吳二劉廣尋

（貴州建工集團(tuán)有限公司 貴州貴陽 550001）

論述市政道路工程軟土路基施工技術(shù)

吳二劉廣尋

（貴州建工集團(tuán)有限公司 貴州貴陽 550001）

新時(shí)期，城市化進(jìn)程加快，交通任務(wù)日益繁重，對(duì)市政道路工程的施工建設(shè)提出了更高的要求。由于市政道路工程施工環(huán)境比較特殊，容易受到各類因素的影響，而且經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基，因此施工難度較大。為了提高市政道路工程施工質(zhì)量，必須不斷加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的研究。本文首先介紹了軟土路基的性質(zhì)與特點(diǎn)，然后分析軟土路基施工中常見的技術(shù)問題，最后對(duì)市政道路工程軟土路基施工技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)探究。

市政道路；道路施工；軟土路基

引言

在我國(guó)市政道路工程建設(shè)過程中，有很多軟土路基處理問題，如果不能及時(shí)解決軟土路基施工中常見的路基穩(wěn)定性降低、道路沉降等施工技術(shù)問題，則會(huì)對(duì)市政道路工程建設(shè)造成不良影響。在市政道路工程軟土路基施工中采用科學(xué)和合理的施工技術(shù)，是保證工程建設(shè)符合設(shè)計(jì)要求、提高施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

1 軟土路基的性質(zhì)與特點(diǎn)

軟土指的是在緩慢流水狀態(tài)下或者靜力狀態(tài)下的沉積物，其主要成分為細(xì)顆粒，其中土樣重量中半徑不超過0.05mm的微粒所占比重一般不低于50%。軟土性質(zhì)與地基土成因類型、沉積年代以及成層構(gòu)造等因素密切相關(guān)。對(duì)于成因不同、年代迥異的軟土，即便具有極為相似的物理指標(biāo)，其作為地基工程性質(zhì)也表現(xiàn)出很大差異。

在市政道路工程建設(shè)中，軟土路基抗剪強(qiáng)度相對(duì)不足，且凝結(jié)固化速度較為緩慢，缺乏穩(wěn)定性保障，存在較為嚴(yán)重的沉降問題。軟土路基所產(chǎn)生的危害主要包括以下三點(diǎn)內(nèi)容：

（1）對(duì)于已知軟土路基未充分準(zhǔn)備，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)，對(duì)線外建筑物造成威脅。

（2）堆料不當(dāng)，未嚴(yán)格按照規(guī)定采取分層填筑，過快填土或碾壓不當(dāng)導(dǎo)致路堤失穩(wěn)。

（3）臺(tái)背填土使地基對(duì)結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生負(fù)摩阻力和縱向推擠作用，引起橋臺(tái)發(fā)生變位以至損壞。

在這種情況下，市政建設(shè)部門以及公路建設(shè)單位均應(yīng)高度重視。現(xiàn)階段在科技以及施工技術(shù)不斷發(fā)展完善的背景下，國(guó)內(nèi)科研單位歷經(jīng)多年研究、探索，總結(jié)出軟土路基施工的有效策略，而交通部也出臺(tái)了《公路軟土路基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范》，軟土路基施工也因此得到規(guī)范。

2 市政道路工程軟土路基處理常見技術(shù)問題的分析

2.1 軟土路基強(qiáng)度低

市政道路工程對(duì)施工質(zhì)量的要求比較高，為了避免道路在使用過程中出現(xiàn)行車安全問題，必須確保道路路基的強(qiáng)度和使用年限符合設(shè)計(jì)要求。但是，天然軟土強(qiáng)度不高，當(dāng)軟土受到擠壓和震動(dòng)時(shí)，土壤強(qiáng)度明顯下降，造成道路路面出現(xiàn)路面變形和沉降等問題，道路工程無法滿足設(shè)計(jì)規(guī)范和要求。為了盡量避免以上問題，在對(duì)軟土路基進(jìn)行施工時(shí)，技術(shù)人員要利用軟土取樣、分析以及研究等手段，制定合理的解決對(duì)策，提高土體密度，保證市政道路工程在地基土承載力方面滿足設(shè)計(jì)要求。

2.2 強(qiáng)度低

市政道路所要承受的車輛荷載比較密集，當(dāng)外界荷載超過路基承受范圍時(shí)，就會(huì)造成路基結(jié)構(gòu)下沉，影響行車安全性與舒適性。為了盡量避免因路基強(qiáng)度低而出現(xiàn)的不均勻沉降問題，在施工時(shí)必須做好對(duì)路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與穩(wěn)定性的研究，提高施工設(shè)計(jì)的合理性。軟土路基強(qiáng)度比較低，當(dāng)受到擠壓或者震動(dòng)影響時(shí)，土壤自身強(qiáng)度會(huì)降低，導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形沉降等問題。因此，施工前，首先要對(duì)路基記性取樣試驗(yàn)和分析，針對(duì)試驗(yàn)結(jié)果選擇相應(yīng)的施工技術(shù)與處理措施，努力提高土體密度，確保結(jié)構(gòu)承載力滿足工程實(shí)際應(yīng)用需求。

