软基加固技术在市政施工中的应用分析

张二小

（太原市政建设集团有限公司，山西太原 030000）

0 引言

路基工程作为当前市政道路建设的重要基础项目，将直接影响整个市政道路建设的质量。在实际施工中，技术人员充分利用灵活的加固技术，最大限度地发挥路基的实际负荷功能，切实提高市政道路施工的质量和效率，有效满足民众的出行需要，保证车辆行驶安全。但是，在实际实施过程中，仍需施工技术人员切实把握好软土地基的特点，秉持软基加固技术的施工原则，因地制宜地利用好软基加固技术。

1 软基特性

1.1 含水量高

软基土壤大多是软土，由细粒土构成，在道桥施工中属于不良地基。软基含水量较高、孔隙率极大，是由于细粒土表面具有较多的负电荷，且长时间吸附空气中的湿气，使土内产生较多的水蒸气，随着其含水量的增加，对土体黏结性造成不利影响。因黏结性降低，使土粒间的缝隙增大，导致软基具有较高的含水量，对道桥工程施工造成不利影响，甚至严重威胁地基承载力和安全。

1.2 土质触变性、流变性高

软土长时间受重力冲击，还会引发触变或流变问题。触变是在未对软土破坏的情况下有一定的固态性，但如果软土受到破坏，就会引发流变。在道桥工程施工时，若未采用加固技术处理，即使施工人员按标准要求施工，在后期投入使用后也会产生变形等问题，而这些问题会对道桥结构造成不利影响[1]。因此，在道桥工程实际施工过程中应对项目进行综合分析，制定完善的加固方案，避免软基对道桥工程造成不利影响，从根本上减少隐患。

1.3 压缩系数比较大

软土地基的压缩系数大，抗剪强度比较低，一旦上方荷载超出其承载力范围，就很容易发生沉降的现象。而且软土地基的承载力一般比较差，含水量的影响也比较大。干燥的时候强度较大，但是一旦含水量提升就会呈现出流变性而失去大部分抗剪强度，变成类似橡胶土的性状，非常不适合承受较大荷载。

2 软基加固技术在市政道路施工中的重要作用

2.1 为市政道路工程提供安全保障

经济进步，人民的生活水平提高，私家车数量逐年增加，区域发展越来越需要高质量的公路运输。随着时间的推移，一些道路地区出现了更严重的质量问题，如裂缝和凹凸，这不仅影响了乘车者的舒适性，而且还对道路交通安全构成了威胁。应用软基加固技术，能够保证市政道路工程的安全，有助于避免基础不稳定造成的道路结构不稳定问题。

2.2 降低市政道路施工维护成本

从短期发展的角度来看，使用灵活基础强化的建筑技术，把该平台作为所有城市道路工程的基础可以保证道路稳定，但会增加城市道路建设资金支出。平台的不稳定直接造成了总体路面质量的恶化，路面裂缝和不平等问题可以通过适当的修复来解决，但一旦平台建设完成，就无法从根本上恢复[2]。从城市道路基础设施的长期使用角度来看，灵活加强城市道路有助于避免因环境变化和道路结构长期启用后的不稳定而造成的质量问题，从而在一定程度上节省了后续维护费用。

3 软基加固技术在市政施工中的应用

3.1 强夯法加固技术的应用

在市政施工中，通过强夯加固技术，有助于提升软土地基的稳固性。技术应用原理如下：对软土地基周边的土质进行挤压，使其形成夯坑。在强夯法中，包含动力密实技术、固结技术、动力置换技术。使用强夯加固法时，按照不同土层的特点，使用不同的加固技术。具体介绍如下：①如果土质的颗粒缝隙比较大，利用动力密实技术、冲荷载技术，对地基土层进行压实处理，提升软基的土体强度、承载力。②土层含水量较大时，通过动力固结技术，深度分析软基内的土壤冲击度，防止软基土壤流动性较大，对土体产生破坏影响。应用动力固结技术，可以排出地基内的孔隙水，使地基内的含水量减小，增强软基抗压能力。③应用动力置换法，能够加固软土地基。动力置换法，可进一步分为桩式置换、整体置换。应用动力置换技术时，对地基排水能力的要求较高。如果排水系统使用得不合理，就会加大地基孔隙的水压力，所以施工人员应当合理使用排水系统，保证市政道路质量。

