软土地基处理技术在市政路桥施工中的应用

软土地基处理技术在市政路桥施工中的应用

李朝霞

广东鼎顺建设集团有限公司   广东佛山 528311

【摘要】市政路桥工程是城市公共服务系统中的重要部分，在施工过程中，很容易遇到含水量大、土质疏松的软土地基，需要施工单位采取科学的措施进行处理，提升地基的承载能力，避免地基出现沉降、变形等情况，影响路桥工程的正常使用。基于此，本文首先简述了软土地基处理技术在市政路桥工程中的应用原则，然后详细介绍了当前应用较广的强夯法、排水法、换填法等软土地基处理技术的应用要点和技术优势，希望能够给相关施工单位提供一些参考和帮助。

【关键词】软土地基处理技术；市政路桥施工；应用

引言

市政路桥工程是一类兼具经济效益和社会效益的工程，不仅能够满足城市居民的日常出行需求，还能够完善城市内部和城市外部的道路网络，实现交通状况的不断提升。随着我国汽车保有量的不断增长，社会大众对于市政路桥工程的关注度日益提升。建设施工单位在开展市政路桥施工时，首先需要处理好工程项目所在地的复杂地质条件，为工程质量的提升奠定基础。路桥工程地质条件中，有一类是软土地基，具有抗剪强度低、吸水率弱、触变性等特征，如果施工时处理不当，很容易出现地基沉降等问题，影响路桥设施的正常使用。因此，当遇到软土地基时，施工单位要采取相应的措施，科学应用软土地基处理技术，为路桥工程的顺利开展打好基础。

一、软土地基处理技术在市政路桥施工中的应用原则

（一）因地制宜原则

我国幅员辽阔，南北东西地理地质差异很大，不同城市在开展市政路桥工程时所遇到的软土地基情况也存在含水量、抗压强度的不同。因此，施工单位在进行地基处理时，就必须采取因地制宜的原则，根据工程项目所在地的软土地基特性，选择合适的软土地基处理技术。

当前，软土地基处理技术主要分为物理处理法、化学处理法、加固处理法三个大类。其中物理处理法是指通过一定的施工技术改变软土地基自身的物理特性，例如预压加固法是通过预压载荷的方式将软土地基的结构固结，从而提升承载力；化学处理法是通过添加化学品改变软土地基的化学特性，例如通过在软土层中添加水泥、石灰等固化剂，提升软土的固结性，从而增加地基的抗剪强度；加固处理法是指在软土地基中添加加固设施来改善地基性能，例如在地基上添加砂石垫层分担上层的荷载[1]。

面对不同性质的软土地基，施工单位要结合路桥工程的实际需要，选择最佳处理技术。例如某地公路工程的地基为松散的砂质土壤，施工单位选择了作业量小、见效快的砂桩挤压法，实现了地基结构的有效优化。

（二）现场分析原则

市政路桥工程的一大施工特点在于与外部环境很容易产生交互影响，例如气候因素会对施工产生影响，而施工活动也同时会对周边建筑物、地下管廊等产生影响。软土地基上的工程项目更是如此，地基自身塑形变化大、抗剪强度不足，在施工作业等活动的强力干扰下，路桥工程的结构变化比普通路基更大，往往导致施工的实际效果与设计方案、工程需求差异较大。因此，施工人员在处理软土地基时，要综合考虑施工现场及周边的各类因素，加强对环境的重视程度，避免施工行为对周边建筑物造成过度干扰，从而减轻地基沉降等问题发生的可能性。

此外，市政路桥工程通常工期较长，范围较大，施工单位要考虑不同施工段土地的实际情况，对其表现形式、土质特征进行合理分析，将其融入到施工方案之中，从而选择最科学的处理技术，确保路桥工程的质量。

（三）环境与技术相适应原则

相较于其他类型的工程项目，市政路桥工程对施工环节的要求更高，因此施工单位要严格按照施工要求，做好技术选择和执行工作，尤其要处理好技术与施工环境之间的关系，避免施工行为对周边环境产生污染，尽量选择绿色环保的施工材料和技术，降低路桥工程对土壤、水文的负面影响，综合选择技术可行性高、环境友好型的软土地基处理方案。