2.3 沉降值

市政道路在城市規(guī)劃中占有十分重要的地位，不可避免的會(huì)涉及對(duì)軟土地段進(jìn)行施工建設(shè)。為了提高軟土路基的硬度和承載力，通常會(huì)在軟土路基中添加硬質(zhì)土，此方法有一定的成效。但是還有其他問題亟待解決，例如，如何對(duì)路基沉降量和剩余沉降之間的比值進(jìn)行控制的問題。因此，施工技術(shù)人員在進(jìn)行軟土路基填土?xí)r，必須要對(duì)軟土路基沉降量和剩余沉降量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，保證路基建設(shè)能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 易被雨水沖刷

在市政道路工程施工時(shí)，對(duì)于軟土路基邊坡的施工需要進(jìn)行特殊處理，采用專業(yè)技術(shù)提高路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。市政道路工程邊坡施工具有一定難度，對(duì)施工技術(shù)的要求也格外嚴(yán)格，施工人員應(yīng)該從工程施工的整體角度分析，不僅要保證路基邊坡不會(huì)受到雨水沖刷的影響，而且還要在整體層面上提高工程施工質(zhì)量。

3 市政道路工程軟土路基施工技術(shù)

3.1 排水固結(jié)技術(shù)

排水指的是為保證路基穩(wěn)定而采取的匯集、排除地表或地下水的措施。如果軟土路基含水量較大但是土質(zhì)較好，則可以采用表層排水法處理。在市政道路路基填筑前，在地表開挖溝槽，排除地表水，為了使溝槽在施工中能夠發(fā)揮盲溝的作用，可以采用透水性良好的砂礫進(jìn)行回填。

3.1.1 砂墊層法

砂墊層是指作為濕軟土層地基固結(jié)所需要的上部排水層，同時(shí)又是路堤內(nèi)土體含水量增多的排水層，其作用是加速軟弱土層的排水固結(jié)，提高承載能力，減少沉降量，同時(shí)防止凍脹，消除膨脹土的脹縮作用，也可處理暗穴。砂墊層斷面圖如圖1所示。砂墊層施工的要點(diǎn)有四點(diǎn)：①設(shè)置放樣樁。②用自卸汽車及推土機(jī)配合分層攤鋪。③攤鋪第一層的推土機(jī)應(yīng)采用低比壓，第二層采用中比壓。④攤鋪必須盡量均勻，禁止存在過大的集中荷載。

圖1 砂墊層斷面圖

3.1.2 砂井排水法

砂井排水法是在濕軟地基中人為設(shè)置垂直排水砂井，縮短排水距離，減少固結(jié)時(shí)間，以達(dá)到提高地基抗剪強(qiáng)度的一種方法。一般情況下，砂井上堆載預(yù)壓的加載量大致可取與設(shè)計(jì)荷載接近，這樣可預(yù)壓至80%的固結(jié)度。砂井排水法的施工深度一般為15～20m。砂井排水法的施工有三個(gè)步驟：①鋪砂：在砂井施工前，先在地表均勻地鋪設(shè)一層0.5～1.5m的砂墊層。②砂井布置：梅花形和正方形。③施打砂井有打入式、振動(dòng)捶式、射水式、螺鉆式、袋裝式這幾種方式。利用砂井加速軟土地基排水固結(jié)如圖2所示。

3.1.3 塑料板排水法

塑料板排水法，是用來加固軟基的一種新工藝。它是將有通槽的帶狀塑料排水板用插板機(jī)插入軟土中，然后在土面上加載預(yù)壓，土中水沿著塑料板的通槽上升溢出土層，使地基得以加固。原理與砂井排水法完全相同，是加速濕軟土地基的一種方法。塑料板排水法的施工工藝為：①平整原地面；②攤鋪下層砂墊層；③機(jī)具就位；④塑料排水板穿靴；⑤插入套管；⑥拔出套管；⑦割斷塑料排水板；⑧機(jī)具移位；⑨攤鋪上層砂墊層。

3.1.4 真空預(yù)壓法

真空預(yù)壓法的基本原理為：利用薄膜密封技術(shù)，在膜下形成真空，使薄膜內(nèi)外產(chǎn)生一個(gè)氣壓差，地基在等向氣壓差作用下進(jìn)行排水固結(jié)。該方法具有加荷時(shí)間短，工藝簡(jiǎn)單、造價(jià)低、地基不存在失穩(wěn)問題等優(yōu)點(diǎn)。真空堆載聯(lián)合預(yù)壓加固軟基示意圖如圖3所示。

圖3 真空堆載聯(lián)合預(yù)壓加固軟基示意圖

3.2 粉噴樁加固處理技術(shù)