3.2 管桩加固技术

（1）管桩加固技术是当前软基加固技术中较为常见的一种技术，施工技术人员使用高强度的混凝土管桩，对软土地基进行加固，施工技术人员需要确保管桩的强度高于C60。在实际施工过程中，施工技术人员需要对当前的施工路段进行勘察，通过物探技术来分析地基土壤的分层情况，并严格按照市政道路施工标准进行软土路基加固，施工技术人员需要计算软土路基的实际面积，在明确具体的软土面积后，施工技术人员便可以对其进行定点设计，方便后续打桩工作的开展。

（2）施工技术人员需要对案例路段中的一些废弃物以及积水进行清理，并清除一些腐殖土。之后按照软土路基的实际特点进行分层，以提升土壤的密实程度。在打桩过程中，施工人员需要明确其打桩面积，并完善打桩技术，对打桩效果进行验收[3]。施工人员需要将打桩机移动到桩点位上，并保证打桩机在进行作业的过程中不会发生位移，在打桩完成后，施工人员需要对其打桩区域进行防护，防止打桩加固部位被二次破坏。

3.3 土木合成材料加固技术

土工合成材料加固技术的使用在于人工合成的材料，主要使用聚合物进行加工形成原材料。利用先进技术将各种原材料进行有效的整合，如防渗膜、土工布等先进的人工合成材料。在实际的施工当中，将人工合成材料铺设在土层内部或者是地基表层当中，利用材料自身的要素与特性，能够高效消除软土地基带来的种种不良影响，从而达成保护地基主体的作用。这一技术的主要原理在于利用软土地基中添加的条带、纤维或者是网格，从而与土质进行充分的融合成为复合的土基材料，从而有效地提升市政道路的抗碱能力。另外，还具有一定的应力分散能力，其原理在于土工合成材料具有一定的韧性，放置于土层当中，能够形成有机的整体，从而起到有效地降低地基变形的作用，进而有效地解决软土地基的沉降问题。

3.4 粉煤灰加固工艺

大多数情况下采用粉煤灰加固工艺，应用范围较广。由砂砾和其他混凝土材料混合而成的复合材料，这些材料通过不断搅拌而成为更强的硅石，更好地与土或水泥基材料相结合。为了确保整体性能，可以充分利用这一工艺的优势。原料强度特别高，副作用很小，操作特别简单，可以减少水泥和砂岩之间固体工艺材料的消耗。此外，整个施工的环境不会受到污染，但要注意，泵管线的堵塞很容易受粉红色灰的影响。因此，需要及时应用直通技术来防止这种情况。在所有潜在问题得到解决之后，整个施工过程可以得到优化改进。

3.5 CFG 桩复合地基法

CFG 桩是加固软土地基的关键方法，桩直径为50cm，桩距为2.0m，呈矩形布置。为了充分利用CFG 桩在加固软基中的应用优势，在桩顶安装了钢筋混凝土桩，桩顶延伸距离不小于10cm。桩长主要取决于场地的地质条件，即桩端必须穿过淤泥层，深度必须控制在100cm，不应太小，否则将影响桩的稳定性。桩的最大长度小于20m。为了加强对桩帽的保护，在桩帽处放置了一个碎石造型层（厚度为50cm），然后在造型层上方放置了一个土工格栅，并受地面约束，从而获得了较强的抗拉性能[4]。CFG 桩的实施材料主要是混凝土，要求强度等级至少为C15。工程按长期螺旋法进行，工程按具体程序进行。实施喷沙井，CFG 桩只能在结构成型后才能实现。施工从道路中心两侧开始，并通过定期跳跃有序推进，在施工过程中加强保护，尽可能避免现有施工基础受到破坏；需要设置临时渠道来提高排水效率，以防止积水影响泡沫软骨强化处理的效率。单桩28d 的承载力应为250kN，施工后形成的复合地基承载力应为120kPa 或以上。

