道路施工中软基加固技术解析

袁德保 陈金龙

【摘要】本文旨在对软基加固技术进行详细的解析，总结几种对软土地基处理的方法。

【关键词】道路施工；软土地基；加固；处理方法；

前言

我国的城市化进程在不断的加快，而道路交通的建设在不断推进的城市化过程中起着至关重要的作用。怎么去处理不断涌现出来道路施工问题，对我国现代化进程有莫大的影响。软土地基，这是在路施工中常会遇到的地基问题，地基处理是否符合施工的要求直接关系到道路的使用质量。软土地基的承重能力较差，难以满足现代公路越来越复杂的结构和质量的要求，要根据实际的勘察情况选择合适的方式对软土地基做出加固处理。

1.软土地基施工特点

软土，是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国，软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地的天然孔隙比较大，大约在1.0左右，容易因外界因素而变大，因此在建筑施工过程中，软土地基对建筑物的危害是比较大的。软土地基在公路施工中，如处理不当常会导致路基的

沉降或者失稳，出现路基断裂的现象。如在填土荷载的作用下，软土地基产生不均匀的沉降，导致路面不平，结构破坏，在与桥梁等的连接处容易出现差异沉降，影响行车的安全。

2.公路施工中软土地基的勘察技术

软土地基的勘察工作，是为了选择合理的软土地基处理方案而进行的前期数据的获取，主要是对软土的分布的范围、深度及其物理力学特性和对水利工程性质的影响度做出勘察。水利工程软土地基的勘察主要包括以下几个方面：

2.1地面测绘调查

地面测绘调查要完成以下几个工作任务：第一，对软土地基分布地段的地形地貌进行分析；第二是对软土地基的成因、分布的范围和深度以及基地地层的性质进行分析；第j是对软土地基的砂夹层的厚度和组成及其排水性进行分析；第四是要软土层的埋深及其与上下土层之间的性质进行分析；最后要对地下水的埋深、类型等情况进行分析。

2.2确定勘察点和勘察手段

勘察点的设置要根据地基所处的地形以及软土层的成因来决定，勘察点的间距设置一般为30m左右，如果土层的情况较为复杂，因适当增加勘察点，以避免遗漏个别土层的情况。勘察点的深度，要根据公路对地基的要求以及软土地基的性质来确定。勘察的手段主要包括原位测试、钻探式勘察和室内土工试验等。原位测试是软土地基勘察的重要手段，指在原

位进行静力触探和十字板剪切试验等，直接获得软土地基的数据。钻探式勘察是划分土层的重要手段，利用钻探取样的方式对砂样进行分析，在操作的过程中要主要保护钻探对软土地基物理性质的改变，影响勘察数据的准确性。

3.公路工程中软土地基的处理技术

3.1.现浇混凝土管桩技术加固软基

现浇混凝土管桩技术吸收了预应力混凝土管桩、振动沉管桩和振动沉模薄壁防渗墙等技术的优点，施工工艺简单，可操作性强，便于质量控制、监督，单桩承载力高而造价相对较低，该技术采取自动排土振动灌注而成管桩，具体步骤是依靠管腔上部锤头的振动力将内外双层套管所形成的环形腔体在活瓣桩靴的保护下打入预定的设计深度，在腔体内现场均匀浇注混凝土，之后振动拔管，在环形域中土体与外部的土体之间便形成混凝土管桩.为了保证桩与土共同承担荷载，并调整桩与桩间土之间竖向荷载和水平荷载的分担比例以及减少基础底面的应力集中问题，在桩顶设置褥垫层.具体为待管桩中混凝土达到设计强度后，在桩顶铺设一层砂石，并在砂石垫层中放置土工格栅，使桩间土与管桩共同发挥作用，从而形成现浇管桩复合地基。其优点主要有：

（1）施工适用性.现浇管桩：属于刚性桩，桩身强度较高，可达到c20～c25，桩径可达1.5m，采用边振动边加压的沉管方式，处理深度大于25m；粉喷桩：属于柔性桩，桩身强度低，桩径小，一般0.5m左右，处理深度小，目前国内现有粉喷桩机最大处理深度15m左右，且深度大于10m以后，下部压力增大，喷灰困难，粉喷桩固结往往较差。