在軟土地基加固方法中，粉噴樁加固法屬于一種新型技術(shù)，主要結(jié)合群樁原理，通過粉噴樁與樁間土相互結(jié)合、彼此作用，強(qiáng)化軟土路基固有承載力。施工過程中應(yīng)該注意如下幾點(diǎn)：

（1）施工方在開始施工前，應(yīng)對(duì)施工區(qū)域工程地質(zhì)報(bào)告、室內(nèi)配比實(shí)驗(yàn)結(jié)果、原地面高程數(shù)據(jù)表、各類測(cè)量數(shù)據(jù)資料、土工實(shí)驗(yàn)報(bào)告以及粉噴樁樁位設(shè)計(jì)圖予以細(xì)致察看和研讀，充分了解施工場(chǎng)地情況以及具體施工內(nèi)容。

（2）掌握施工區(qū)域大致情況后，即可開始清理施工場(chǎng)地，對(duì)于低洼區(qū)域可回填粘性土，并在軟弱區(qū)域鋪設(shè)碎石、砂土墊層，保證施工機(jī)械能夠正常行走、操作。

（3）制備粉噴樁的水泥材料應(yīng)具備產(chǎn)品合格證，并接受室內(nèi)檢驗(yàn)，確認(rèn)合格后方可使用，以滿足設(shè)計(jì)要求。此外，應(yīng)該嚴(yán)禁結(jié)塊或者受潮變質(zhì)的加固料投入使用。

（4）施工開始前應(yīng)試樁，利用試樁操作明確粉噴樁各項(xiàng)施工參數(shù)，包括鉆進(jìn)速度、攪拌速度、累計(jì)噴入量、提升速度、單位時(shí)間噴粉量以及噴氣壓力等。

（5）施工方應(yīng)結(jié)合施工圖文件中標(biāo)注的勘探深度、根據(jù)鉆進(jìn)作業(yè)時(shí)粉噴鉆機(jī)電流波動(dòng)情況對(duì)粉噴樁樁長(zhǎng)進(jìn)行確定。

3.3 軟基處理加載技術(shù)

軟基處理加載技術(shù)一般采用人為壓制的方法改造軟土土質(zhì)，通常情況下，會(huì)利用重型壓路機(jī)壓實(shí)軟土，并且排除軟土內(nèi)的水分和空隙。在軟基處理加載技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)該進(jìn)行全面監(jiān)督和檢測(cè)，保證軟土壓實(shí)度。加載技術(shù)操作簡(jiǎn)單而且效果好，不但可以保證市政道路工程路基符合施工要求，還可以在一定程度節(jié)省施工成本，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于市政道路軟土路基施工過程。

3.4 高壓噴射注漿技術(shù)

高壓噴射注漿技術(shù)是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度，以高壓噴射流使將固化漿液與土體進(jìn)行混合，凝固硬化加固路基土體的方法。高壓噴射注漿技術(shù)主要適用于淤泥質(zhì)土、粉土、黃土、砂土、碎石土等路基。高壓噴射注漿技術(shù)在意大利、聯(lián)邦德國(guó)等國(guó)家發(fā)展迅速，目前，國(guó)內(nèi)也逐漸重視這項(xiàng)技術(shù)，并開始進(jìn)行一系列探索試驗(yàn)。

3.5 擠密加固技術(shù)

擠密法軟土路基加固，即通過擠密樁間土，將樁孔用灰土或者素土分層密實(shí)夯填施工。在施工過程中，要注意根據(jù)填土材料的變化，適當(dāng)調(diào)整施工技術(shù)，例如灰土填土為灰土樁施工，素土填土為土樁擠密施工等。擠密加固技術(shù)主要適用于厚度比較大的填土地基或者濕陷性黃土，具有操作便捷的特點(diǎn)。采用振動(dòng)或者沖擊的方式對(duì)樁體進(jìn)行施工，在軟土路基中成孔，然后將卵石、碎石或者礫石等填入其中，可以提高市政道路軟土路基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

路基是市政道路的重要組成部分，其強(qiáng)度和穩(wěn)定性是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。對(duì)軟土路基進(jìn)行科學(xué)處理能夠直接影響市政道路的質(zhì)量，并且直接關(guān)系到行車安全。因此，在施工過程中，應(yīng)該根據(jù)軟土路基的變形特征等因素，結(jié)合軟土路基的特點(diǎn)，采用最符合實(shí)際情況的施工技術(shù)。隨著我國(guó)對(duì)市政道路軟土路基工程研究的不斷深入，軟土路基施工一定會(huì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可靠、效益高的總體目標(biāo)，從根本上保證市政道路的施工質(zhì)量。

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U416.1

A

1673-0038（2015）35-0290-03

2015-8-11

吳二（1985-），男，漢族，一級(jí)建造師，本科，主要從事市政工程項(xiàng)目管理方面的工作。