软基加固技术在市政道路施工中的应用

2023-01-16王菊玲

四川水泥 2022年2期

王菊玲

（陇西县市政管理所，甘肃定西 748100）

0 引言

现如今，在我国城市经济不断发展的背景下，相关部门已经加强了对市政道路施工的重视。地基处理作为市政道路施工中的主要工作之一，如果遇到天然地基，一般情况下只需要对其进行简单处理就可以了。但是，在具体的施工中，一些地基属于软土地基，这种地基压缩系数比较高，抗剪强度低；具有较强的触变性和流变性；含水量和孔隙比较高，需要采取措施对软土地基进行加固，进而不断强化地基的承载能力。本文在分析市政道路软土基特点的基础上介绍了7类软土基加固技术，以资参考。

1 市政道路工程中软土基的特点

1.1 压缩系数比较高，抗剪强度低

由于软土地基的主要特性之一就是强度较低，并且软土孔隙也比较大，所以其在具体施工中会到外力的影响时，就会呈现出压缩系数较高，抗剪轻度低的特点。如果相关的施工人员在道路施工中不及时对其进行严格处理，就会对软土基的强度带来影响，更会影响其性能。此外，此因素还非常容易引起市政道路工程在施工中出现塌陷，进而对市政道路工程的质量带来影响，更会在一定程度上增加安全隐患。

1.2 较强的触变性和流变性

软土的触变性主要是指当其结构未被破坏时，具有一定的结构强度，但一经扰动，土的结构强度便被破坏。而软土的流变性主要是指软土的蠕变特性、流动特性、应力松弛特性和长期强度特性。蠕变特性是指在荷载不变的情况下变形随时间发展的特性；流动特性是土的变形速率随应力变化的特性；应力松弛是在恒定的变形条件下应力随时间减小的特性；长期强度特性是指土体在长期荷载作用下土的强度随时间变化的特性。

1.3 含水量和孔隙比较高

如果软土基中的含水量没有得到有效控制，整体含水量比较高，就会导致孔隙比较大。因此，在具体的软土基中，需要对土质质量进行严格控制，软土基主要是由黏土粒和粉土粒所组成，这些软土粒的表面会存在比较多的负电荷。如果其中的负电荷暴露在空气中，就会大量吸收空气中的水蒸气，这会增加土粒的含水率，影响了软基的稳定性。

2 软土地基的危害

在当前的市政道路施工中，路基施工是其中的主要组成部分之一，更在一定程度上直接影响着道路施工的质量。因此，要想进一步强化道路施工的安全性，需要采取措施将最基础的地基打好。由于软土地基增加了道路施工的困难，地质条件的不同，软土地基的特征也不同，所以需要对软土地基的特征和危害进行综合性分析，切实认知。

（1）软土地基中的内空隙比正常地基的空隙更大，同时软土地基自身的强度并不强，所以其对载荷的承载能力也不高。再加上软土地基的压缩系数比较高，所以在具体的施工中非常容易出现沉降等现象。如果不采取措施对软土特性进行及时改善，就会对道路的质量带来影响。

（2）如果对软土地基进行一般处理，会导致其在长时间使用中出现问题。软土地基在具体施工中还会受到重力和压力等多种外力作用的影响，进而出现变形。同时，其还具有一定的触变性和流动性。如果其变形比较严重，就会造成道路在应用中出现塌陷。为了进一步提高软土地基的稳定性，有必要采用加固施工技术。

（3）软土地基的土质比较松软，并且土质一般是由黏土粒和粉土粒所组成的，土粒表面存在比较多的负电荷。为了减少负电荷对施工效果的影响，需要加强对软土地基的控制，避免出现恶性循环情况。

3 软基加固技术在市政道路施工中的应用分析

3.1 排水固结技术

排水固结技术是一种加固软土地基的方式，能够在充填土质时，实现对软土层的有效处理。因此，在具体的市政道路施工中，可以应用排水加固技术，实现对软土地基的加固处理。具体做法为：首先需要通过外加荷载作用，让其可以不断降低软土层之间的孔隙，在此基础上不断减少水分从孔隙中流出。等到超静孔隙中的水在消失后，土层本身的强度会不断提高，进而达到道路建设的实际需求。由于排水固结技术中的核心是外加荷载设备，所以可以应用压路机对其进行碾压，将其中的水分进行有效排除，进而起到固结路基的作用。

