浅谈道路施工中的软基加固技术

刘志刚

陇南市交通运输局，甘肃陇南 746000

1 软土地基的基本特征

1.1 含水量大

由于软土地基中粉土粒和粘土含量较大，其表面的负电荷会吸收空气中游离的水分子，导致软土地基含水量大，软土天然含水率一般大于其液限。土粒之间孔隙增加、粘结度下降都是含水量增加的结果。山区软土的天然含水率变化更大。这一情况会造成使用过程中的排水固结现象，导致地基产生均匀沉降，使建筑物过度下沉，影响使用功能。

1.2 流变性突出

软土地基在建设过程中容易出现流变现象，这是由于软土地基在重力和外力的长期作用下会发生变形，破坏了地基结构的稳定性。

1.3 压缩性强

由于软土地基内部孔隙大，因此相较于正常地基，软土地基的压缩系数较高，地基沉降现象频率较高；此外，软土地基强度较低，容易在外力作用的条件下产生压缩和变形现象。软土地基表面常有硬壳，硬壳位于地下水位以上，厚度在5m之内，其承载力较下层软土要高，压缩性也较小。软土地基的高压缩性会造成不均匀沉降，使建筑物出现裂缝或发生倾斜现象[2]。

1.4 抗剪强度低

抗剪强度主要是由内聚力决定的。软土地基的内摩擦角接近于零，在不排水情况下，其抗剪强度一般小于20kPa。地基抗剪强度低，会因为无法承受表面建筑物荷载而导致破坏，使得四周地基隆起。

2 软基加固技术综述

2.1 软基加固技术影响因素

2.1.1 地基状况

（1）土质条件会在一定程度上影响地基状况，进而影响到软基加固技术施工。如果是粘性土，在地基施工过程中通常采用压实法，从而减少对地基的干扰力；如果是砂性土，其土质的强度受干扰力影响较大，土体受扰动会导致强度严重降低。对于砂性土，振动压实法和挤实砂桩法是较好的加固方式，它对易产生液化现象的砂性土也有较好的加固作用。

（2）地基构成也会影响地基状况。如果软土层较厚，需要采取合理措施对表层处理工作进行辅助；如果软土层较浅，采取一些简单的表层处理即可。

2.1.2 公路等级对道路性质的要求

（1）在道路工程的设计上，对不同等级的公路，设计要求也有一定的差异。当公路等级较低时，采取简单的路面铺设方法即可，当地基停止沉降后，再进行正常路面的选择，从而减少建设成本的投入；当公路等级较高时，需要对道路平整度进行相应的提升，因此，在选择软土地基处理方案时应根据实际情况，选择合理有效的施工方案。

（2）地形的不同也会造成道路形式的变化，当路堤较宽或较低时，一般采取换填法对路堤局部破损进行处理；当路堤较宽或较高时，往往会出现深层泥土沉降现象，在这种情况下，不应当采用压重法进行处理，因为压重法会造成路基不稳，且施工难度较大[3]。

2.1.3 道路工程施工的周边环境

（1）软土地基施工方法具有多样化的特点，应当根据地基的实际状况和不同特点，采取科学合理的施工方式，避免道路施工对周围环境造成不利影响，破坏周边生态环境。

（2）在施工过程中，当施工区域地基较软且路堤较高时，在施工过程中可能会影响周围地基状况，造成周围地基凸起或者沉降。因此，施工方案还应当考虑总沉积量，对剪切变形量进行严格控制。

2.2 表层软基的处理技术

2.2.1 换填技术

换填技术主要应用于淤泥性土质和浅层地基处理工作中。在利用换填技术对表层软土地基进行处理时，首先将软基表层适当深度的软土挖去，之后再进行材料的回填。在回填材料的选择上，应当综合考虑材料的强度、压缩性、经济性等各类因素，选择砂石、灰土或石渣等价格较为经济、材料易于获取、压缩性小并具备一定强度的材料进行分层回填和夯实工作，换填的土层作为持力层，需要达到地基强度和稳定程度的规定标准，以此来提升地基层的载荷能力、避免地面热胀冷缩，从而减少地面的下陷程度。

2.2.2 土工编织物增强技术

（1）平面土工编织物是利用聚合物加工而成的，重量轻、耐腐蚀、整体性强和便于施工是平面土工编织物增强技术的主要优点。此外，平面土工编织物增强技术还能抵御微生物对软基的侵蚀。

（2）土格栅栏是土工编织物增强技术的另一种常见方法，它具有较为特殊的材质功效，对软土地基表层有良好的改善作用，不仅对地基排水性能有显著提升，还能发挥反虑、补强和隔离作用[4]。

