力不均匀，或者偏差过大，则还可能出现断裂、裂缝等、因此，要想延长市政道路的使用年限，必须对软土地基进行加固，从而确保地基的承载能力符合道路施工的需要。

2 软土地基变形特点

为了更好地解决市政道路软土地基沉降的问题，就必须要弄清楚软弱地基的变形特点。它主要有以下三大特点：

变形量大：软弱土体主要指淤泥或淤质土，其自身的含水量较大，水份不易自流出来；

压缩稳定所需的时间长：软土主要以粘粒为主，尽管孔隙比大，但单个孔隙教细，孔中的水很难流动，透水教低，饱和土受荷载作用后，水不能尽快排出，变形也只能慢慢进行，其变形过程要持续数年或数十年；

侧向变形：比一般土体大，而且侧向变形与竖向变形之比在相同条件下比一般土体大。

3 市政道路软土地基加固技术

3.1 粉煤灰碎石桩技术

粉煤灰碎石桩技术，是指把碎石、粉煤灰和石屑等按照一定比例的配合比，通过搅拌来形成具有高粘结强度的物质，在桩与桩之间进行填筑，从而形成一种复合地基。

这种软基加固技术的优点是：强度比较高、具有良好的和易性和流动性，混凝土的灌注比较简单等。此外，这种方式对周围环境的影响比较小，不污染环境。但注意事项是，浇筑混凝土时，在泵送混凝土时容易出现故障，如果压力过高的话，输料管可能会发生爆裂。而造成这种状况的原因：混凝土的提升速度太慢、不能及时排除、泵送软管的半径小，混凝土和易性等不好，造成流通不畅等；泵送软管的连接部位太长，混凝土堵塞管道。

3.2 开挖换填处理方法

市政道路软基加固技术中的开挖换填法指的是把软基中的软弱土层部分或者全部挖出，然后用渗水性比较好的石头、砂或者强度较高的粘土进行填筑。而究竟是局部换填，还是全部换填，则取决于软土层的厚度，一般情况下，如果厚度小于3m，则可全部挖出换填，而如果厚度大于3m，则应局部挖出换填。在市政道路施工中，通常采用换填土法和爆破排淤法两种方法。

在市政道路施工中，这种软基加固方式是最常用的软基处理方法，主要是因为其操作比较简单，而且效果也客观。但是由于这种方法受软土厚度的限制，如果软土层的厚度比较大，如果依旧采用该方法，则工程造价便会比较大，施工难度也比较大。

此外，采用该种方法还需考虑一个问题：挖出的土如何处理。

3.3 表层处理法

市政道路软基如果非常软弱，则应当采用表层处理法。表层处理法指的是利用排水、敷设或者增加填料等方式来提高软基表面的强度，从而防止局部地基出现变形，确保道路工程的机械可正常开展作业，同时使填土的荷载分布均匀。主要包括三种情况：

（1）土质相对较好，但含水量比较大的软土地基，在应用表层处理法之前，应在地面开挖沟槽把地表水排除干净，降低地基表层的含水率，确保施工机械顺利通过。同时，应填筑透水性较好的碎石或者砂砾，从而确保开挖的沟槽达到盲沟的效果。

（2）地基的表层的含水量大，但软土层比较薄，这种情况应采用砂垫层法，也就是在地基上添加0.5～1.2m左右厚度的砂垫层。通过这种方式，可有效固结软土层，而且砂垫层还具有排水的作用。除此之外，砂垫层在填筑过程中还具有降低地下水位的功能。

（3）如果地基的土层不均匀，或者均布的沉降不均匀，侧方向发生变位等问题，则可使用敷垫材料法，这种敷垫材料具有良好的抗剪和抗拉能力，可保证机械的通行，对填土荷载起到支承作用。

