基于市政道路工程软基加固技术要点的研究

基于市政道路工程软基加固技术要点的研究

杨加才 缴立敏

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摘要：软土地基中的主要成分为软土，软土地基是指在天然地表下由软土与泥炭、砂石等成分等土层相间形成的，其承载能力较低，空隙较大，水分含量较高。软基加固技术在改善软基承载力不足、含水量较高等问题方面均有突出的作用。现阶段，强夯法、预压法、旋喷桩法等是常见的软基加固方法，其各自的适应性和作业要点有所不同，需要先明确软基的基本特点，再选择合理的加固方法。

关键词：市政道路工程；软基加固技术；要点

1 市政道路中软基的特点

为推动我国城市公路软基治理工程的科学应用，要求有关部门对城市公路软弱地基的特性进行深入研究，为各建设项目的顺利开展奠定坚实的基础，把质量管理工作渗透到各个工作阶段，减少软弱地基对城市公路建设造成的不良后果。第一，城市公路软土地基流变性很大。一是城市公路运营年限长，交通量大，在长时期的荷载作用下，路基地基将发生较大程度的变形，从而缩短路面的服务年限，同时也会造成较大的变形。二是在建设初期，采用的地基处理方法不够完善，不能达到预期的加固作用，造成运营期间路基地基发生大范围的变形。特别是当道路气压较高时，部分区域可能发生沉陷，严重地威胁到行车的安全性和可靠性。第二，软土具有高的抗压能力和低的剪切强度，这主要是由于软弱土层中存在丰富的气体，加之高含水率的存在，使得软土的抗压能力随外部荷载作用而不断降低，并伴随着公路的运行而发生局部沉陷。从城市公路软基处理的特征来看，若不进行合理的处理，路面将发生沉陷、沉陷等病害，极易引起交通事故。第三，土壤水分含量高；相对于普通土体，软土地基中水分含量高，一旦超过相关限值，将导致路基强度不足。同时，由于粘性土与粉质组分含量较高，其内部存在大量的荷电现象，若再吸附水分，则会造成更大的空隙，不能达到服役条件下的整体稳定。而城市公路建设过程中，若路面所处区域降雨密集，水汽含量高，将使地基处治更加困难。

2 软土地基处理方法不当的危害

随着经济发展速度和城乡一体化进程不断加快，市政道路建设的范围也在不断扩大。市政路面施工过程中易遇软土地基。因为软土地基作为性质特殊的建筑物，本身在承载能力和荷载大小等方面，都很难适应城市道路施工的要求。所以，在市政道路修建工程中首先要对软土地基做一次科学的处理。但只是因为当时人们对软土地基并不能予以充分的重视，以及政府在对软土地基处理中，所采用的方法并不科学合理等问题，而使得对软土地基处理的成效并不理想。一方面市政道路工程施工中如果不对软土地基进行科学处理，极易诱发地基出现沉降。施工之前出现的地基沉降可能会对地表的机械设备甚至施工人员构成威胁。工程建设结束以后，发生地基下沉现象则必然会给建筑物资产生很大的损失并阻碍了施工进度。但是，在软土地基处理后也会有部分软土地基在短期内并不会发生下沉现象。但由于软土地基含水率提高和自身通透性减弱，非常容易引起地面下陷。因此有的市政道路投入工作有一定的年限，结果在建设中对软土地基没有正确的管理，就容易给市政公路留下一些问题。

3 市政道路工程软基加固技术要点

3.1 强夯技术

市政工程软基加固施工中采用强夯技术需要借助大型起重设备，在合适的位置利用下落的重锤将基础夯实，该方法在黏性土、粉土中都有着十分良好的功效，但是具体应用中需要充分和实际情况相结合，做好施工技术的合理调整，将市政软基施工质量水平提高。强夯施工技术具体应用中需要反复击打软基，将软基中的水排除，增高基础的强度。为保证顺畅地排除软基中的水体，应当及时排放空气、水压力，确保强夯施工质量和安全。

