软基加固技术在道路施工中的应用

摘要：交通道路是我国经济发展的动脉，成为经济交往中必不可少的纽带。我国道路施工里程逐年增加，加上我国地域广阔，地貌多样，道路施工地基环境也多种多样，在施工过程中我们不可避免的会遇到软土基础问题。因此研究软基加固技术显得十分必要。本文主要对软基加固技术在道路施工中的应用进行了探讨。

关键词：软土地基；道路施工；加固技术；处理技术

中图分类号： TU471 文献标识码： A 文章编号：

引言

在一些道路的工程建筑中，常常要在一些土质较为软松的地方进行施工，因此在道路软基的处理问题上，倘若不能保证软基处理效果达到技术指标要求，轻则造成道路出现裂缝、局部塌陷，重则路基会整体失稳，带来严重的事故隐患，那么不仅会影响到整个道路工程的质量和进度，甚至会给道路使用的人员带来生命安全的威胁，从而造成巨大的社会经济损失。

一、软土地基特性

大家经常提到的软基，实际指的是软土地基，这种软土地基具有非常高的含水量，容易压缩，低于其他土质的承载能力。软土的组成主要包含沉积的淤泥和一些腐殖类物体。软土地基的含水量一般处于 34～72％范围内，液限通常是 35~60％左右，软土的饱和度通常大于 95％，隙比维持在 1．0～1．9。因此软基对工程施工而言是一种非常特殊的土质，这种特性反映在成型的类别和某些物理力学的测量因素上，这些指标一旦出现了细小的变化，将会使整个工程出现明显的质变。软基增加了道路施工过程中的难度，不单单表现在软土地基具有非常高的含水量，容易压缩，低于其他土质的承载能力上，还反映在这种土质有明显的灵敏性高的特点，并且这种土质分布极不规则。

二、软土地基的危害

因为软土具有这样的独特性质，所以在软土上进行地基施工建设的时候，常常给施工工程带来很多负面的影响。假如道路地基是软土地基，那么因为软土地基本身抗剪的强度无法达到承受道路之外的承载强度，这样就容易导致局部或者地基整体的损害，出现道路失去稳定性、路面下陷等问题。再者由于受到外部载荷的影响，因为地基承载能力不足，会出现地面沉降，地面变形，直接影响道路的使用。当路面承载重力受力不均匀，甚至偏差过大时，道路还可能出现断裂、构造物裂缝。所以路面要保持使用稳定，延长使用寿命，必须增强软土地基的强度，保持软土地基有能满足负荷的承载能力，不出现路面变形情况，就必须做好软土地基加固工作。

三、软基加固综述

1、表层软基的处理技术

1.1换填技术

换填技术施工过程为：首先挖掉软基表层适当深度的软土，之后将具有一定的强度、价格相对低廉、压缩性小、资源比较丰富、没有腐蚀性并且其他各项性能比较稳定的材料，像碎石块、石渣、砂、灰土等，分层回填、夯实，使得换填的土层能够当做持力层。这样的方法可以大大增强地基层的载荷能力、降低地面下沉量，防止地面热胀冷缩。这种方法通常用于淤泥性质土地、暗塘等浅层地基。

1.2土工编织物增强技术

土工编织物是用聚合物加工而来，最后被制造成的平面土工编织物。这种技术具有重量轻，比较方便施工，具有非常好的整体性，并且使用这种技术还十分耐腐蚀，提高了抗拉强度，对微生物的侵蚀也能起到非常有效的制约作用。另一种常用的方法是土格栅栏，这种材料与其他材料相比具有特殊的功效。使用土工编织物来改善软土地基表层，可以提高排水性能，还有反虑、补强、隔离的作用。

1.3使用添加剂

使用添加剂增加软基强度主要适用于地基表层土性为粘土。在表层粘土中加入添加剂，能够改变软性地基的强度和提高压缩性，还可以增加地基的稳定性。添加剂法一般的做法是，熟石灰、生石灰或配合一定比例的水泥，添加材料通过搅拌混合，然后同地基土壤相互作用，这种不但可以降低地基的含水量、使地基土壤出现团粒，还可以对地基土壤产生化学变化，改变粘土的成分，改善土壤的稳定性。

1.4浅层排水法技术

这类软土地基土质比较好，但是由于含水量高，使得土质较软。这类土质的常用技术是填土前，在地表挖开漕沟，将地表的水分排干，减少软土中的含水量，能确保机械施工能正常通行。之后应将有优良透水性的沙砾、碎小的石头等回填，以达到这些沟槽具有盲沟的作用。