2.2.3 添加剂的使用

当软基表层土壤为粘性土质时，可以利用添加剂增强软基强度。添加剂的使用不仅可以提升软土地基的强度和压缩性，还能增加地基的稳定程度。添加剂的使用方法为：对水泥、生熟石灰和添加材料进行拌合，促进地基材料与土壤的相互作用，使得地基含水量降低、地基土壤出现团粒，改变地基土壤的化学性质和粘土成分，以此来提升地基土壤的稳定性。

2.2.4 浅层排水法技术

如果地基土壤含水量高，但土质比较好，一般采取浅层排水法技术对其进行处理。浅层排水法技术的施工方法为：先在地表挖出槽沟，排干地表水分，以此确保机械施工可以顺利进行。然后利用砂砾、碎石等透水性较好的材料进行回填，确保沟槽可以发挥盲沟的功能。

2.2.5 砂垫层技术

当软土地基上层较薄，但含水量很大时，通常采取砂垫层技术开展处理工作。砂垫层技术的施工方法为：将厚度约0.5～1.2m之间的砂石垫在软土地基上层，从而起到团结上层软土层、方便上层排水的作用。此外，砂垫还可以降低填土层的水位，做好排水工作，以此确保施工机械的正常运行。

2.3 深层软基处理技术

2.3.1 强夯技术

强夯技术最早在法国开始使用，它可以大大提升深层软土地局承载力，实现对软土地基深度约5～10m的加固。强夯技术的施工方法为：采用8～30t重锤，从8～20m高空重击地基，从而起到压实路基的作用。操作简单、效果明显、经济效益快是强夯技术的突出优点，但是利用强夯技术开始施工工作时，可能会产生较大的噪声和震动，因此不宜在人口密集的城市区域进行施工。强夯技术在多种类型的地基土壤中效果优良，但是不适合饱和度较高的粘土。

2.3.2 预压法技术

预压法技术又叫排水固结技术，在高速公路施工过程中比较常见。成本投入小、效果优良是预压法技术的重要优点。预压法技术的施工方法为：利用地基土壤透水性强的特点，通过地表加载或建筑物自重作用排除地基孔隙的中的水，逐渐增加地基强度和地基土壤的密度。预压法技术施工难度较大，受到排水管道深度、排水时间、填土速率等各方面因素影响较大，施工周期也比较长。

2.3.3 复合技术

（1）混泥土搅拌桩技术。混泥土搅拌桩技术将水泥作为固化剂，在钻探过程中向地基中喷射水泥浆液并进行搅拌，增加水泥与土壤的结合性，从而使土壤结构发生改变，变成整体的水泥桩。混凝土搅拌桩技术具有许多优点，如水稳定性较强、施工过程不会产生噪声和震动、不会对周围环境造成破坏，此外，这种技术还可以提升施工效率，减少成本投入。

（2）固土桩技术。固土桩技术将粉体固化剂喷射机软土地基中并进行拌合，使软性土壤和粉体固化剂发生物理和化学反应，产生较高强度的桩体，以此对软土地基进行加固，提升软基的强度和稳定性。

（3）高压旋喷技术。高压旋喷技术是向土壤喷射配置完成的固化剂浆液，利用高压实现土壤的切割，将固化剂与土壤拌合形成圆形桩体，具有噪音和震动小、占地面积小等优点，但是施工成本较高，并影响周围的生态环境。

3 结语

近年来，社会的发展对道路工程建设质量提出了更高的要求。要想保障工程质量，企业必须做好道路工程施工质量管理与控制工作。软土地基加固施工是道路施工的一个重要环节，并且由于软土地基含水量大、孔隙率高、流变性突出和压缩性强等特点，在施工过程中难度很大。因此，施工企业要想保证软基加固施工质量，需要综合考虑土质条件、地基构成、道路要求和周围环境对软基加固工作的影响，根据施工地基的实际情况，采取合适的施工技术和手段，确保软土地基加固施工质量。此外，施工企业还应当做好施工过程中各个环节的施工质量管理和监督工作，将合理有效的软基加固技术与质量管理工作相结合，提升工程建设质量，增加企业经济效益，推动我国道路交通建设事业的可持续发展。

[1] 孙修雷，董述芝. 公路沥青路面施工技术及其质量控制[J]. 四川水泥，2015（11）：18.

[2] 黄金麒，陈义滔. 公路工程沥青路面施工技术探讨[J]. 科技传播，2011（12）：135.

[3] 孟凡成，赵永刚. 公路沥青路面施工质量控制措施[J]. 中小企业管理与科技（中旬刊），2014（6）：158.

[4] 金斌，金永生，罗惟良，等. 浅谈公路工程沥青路面施工技术和质量控制[J]. 科技与企业，2013（18）：180.