3.4 软基深层处理技术

软基深层处理技术主要包括强夯技术、预压法技术和复合技术。在下文中，笔者将分析这三种软基深层处理技术。

（1）强夯技术。软基技术是由法国的Menard公司发明的，这种方法主要是采用8～30t重锤，从8～20m的空中落下，重锤软土地基，从而压实路基。这种软基处理方法比较简单，设备的操作比较简单，经济效果比较显著。但是这种方法的缺点是，噪音比较大，而且施工中会产生比较大的振动，不适合在城市施工中使用。通过这种技术处理过的软基，强度一般提高1～5倍，加固的深度在5～10m，其适用的土壤类型比较广。

（2）预压法技术。预压法技术又被称之为排水固结方法，通常适用于高速公路软土地基的处理。这种方法的主要优点是成本低、效果比较好。这种技术方法适用于土壤透水性或者地基竖向排列的排水体，通过地表加固，使建筑物自重，把地基孔隙的水排除掉，从而逐渐增加软基的强度，是软基的结构密度逐渐增加。当然，这种方法也存在一些缺点，比如施工的周期比较长，计算填土的速率比较差，同时还需要增添填土等用料，从而避免出现沉降的情况。

（3）复合处理技术。复合处理技术是在软基中添加强桩，改变地基中的应力结构，从而提高桩体的承载力。当前的复合技术包括：第一，混凝土搅拌桩技术。这种方法的固化剂是水泥。通过专业的搅拌设备，向软土地基中喷射水泥浆液，通过搅拌轴的旋转来实现搅拌均匀的目的。在搅拌后，会出现各种变化，从而改变土壤的结构，使其成为水泥桩。第二是固土桩。这种方法也被称之为粉喷桩。通过专业的喷粉钻机把粉体固化剂，比如水泥等，使两者产生、物理反和高强度的桩体。

3.5 强夯法加固技术

强夯法被称之为动力加固法，这种方法的主要优点在于适用范围比较大、软基加固比较好、施工比较简单等。强夯法的基本原理是，利用强大的冲击力把土体结构破坏掉、对周围的土挤压成夯坑，主要包括动力密实、动力装置和动力固结等方法。

（1）动力密实。动力密实是指把冲击荷载来压实土体，从而把土体之间的缝隙挤压密实，最终提高地基的强度。但是相关的实践证明，地面的冲击力的作用会产生下降，强夯的深度下降的范围在0.5～1.0m的范围内，而经过强夯之后的软基承载力，其承载能力会提高2～3倍。

（2）动力固结。动力固结主要是通过应力波来破坏土体的结构，从而是土体局部或者全部产生排水通道缝隙，从而达到加固软市政道路软基的目的。在这种方法下，夯击能力与土体沉降量成正比例关系，当土体的沉降量为100%时，则吸附水就会变成自由水，这是土体的强度便会达到最低值。

（3）动力装置。当前，动力装置分为桩式、整式装置两种方式。在这两者当中，整式装置指的是通过夯击能力把碎石压入到淤泥当中，然后由碎石形成垫层。而桩式装置指的是夯击能力把碎石填筑到软基土体中，进而形成碎石桩，起到加固软土地基的作用。

4 结束语

市政道路工程中软弱土地基的处理方法各式各样，每一种方法都有各自的特点，主要的效果也有所不同。选择处理方法时，首先必须根据现场的实际情况进行充分的研究分析，结合地基的性状、道路的标准、施工条件以及对周围环境的影响等各种因素，选择最符合目的要求，而且经济合理的方法。

参考文献

[1]张丽华.市政道路施工中软基加固技术探析[J].江西建材，2013（12）.

[2]张红梅.浅谈市政道路施工中软基加固技术[J].科学之友，2012（16）.

[3]张琪.论述市政道路施工中软基加固技术[J].科技创业家，2013（9）.

[4]陈志华.论市政道路施工中软基加固技术的应用[J].科技资讯，2009（12）.

[5]石磊.论述市政道路施工中软基加固技术[J].中华民居（下旬刊），2013（5）.