市政道路工程施工中软土地基处理技术分析

聂新星

（广州市第三市政工程有限公司，广东 广州 510000）

软土地基处理技术广泛应用于市政道路工程地基施工，通过对地基进行处理，以改变其特性，达到稳固地基的目的。为了使该技术得到充分应用，必须遵循合理选择施工方案、与施工环境相结合的基本原则，以提高地基处理的效率和质量，保证道路工程的整体稳定性。

1 市政道路工程软土地基特征

1.1 抗剪强度低

由于软土地基内部存在较多大规格孔隙，整体抗压能力下降，若不及时处理，容易造成道路坍塌，影响行车安全、缩短道路使用年限，导致工程总质量低于规定运行标准。另外，道路承载性能下降，会增加后期养护工作的难度。

1.2 流变性高

地基在承受较大外力作用下极易发生变形，若施工中不严格按照道路工况选用科学、适用的软基加固方法，将加速地基的流动速率，从而引发路面塌陷，严重影响市政道路稳定性，甚至增加道路使用的危险性。

1.3 含水率高

与其他类型土质相比，软土地基内部含水率较高，水分过多会使孔隙尺寸再次增大，从而削弱地基的承载能力。一般软土地基中的土质由黏土、粉土构成，土粒中含有大量负电荷，它们会吸附空气中的水蒸气，使土质中水分增多。由于我国地域跨度较大，不同地区受不同气候条件的影响，土质自身特性也有差异，特别是南方多雨、潮湿地区，严重影响软土地基整体稳定性。因此，市政道路施工中存在许多难题。

2 市政道路工程软土地基处理技术应用原则

在市政道路工程施工中，为保证施工有序、严格按照进度完成各项施工任务，并且施工质量能够满足施工标准，施工方案必须遵循科学规划原则。在处理过程中，还要考虑后续道路养护问题，根据现场作业条件和具体施工要求，设计具有较强适用性的施工方案，确保施工质量达标。同时，要重点考虑施工环境，做好前期全面考察工作，避免地基处理施工影响周边居民和生态环境。例如，采用土层置换处理技术施工时，噪音较大，应对施工设备进行降噪处理，并在施工区域外围设置隔板，减少对居民生活和工作的影响。另外，要坚持科学管理的原则，严格控制施工质量，加强对地基处理的各个环节和工序的管理。若在施工过程中出现较严重的地基沉降问题，不仅无法保证后续施工的顺利进行，而且不能保证施工质量。因此，必须组建专项管理团队，针对不同施工环节进行管理，确保准确操作各项软基处理技术、施工流程符合制定规范，以降低发生施工质量问题的概率。

3 市政道路工程中软土地基处理技术研究

3.1 土层置换处理技术

土层置换技术的主要目的在于改变施工区域的土壤结构，去除地基中稳定性较差的土层，采用高稳固性的土层来替代，从而优化软土地基的承载性能，保证地基的整体稳定性。该技术常用于土层较薄的地基，在地下水位过低时，也可采用这种方法处理。目前，土层置换技术主要有人工置换法和强制置换法两种操作形式。其中，人工置换法是依托专业团队，以人工方式对施工现场土质和周边环境进行调查，筛选出最适用的置换土壤，从而强化处理效果。一般较实用的土层原料是具有良好渗水性和极强抗压性能的粗粒，但需进行压实作业，以充分发挥原料自身的优势，提高地基的总强度。强制置换法主要包括开挖置换和爆破排淤。在处理过程中，当淤泥较稠、较厚时，应采用爆破处理技术，软弱表层一般采用开挖置换处理技术，该技术可为处理工作提供便利。另外，抛石挤淤技术也是土层置换的一种方式，主要应用在低洼区域，能有效地排出内部积水。在实际作业中，必须先抛出路堤中心部位的砂石，以排放内部的淤泥。若软土中有横坡，则先从高侧进行，再处理低侧，适当增加低侧抛石量，再往内部增添稳固土层，防止地基塌陷。

3.2 排水固结处理技术

排水固结处理技术的应用率较高，应用该技术的目的是处理含水量较多的软土地基，以增强地基的稳固性。如果达不到这一效果，就需要选择合适的技术方法将排水管道埋设于地基中。安装时尽量竖直或水平进行，并将管道打造成排水井样式，以优化软土地基的边界条件，确保不同孔隙中的水分通过相应的管道排出。目前，排水固结处理技术主要有以下三种：

（1）砂井堆载预压法。该技术主要应用于透水性能低的饱和黏性软土地基，能够压实地基内部所含的土质颗粒，从根本上提高地基强度，进一步提高土体固结速率。

（2）真空排水预压法。该技术利用砂井、砂垫层安置好已固定的土体，再使用真空泵将土体中的气体全部抽出，保证塑料薄膜下的砂垫层始终保持真空状态，并将孔隙内的水分排出，达到较好的固结预压效果。真空预压技术的操作工艺比较简单，不需要过硬的技术支撑，对于处理要求较高的地基工程并不适用，且该技术在我国市政道路工程中还没有大规模推广应用。

（3）降水预压法。该技术的操作原理是采用井点抽水来降低地下水位，使土体自重应力大幅度提高 ，从而达到较好的预压效果。利用该技术可以保证地基整体性能不受孔隙水压力变化的影响，加快地基处理速度。