二、软土地基处理技术在市政路桥施工中的应用策略

（一）强夯法的应用

软土地基处理技术中，强夯法的应用十分广泛，其主要技术原理在于用大自重的夯锤对地基土体进行锤击，利用重力使其夯实，提升地基结构的稳定性和强度。强夯法具有施工简便、成本低廉、环境破坏小等优势。其主要施工流程如下图1：

图1 强夯法施工流程

强夯法在施工时，要注意以下几个施工要点。第一，夯点测量。施工人员要对现场进行定点和测量，明确每个夯点的位置，做好路面设计标高。第二，参数设置。强夯法施工时要明确夯锤相对高度、单击夯实性能、时间间隔、捣固频率等参数，确保强夯处理的实际效果。施工人员要考虑夯锤的自重、夯实频率，确定夯锤相对高度以及着陆的精准性；施工人员要结合地基的土质类型、加固深层等信息，确定单击夯实性能；在应用强夯法时，第一次和第二、三次夯击的时间间隔应当为1-4周，不同土质有所差异，含水量低的土壤间隔时间短，含水量高的土壤间隔时间要适当放长；捣固频率与回填相对高度有关，超过3米时频率控制在8-10次，不足3米时则控制在4-8次[2]。第三，点夯施工。在点夯施工时，施工人员要使用起吊机将夯锤抬升至设计好的相对高度，然后让夯锤以自由落体的方式进行夯击，接地后，施工人员要测量夯锤的设计标高，并用相对高度和设计标高来计算夯实量，反复操作直至点夯施工达到设计要求。第四，夯坑回填。点夯施工完成后，可以开展回填作业，回填处的相对高度应当高于周边地基，高度控制在5-10毫米。并用震动压实设备将回填土压实。回填施工时，要注意天气变化，尽量在降雨之前完成。第五，质量检测。强夯法施工完成后，需要对地基的处理效果进行检测，重点检查其密实度。

（二）预压处理法

预压处理法分为堆载预压、真空预压两种方式，其技术原理都是通过一定措施给软土地基施加荷载，从而提升地基的承载力。预压处理法适合用于处理淤泥、冲填土等含水量大的粘性土，具有环境友好、施工难度小、成本低廉等优势。

堆载预压法在应用之前，需要确定荷载等级，并要对地基进行加固，在降低物理特性的同时提升其承载力。在准备工作结束后，施工人员要根据路桥工程的具体需求，计算荷载量并确定地基沉降度。然后对地基进行一定深度的挖掘和清理，再采用分层填筑的方式进行填筑。填土完毕后，应当对土坑进行夯实。经过三次填筑后，地基荷载施加完毕，软土孔隙中的水分会在压力下缓慢排出，地基强度逐渐提升。当地基强度达到设计标准后，再逐步进行卸荷[3]。

真空预压原理大体相同，但采用的是抽真空的方式，而非用材料进行荷载施加。真空预压法的优势主要有三方面。第一，不需要大量的堆载材料，施工过程简单、无噪声；第二，处理效果好，抽真空不仅从竖向给予地基压力，侧向也同样会产生压力；第三，在狭窄路段的地基处理中更加适用。

（三）排水固结法

排水固结法主要施工步骤分为两部分，一是地基排水系统，二是加载预压系统，使土层中的水从排水设施中排出，以达到提升地基强度的目的。排水固结法适用于地表水、地下水处理，因此在应用该法之前，需要做好勘察工作，重点记录施工场地的水文状况，然后设计对应的排水方案。在施工时，要在地基中设置竖向砂井，便于水分排出；然后对土层进行加压，使其逐渐固结，达到市政路桥工程所需的强度。

从技术特性来看，排水固结法主要适用于处理含水量大的软弱土层，如果路桥工程现场的地基属于渗透性很低的泥炭土层，则尽量不要采用排水固结法。

（四）粉喷桩法

粉喷桩技术需要应用到特殊的粉体喷射搅拌设备，将水泥粉末通过该设备喷射到软土地基中，利用水泥的强度特性形成桩体进行地基加固。粉喷桩法适用于饱和软粘土地基，如淤泥、粉土、粘性土等等，其优势在于不会对原有的地基结构造成破坏，施工快捷，加固效果好。