3.6 排水固结技术

一些软土地基含水量高，地层不够稳定，排水固结方法可以有效地改善这些问题。排水固结工艺主要是采取有效的排水措施处理软土地层，从软土地基的多个部分排出水，达到提高地基承载力和稳定性的目的。降雨预热方法、真空预热方法、砂桩加载方法等是排水固结的常用方法。降雨预热技术主要是通过将水泵入井来降低地下水位，从而提高土壤强度和加强预热。这种方法有助于尽可能避免破坏土壤结构，并确保今后市政工程的顺利进行。真空预热是将隔热膜的砂层复盖起来，以隔离土壤层和大气，然后使用真空装置从内部抽取空气和水，从而加强预热。虽然该技术运行良好，但具体应用将受到周围施工环境的限制，因此，施工人员必须根据现场实际情况合理选择处理方法。沙堆预热主要是利用机械设备压缩土壤颗粒，以优化土壤层的饱和特性。可以看出，在高含水量、高流动性的软土地基地质中采用排水固结方法是适当的，其主要目的是通过改善土壤结构来提高承载力。

3.7 水泥搅拌桩加固技术

（1）明确施工材料的规格和主要性能要求，保证材料质量，例如，砂砾粒尺寸应为20～40mm，泥浆量应不小于5%。细砂模量应不小于2.3，颗粒不规则系数不小于5，泥浆量应不小于5%，渗透性系数应不小于5×10-3cm/s；水泥采用普通硅酸盐水泥P.O 42.5，水泥搅拌量为加筋土质量的12%～20%，灰水比应为0.45～0.55，试验立方体90d 强度大于或等于2.0MPa[5]。

（2）具体施工技术要求。在砂连接成形层施工时，应在土坡处开挖踏板，踏板宽度应控制在0.5～1.0m；形状层应通过机械轴承进行，压实通道数应不小于4 次。

（3）在实施土工格栅时，应采用绑扎方法连接，绑扎宽度应等于或大于50cm，黏结强度不应小于土工合成材料的抗拉强度。如果存在多层网格，则网格层之间的间距必须为25cm，网格的顶部和底部连接必须交替偏移，偏移长度必须大于50cm。

（4）混凝土更换桩的施工顺序必须介于中间或两侧；本工程采用单轴双向搅拌桩工艺，施工过程中钻头位移率控制在0.5～0.8m/min，加固现场土质任意点的起泡次数超过20；施工停工面积应大于500mm；垂直偏差应小于1%。

4 道桥工程软基加固的质量控制措施

（1）提高建筑工人的素质。由于软基加固的复杂性，提高工程技术水平和建筑工人整体素质将对软基加固处理的质量产生重大影响，因此，需要加强对建筑工人的专业培训，提升其专业能力和综合素养，进而保障软基加固质量，实现工程建设目标。施工人员要由有关部门严格审查，确保施工人员资格符合要求，使更多高素质施工人员参与工程建设。

（2）要加强对工作人员安全意识、质量意识的培养，提高工作人员对工程建设质量的重视程度，保证软基加固施工质量，以进一步提高整个道路项目的总体质量和效益。

（3）严格遵守建筑法规，遵循相关的原则。安全是建设施工中需遵循的首要原则。要确保建筑工人的生命安全，应以预防为主，要在项目开展初期进行详细的调查，根据实际情况制定适当的措施，为工程建设创造安全稳定的工作条件，并通过技术手段进一步推进工程建设。要遵守质量保证原则[6]。在工程建设中，要严格遵守技术规范，确保工程施工工序符合要求。在建设完成后，还要进行严格的质量审查，确保工程质量达到标准要求。

（4）加强物料管理。与混凝土材料一样，材料质量控制由多个部门共同完成，要在材料进入施工现场后要进行二次检查。认真取样并严格检查混凝土的强度，以确保材料性能符合实际要求。

5 结语

总之，在道桥施工过程中不可避免地会遇到软土地基，对工程稳定性和安全性造成不利影响。而不同加固技术的特点也不同，需根据施工现场的实际情况选择适合的加固技术，从根本上提高工程质量与安全性，保障道桥工程的经济效益，促进行业可持续发展。