3.3 砂砾垫层处理技术

当测得软土地基中的水分含量较高，而软土含量较低时，可以采用砂砾垫层处理技术进行地基处理。其技术操作如下：在地基最底层表面均匀摊铺砂石，以提高地基强度和密度，达到地基结构整体稳定。但砂砾垫层技术不适用于软土层过厚的地基，其原因在于厚度较大的软土层无法保证砂石摊铺的均匀性，还会引起地基水平高度差现象，严重影响地基结构的均衡性，不利于后续施工。砂石摊铺时，应严格控制摊铺厚度，一般为0.5～1.2m，以达到较好的地基固定效果和隔离软土的目的。选用砂石作为摊铺材料，是因为其具有良好的渗水性，能将软土中的水分全部排出。但如果工程中明确规定在回填过程中必须使用粉土，则应在摊铺砂石时充分考虑粉土对砂垫层的影响，以避免因粉土覆盖而影响排水效果。在处理地基时，应先处理内部，再向外延伸。同时，采用分层压实法，保证砂垫层的施工质量。砂砾垫层处理技术的另一个优点是无需进行土层开挖，缩短了处理时间。

3.4 化学加固处理技术

化学加固处理技术是利用化学原理实现的，处理过程中需要与化学材料发生化学反应，达到全面整合软土地基的目的，从而增强地基整体的稳固性，为后续施工任务的有序进行打下基础。目前，该技术广泛应用于市政道路软土地基处理工作，常用的化学加固技术为粉喷桩复合地基技术，利用先进的设备向软土层运送水泥或石灰，并进行搅拌，加速化学材料与软土中水分的反应，充分吸收水分，反应后的水泥或石灰可以与软土结合，形成坚硬固体，提高地基承载力。以某工程为例，该工程周边有湖泊，湖水作用使施工区域的土质性质发生改变，最终形成淤泥类软土。为了避免影响市政道路的稳定性，采用水泥搅拌技术对地基进行处理，在地基中掺入适量水泥，充分搅拌后与软土中的水分融合，吸收孔隙中的水分，从而进一步优化淤泥土质的性质和结构，提高地基的抗压能力，提高市政道路工程的施工效率和质量。另外，利用硅硬化原理达到地基加固的效果。采用多孔金属铸管将硅酸溶液注入地基，与软土中的物质发生反应，形成固化物，从而为地基提供支撑力。硅酮反应加固技术的硬化时间较长，且硬化半径大，能进一步提高软土的渗透性，使溶液具有较强的黏度填充能力，从而达到加固地基的目的。

3.5 高强度夯实处理技术

高强度夯实处理技术可在短时间内提高土质层松软、抗压性能较弱的软土地基强度。该技术操作简单，不需要大量的人力、物力，处理效果显著，是目前市政道路软土地基处理工程中最常用的一种技术。应用该技术时，首先要充分挤压软土中的水分，减少内部孔隙或减小孔隙尺寸，使软土地基具有较高的抗压能力。该技术的实施原理如下：

（1）安排专门人员全面勘察施工现场，明确施工区域内土质的真实情况，并以收集到的资料为依据，合理确定夯实处理技术类型，强化夯实效果。

（2）利用运转良好的设备碾压、夯实地基，并实时跟踪检测地基的夯实程度，有效控制夯实的力度、频率和范围，以提高地基处理效果，减少资源损耗，全面提高处理质量和效率。

（3）要求技术人员严格按照规定的操作工序进行施工，杜绝出现缩短施工周期、不注重施工质量的情况，始终坚持循序渐进的处理原则。例如，采用光轮碾压机进行处理时，应按标准要求采用1/3重叠法进行地基划分，完成一块区域夯实并达到夯实标准后，再对下一块软土进行夯实，以避免不全面夯实。

4 软土地基处理过程中应注意的问题

（1）应先处理地基表层，达到处理标准后再进行施工准备。在此期间，应始终将强化材料性能和使用频率作为基础，以提高地基处理效果，进一步稳固地基结构。

（2）目前，常用的客土技术有强夯处理、砂垫层处理、土层置换处理三种，对技术要求不高，处理效果显著，避免软土地基出现异常沉降，极具应用优势。当采用客土技术处理时，应明确技术实现原理，即使用高性能土质取代最初地基中的软土。但需注意的是，选用的土质必须具有极高的透水性，而下水位填土应选用不透水的土壤。另外，在填充土方过程中，应始终遵循从中间向两端推进、填充的原则，合理控制填筑厚度，一般不超过14cm。

（3）强夯处理技术应明确以重力为基础，使物体自由下落，利用与地面接触时产生的冲击力达到压实地基的目的。该技术要求严格控制加固深度为6～10cm，可大幅度降低软土的压缩量，达到约5倍，使地基强度提高4倍左右，并赋予地基更大的承压能力，既能有效压缩软土，又能减少内部孔隙数量，增强软土地基整体的稳定性。

5 结语

市政道路工程的建设数量和规模都有了明显的提高，软土地基是这类工程中最常见的地基类型。为了提高道路工程的施工质量，避免软土地基对工程的稳定和安全造成不良影响，必须重视软土地基的处理，积极、正确地运用真空预压、化学加固等处理技术，以提高地基的整体稳定性，创造良好的施工条件。