首先，施工单位要根据市政路桥工程的需要和地基的特性选择合适的水泥材料和喷射搅拌设备，最好采用325#一般硅酸盐水泥。要记录好施工现场的地质条件，便于后期对比分析。其次，利用喷射搅拌设备进行钻孔，在钻至设计位置后，需要停滞令水泥粉末喷射到需要处理的地基上。在喷射至桩底后，搅拌头逐步提升并持续喷射。喷射原理是通过压缩空气进行喷射，因此在施工过程中，要确保水泥粉末均匀地喷射和分布。如果出现断粉，要迅速进行补喷。补喷重叠部分的长度要保证在1米以上[4]。接着，要利用搅拌头进行复搅，复搅的深度不得小于5米。最后，在喷射完成后，要等待固化材料成型，并检测和记录粉喷桩强度的变化。

（五）换填法

换填法也称置换法，即是利用具有一定强度和稳定性的材料替换部分软土层，达到提升地基稳定性的目的。换填法适用于荷载较小的淤泥质土、素填土、杂填土等地基，一般换填深度在3米以内，能够以较为经济的方式实现地基的固实，深厚软土地基则不适宜采用此法。换填法的优势在于可以就地取材，施工操作简便、对设备机械要求较低等。

在准备工作阶段，施工单位要安排专业人员进行现场勘察，对地基土质进行力学测试，从而明确需要挖除换填的土层厚度，并合理选择填充材料。在施工阶段，首先要将计算范围内的软土层挖除，然后分层进行换填。换填的垫层材料的选择应当以坚硬、高强度、性能稳定为标准，常见垫层材料包括砂、碎石、素土、粉煤灰等等。在分层填充的过程中，要对填充材料进行夯压，提升其密实度，夯压方法主要有机械碾压、夯击、平板振动等[5]。

（六）排水法

很多软土地基具有含水量高的特点，采用一定的工艺进行排水，可以达到地基处理的目的，为市政路桥工程的开展奠定基础。在当前的工程施工中，排水法具有操作简便、处理效果好等优势，能够从源头减轻软土地基含水量过大的问题，因此应用十分广泛。

常用的排水法包括地下水排水系统、地表水排水系统、排水沟、地基改良排水等方法，施工单位可以根据路桥工程地基的实际情况进行选择。地下水排水系统，顾名思义，是通过排水井、管网等设施将地基内部的地下水排出，从而降低软土地基的含水量，提升承载力。地表水排水系统通常适用于地表积水较多的地区，降水量大的南方更为常见。施工人员可以在地基周边设置排水沟和排水管，实现对地表积水的引流和排除，以达到减少地表积水对地基的浸润压力的目的。排水沟施工时需要在地基表面开挖V型或梯形排水沟，从而将地下水排出。地基改良排水是通过物理或化学方法，对地基进行改良以提升排水性能，包括加压排水、固化排水等。

三、结束语

综上所述，在当前我国市政路桥工程施工的过程中，经常会遇到软土地基这种地质情况。软土地基的软弱性对于工程的开展、后续的使用都会造成较大负面影响，因此需要施工单位合理地选择强夯法、排水加固法、换填法等软土地基处理技术，以保证路桥工程的质量。

参考文献：

[1]文丽娟.软土地基处理技术在市政路桥施工中的运用[J].中国高新科技,2023(11):60-61+65.

[2]龚婷婷.软土地基处理技术在市政路桥工程施工中的运用分析[J].科技创新与应用,2021,11(20):161-163.

[3]黄超群.基于软土地基处理技术在市政路桥施工中的实践研究[J].江西建材,2022(09):337-338+341.

[4]陈焕钊.探析软土地基处理技术在市政路桥施工中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2023(01):158-160.

[5]宋学渊.软土地基处理技术在路桥施工中的应用研究[J].运输经理世界,2020(15):71-72.