3.2 旋喷桩法

旋喷桩法利用高压喷嘴将作用力施加于不良地基，不良地基原有的结构被破坏，随着浆液的注入，逐渐形成新的土基结构。采用旋喷桩施工法加固条件较差的地基时，首先要测量原有地基的深度，之后将灌浆喷头插入预先判定的位置，然后通过喷嘴的高速旋转进行浆液喷射作业。随着浆液的逐渐凝实，形成桩基，此时地基的承载能力也会得到进一步提升。目前，旋喷桩法主要被应用于富含粉砂质土层及颗粒含量较低的柔性地基中。最先进的旋喷桩法将改良地基的施工深度提升至30m以上，并且随着对该工法研究的日益深入，后期在柔性地基施工区域中的改良深度将进一步增大。该施工技术适应性强，可广泛应用于淤泥、柔性土、黏性土、砂质土和砂砾土等各类土层中，能够更好地稳固地基。

3.3 软土地基换填置换技术

在软土地基上若软土层较薄时，较理想的处理方式是换填施工工艺，即对软土地基进行换填，以满足道路工程施工的需要。换填置换方法实施的关键是填充材料选择问题，要根据软土地基情况选择适当填充材料，通常以砾石材料、砂岩类的建筑材料填充效果更佳，因为这些建筑材料都具备了很好的硬度和渗透特性，所以能够较好地解决软土地基。首先对基础建设施工现场的软土壤进行研究，以确定其能否达到应用换填置换方法的条件，如果软土的软砼分层厚度大、不同区域面积大，则换填置换方法在此条件下应用效果极差。而软土层较厚区域使用换填置换技术需花费较大施工成本且对工艺技术要求较高，施工人员和技术人员均面临严峻考验。但是在采用换填置换工艺以前，需要对风险进行充分考虑，只有在软土地基满足条件后才能够选用换填置换工艺并制订出正确、合理的实施规划，更需要对实施效益进行评估并选择最合适的方法。

3.4 水泥搅拌桩施工技术

水泥土搅拌桩是一种常用的软弱地基处理工艺，适用于深层软弱土层，其基本原理是以水泥为固化剂，在软弱土层中进行强迫搅拌，使其与土体形成复合基础。在工程实践中，必须对各个工序进行严密的控制，以保证各工序的质量。在灌注混凝土时，首先要确定钻孔的尺寸及厚度，保证灌注混凝土能完全填充钻孔，满足设计要求。第二，为提高灌注桩的承载能力，在钻孔内加设加固框架。搅拌搅拌时，要对搅拌速度和时间进行适当的控制。若不能充分地混合，则会使混凝土的密实度及品质得不到保障，从而对其整体的稳定与承载能力产生很大的影响。另外，在浇筑混凝土之前，还应对其进行配合比试验，以求出其最优配比、最优拌和时间。

3.5 排水固结法

排水固结法是通过排水法将路基土壤中多余的水分挤出来，降低路基的压缩性，主要用于解决路基的沉降和稳定问题。通过在基础上设置垂直排水井或排水带，将多孔土壤孔隙中的水分逐渐排出。在水逐渐减少的过程中，基础会发生固结变化，从而提高基础强度。采用提高固结效率的排水方法可以在短时间内达到较好的路基固结效果，提前完成沉降过程，加速提高路基土抗剪强度，使路基承载力能有效跟上市政道路工程的施工进度，稳定性强。这种施工方法适用于孔隙较多的软弱土层，但不适用于渗透性低、难以压缩的泥炭尘土层，在使用过程中必须根据实际地质条件进行科学选择。

4 结束语

总而言之，在进行城市公路软弱地基的治理过程中，需要根据具体的情况，采取适当的措施，贯彻精细的工作思路，保证相应的施工工艺的科学性，将软土对公路工程建设的负面作用降到最低，还要加强对现场的质量进行控制，对各个阶段进行合理的计划，从而达到更好的提升总体建设的效果，从而达到延长公路的使用年限。

参考文献：

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