1.5砂垫层技术

有些地基上层的软土含水量很大，但是土层却非常薄，对这类地基的处理方法是：通常在软土地基上层垫上一层砂垫，砂垫的厚度大约在0．5~1．2m 之间。砂垫层的目的是起到上层排水，同时团结上层软土层，另外还可以当做填土层的排水层，起到降低下方填土层的水位。当对地基施工处理时，保证工程机械的正常通行。

2、软基深层处理技术

2.1强夯技术

强夯技术起源于法国，由 Menard 公司首创，这种方法采用 8~30t 重锤，从 8~20m 高空，重击地基，压实路基。这种技术优点是：技术简单、设备容易操作、具有显著效果、经济效益快。但也有噪声比较大，施工过程中出现很大的震动，不适合在人口密度较大的城市中施工。经过强夯法处理的地基，承载能力可以显著提高到 1~5 倍。可以加固的有效深度一般在 5~10m 之间，能量高的强夯技术可以加固的深度在 10m 以上。强夯技术可以适用于多种地基土壤类型，但是对有高饱和度的粘土，效果却并不明显。

2.2预压法技术

预压法技术又称为排水固结技术。这种技术比较常用于建设高速公路时，地基为粘土。这种方法有其成本低廉、效果优良的优点。技术本身利用地基土壤天然的透水特点或者建筑在地基上的竖向排列的排水体，通过地表加载或者使用建筑物自重，重力挤压，将地基孔隙中的水逐步排除，逐步增加强度，地基结构土壤密度逐渐增加。此方法也有缺陷，使用这种方法施工会延长施工周期，并且要仔细计算填土速率，同时还应该增加填土用料，以免出现地面沉降现象。此外如果采用预压法施工，由于竖向排列的排水管道深度不足、或者管道严重井阻、排水时间没有达到要求，那么后期地基会出现较大沉降。

2.3复合技术

复合技术是对天然土壤中添加增强桩，改变地基中应力结构，增强桩体承担大部分的重载力，比较常见的复合技术主要有：

（1）混泥土搅拌桩技术

此方法的固化剂为水泥。利用专门的搅拌设备，在钻探过程中向地基中喷射水泥浆液，通过搅拌轴的旋转达到搅拌的目的，使水泥与土壤紧密结合，充分搅拌在一起。搅拌后的土壤经过各种变化，已经改变了原来的土壤结构，成为整体为一的水泥桩。这种技术具有非常好的水稳定性，并且施工过程不污染环境，施工中不会产生震动、噪声，可以大幅度缩短工期，降低工程造价。

（2）固土桩

也被成为粉喷桩。使用专业的喷粉钻机将粉体固化剂，比如水泥，喷进软性土壤中，并让固化剂与地基搅拌，使两者产生化学、物理反映，形成具有高强度的桩体。此方法目前被较多用于城市交通道路、高速公路项目、桥梁等工程项目中。

（3）高压旋喷技术

高压旋喷采利用钻机将配置好的固化剂浆液，喷注到土壤中，利用高压，切割土壤，使固化剂与土壤搅拌，随着钻机不断提高，形成圆形桩体。高压旋喷技术施工时占用地少、噪音低、振动小，但造价成本较高、对环境也有影响。

（4）石灰桩技术

石灰桩技术利用石灰和土壤之间产生一系列化学或者物理变化，而达到软基加固的目的。石灰桩技术采用机械施工，机械钻进过程中向地基中喷射经过压缩的空气，让预备加固的土壤松动。当钻入深度达到设计要求后，钻探钻头反向运转，在逐渐提高钻头过程中将生石灰喷入到钻头叶片转动时产生的缝隙中。这个过程中土壤、生石灰充分接触，形成统一体。这种加固技术通常可以深入到 20m 左右。

（5）CFG 技术

这是一种混凝土形成桩体技术。适用于对地基承载力有比较高的要求，并且软土层较厚的高路基道路、桥涵等构造物地段。

（6）散体桩法

散体桩法又称为碎石桩。此技术通过高压水在软性土壤上冲击成孔洞，然后再将碎石分别添加到空洞中，并震动、搅动，在搅动过程中，碎石不断向周围挤压，使得其与周围土壤形成统一体。

结束语

软体地基加固工程因为施工土壤条件千差万别、地面要求、承载能力等不同，施工采取的方法也不尽一致，在施工过程中还应该充分考虑地基情况、道路性质和施工环境等的影响，结合各种情况，充分分析技术要求，选择最适合的技术对软土地基进行加固。

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