3.2 袋装沙井和砂垫层法的应用

袋装沙井和砂垫层法在软土地基排水加固处理中的应用，能够进一步保障道路施工的稳定性。

（1）袋装沙井法。施工人员需要选择具备透水性较好的编织袋，然后将砂袋装入到编织袋中，保障砂袋能够符合建设施工中的要求。在完成上述工作后，需要在软土地基中，通过相关的设备，将沙袋打入。如果其厚度＞5m时，需要应用袋装沙井法对其进行处理。

（2）沙井加固法。沙井加固法就是对软土地基进行科学钻孔，然后将沙灌入到其中，促进水分的吸收。

（3）砂垫层方法。这种方式是在市政道路施工中，积极发挥排水固结等作用，实现对软土地基顶层的有效处理，在此基础上适当铺设砂层，促进排水的力度。同时，在填土荷载的基础上，还需要促进软土地基中的大量水分快速排出，不断强化排水固结的效果。

在此过程中，需要注意的是，在应用砂垫层方法进行排水时，要对排水固结速度进行控制，将其和路基填筑速度保持一致，主要是预防过大的荷载对市政道路施工造成损坏。

例如，在对某市开发区的软土地基进行处理时，提前进行了地表调查和分析，发现其主要是黏质土层，导致此地质的因素是河流泛滥引起的。在对此地区的地基进行处理时，采取排水固结法对其进行有效处理。施工人员还结合此工程的实际特征，科学选择符合此工程的排水砂井，加强对短密砂井的有效应用，积极发挥地基的复合作用，不断缩短排水间距。通常情况下，需要将此道路工程所需要的砂井间距进行严格设置，为日后的施工提供条件。

在进行砂井施工中，需要先将砂垫层适当铺筑在地表上，主要是在此基础上，不断强化软土的承载力，适当增加水平排水水面。在铺筑砂垫层的过程中，需要选择比较轻型的载重和自卸车，对砂料进行科学应用，将其放置在地基位置处，然后应用普通推土机对其进行摊平。同时，还需要应用显著的标记，对摊平砂垫层进行适当标志。在对砂垫层进行铺筑后，还要采用套管法完成基本的施工。

3.3 物理和化学反应法

这种方式主要是加固饱和软土地基，在对其进行处理的时候，一般会在地基深处中进行，将软土和水泥进行强制搅拌。主要是为了让软土和水泥固化剂之间发生化学和物理反应，让软土的硬结强度不断增大，帮助其具有高强度的水泥固体。

主要为干法和湿法：（1）湿法，可以通过应用深层搅拌机，促进地基土与水泥浆之间的原地搅拌；（2）干法，一般是通过应用喷粉机，对地基土与水泥浆进行原地拌和。在应用这两种方法时，需要科学选择搅拌机。

结合工程的软基情况，对其进行处理，选择科学的处理方法加固软土地基，在进行路基填土施工前，需要结合路基的稳定性，及时观测沉降等问题，科学布设观测站，在此基础上实现对软土地基沉降程度的控制。等到软土地基填筑后，还需要采取措施对路基填土施工流程进行优化。

3.4 深层搅拌技术的应用

深层搅拌技术可以对水分含量高的土层进行处理。在此过程中，还需要强化土质层的承载力，避免黏性土壤对道路施工的整体质量带来影响。应用加固技术时，需要在桩基础上，实现对地基的加固。同时，还需要利用水泥和固化剂，结合一定比例，在此基础上做好配置工作。在开展施工地层开挖工作时，需要将水泥和固化剂有效混合在其中，对基土进行充分搅拌，从而不断强化软基加固的稳定性。