（2）施工质量控制.现浇管桩：施工工艺简单，过程清晰，便于质量监督管理，可操作性强，混凝土现场质量易控制；粉喷桩：水泥灰量输送由高压气流控制，实际施工时，土层变化大，造成送灰压力不均匀，因而喷灰量分布不均匀，极易出现搅拌不均匀，局部固结差，施工隐蔽性强，现场质量监督管理困难。

（3）桩基检测.现浇管桩：采用小应变或人工开挖进行检测，测试费用低，一般占工程总造价的1%～2%。由于采用无损测试，检测周期短，检测范围广；粉喷桩：通常采用钻探取芯，静载等方法，检测费用高，一般占工程总造价的3%～5%，检测周期长，范围小（一般占总桩数2%左右），不能全面反映整个工程质量。 3.2.水泥搅拌桩加固软土路基

水泥土搅拌桩从施工工艺上可分为湿法和干法两种。湿法是利用深层搅拌机将水泥浆与地基土原地搅拌，干法是利用喷粉机将水泥粉与地基土就地拌和。经过搅拌后形成柱状水泥土增强体，可提高地基的强度，减少路基沉降，增强路基（堤）的稳定性。干法和湿法相比较，具有如下特点：

（1）使用的干燥状态的固化材料可以吸收软土地基中的水分，对加固含水量高的软土、极软土以及泥炭化土地基效果更为显著。

（2）固化材料全面地被喷射到靠搅拌叶片旋转过程中产生的空隙中，同时又靠土的水分把它熟附到空隙内部，随着搅拌叶片的搅拌，固化剂均匀地分布在土中，不会产生不均匀散乱现象，有利于提高地基土的加固强度。

（3）与浆喷深层搅拌或高压旋喷相比，输入地基土中的固化材料要少得多，无浆液排出，地面无隆起现象。同时固化材料是干燥状态的0.5m以下的粉状体，如水泥、生石灰、消石灰等，材料来源广泛，并可使用两种以1：1的混合材料。因此，对地基土加固适应件强，不同的土质要求都可以找出与之相适应的固化材料，其适应的工程对象较广。

（4）固化材料从施工现场的供给机的贮仓一直到喷入地基土中不会发生粉尘外溢、污染环境的现象。

（5）湿法水泥配比较直观，材料的量化较容易，有利于质量控制。

3.3.强夯法加固软基

单纯的强夯由于竖向裂缝的产生并非规则的和连续贯通的，因而在孔隙水和气体排除过程中并非很畅通，这就造成在施工过程中孔隙水压力消散缓慢，从而影响到加固的效果和施工进度，效果不佳。采用排水固结法结合强夯，当土体受到冲击荷载时，土中孔隙水压力增加，孔隙水可渗透到袋装砂井中，沿袋装砂井直接排到地表，这样缩短了排水距离，加速了孔隙水压力的消散过程和地基沉降的发展，而达到加固的目的。这里需要注意几个问题：

（1）必须关注如何降低孔隙水压和增大有效深度。增加加固深度，要求增加能量，而增加能量，按常规工艺会增大孔压。

（2）强夯法宜用于要求施工期短缺少预压时间、或者缺少预压荷载、软土层较浅、宽大场地排水不易等情况，特别是在上覆杂填土或大块石的地基。对于一般在正常条件下处理的软基，强夯法由于同样需要结合砂井及垫层，所以处理费用比普通填土预压措施要贵，但它比复合地基便宜，施工也方便。 4. 总结语

软土地基是公路施工的常见问题，对软土地基的处理方法有很多种，每种方法都有其一定的不足或局限，施工人员要根据具体的工程实践进行选择和实施。不管采用哪种加固方法，软土地基的处理要达到排水加固，增加其抗剪能力和减少下沉，从而保证公路的建设和使用质量。

参考文献：

[1]程如标，深层搅拌加固法处理軟土地基的应用[J]，科技经济市场，2010.9

[2]龚晓南，岑仰润.真空预压加固软土地基机理探讨[J]，哈尔滨建筑大学学报，2005.3

[3]张庆国，强夯法加固机理与应用[m].济南：山东科学技术出版社，2003.