3.5 粉喷桩施工加固技术

在当前的软土地基加固方法中，比较常见的方法之一为粉喷桩施工加固技术。这是一种新型技术，可以对群桩的原理进行综合性分析，在此基础上对桩间土和粉喷桩进行科学性判断，强化软土路基自身的承载力。因此，在应用此技术进行市政道路施工时，需要做好以下工作：

（1）相关的施工单位在开展施工前，需要提前对施工地区中的实际地质情况进行分析，实现对测量数据资料的整合，实现对土工试验报告的优化，对其进行综合性和详细查看，让施工人员可以更加充分地了解施工情况。

（2）在掌握施工地区的实际情况后，需要及时对施工场地进行适当清理，结合低洼地区的具体特点，不断强化回填黏性土壤的稳定性。施工人员还需要对软土地区进行适当铺设碎石和砂土，为机械设备的稳定运行提供条件。

（3）实现对粉喷桩水泥质量的严格控制，积极做好试验检测工作，等到施工合格后，才可以对其进行严格使用，在满足工程设计基本需求的基础上，保证软基加固技术应用的安全性。

（4）相关人员在开展市政道路施工前，还要做好试桩工作，主要是通过试桩，对粉喷桩的参数进行更加准确确定。其中主要包括搅拌速度和钻进速度等。此外，施工单位也要积极发挥自身的作用和价值，结合施工图纸中的具体内容，加强对勘察深度的有效控制，避免在钻进过程中出现粉喷钻机电流不稳定等情况。

3.6 换填技术

换填技术主要是将软土地基中的软土进行替换。值得注意的是，替换的软土材料要具有比较强的稳定性，不可以随意选择，部分材料不可以替换软土。这就需要相关施工人员结合具体的情况，加强对换填技术的有效应用，实现对软土地基的加固，明确其中的最关键部分选择高质量的换填材料。软土换填的目的主要是对软土地基的稳定性和坚固性进行强化。

在此基础上，需选择高质量的换填材料，保证其坚固性，不断降低换填成本。在此过程中，还要加强对软土地基换填材料种类的控制，科学应用石渣、灰土和碎石等材料，主要是因为其具有价格低、资源丰富和防腐能力强等特点，非常适合应用于道路地基建设中。

应用该技术处理软土地基时，需要对换填后的地基进行严格的压实处理，不断降低颗粒之间的孔隙，在提高地基强度的同时，强化其承受力。因此，换填技术还是一种高质量的软土地基加固技术，能够实现对软土地基的加固，不断强化其承受力，从而为道路建设的顺利实施提供条件。

3.7 粉煤灰碎石桩技术的应用

当前，在我国的道路建设中，一般都会遇到地基处理问题。一般情况下，在对软基进行加固时，都会应用粉煤灰碎石桩施工技术。此技术的具体施工操作流程不仅非常简单，其整体效果也比较好，且该技术还是一种非常成熟的加固方法。粉煤灰碎石桩施工技术之原理主要是利用水泥和石屑等多种材料，将其均匀混合后，然后加入水对其进行稀释和搅拌，之后需要将材料制成高粘度的桩体，对软基进行适当掺混，帮助其形成比较强的复合垫层，从而不断增强道路的稳定性和承受能力。应用该技术时，受到多种因素的影响，会出现如泵管堵塞等质量问题和其它危急情况，需要施工人员及时发现问题，然后及时解决相关问题，避免爆管情况的发生。此外，施工单位还要在施工中做好基本的视察以及检查工作，从而进一步促进工程施工的进度。

需要注意的是，这种技术不适合在区域中的软土地基使用，如果不能保证这种技术应用的有效性，就会对软土结构带来影响，导致其强度以及渗透性不断降低。再加上如果夯击的深度不够，其中的能量不足，整体的建设效果会受到比较大的影响。因此，在应用粉煤灰碎石桩技术对地基进行处理时，需要提前对其性质进行分析，最好不要单独应用此方式，应结合垫层和沙井方式，不断强化道路的稳定性，降低施工成本。要想避免其他因素对道路质量的影响，保证整体施工的安全性，需要加强对软基加固技术的有效应用，避免对施工人员的人身安全带来影响。