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淺談市政道路建設(shè)中的軟基加固施工技術(shù)

陸云
合誠工程咨詢股份有限公司（361000）

摘要:道路建設(shè)的質(zhì)量問題愈發(fā)突出，軟基處理占很大一部分。這給市政道路建設(shè)體系的發(fā)展產(chǎn)生了極大的壓力。這里就這一問題作出了理論與工程實踐的深入探討，并總結(jié)了常見的道路軟基處理方法。

關(guān)鍵詞:市政道路；軟基處理；要點

0引言

市政道路施工中難免遇到軟土地基，這些地基處理的好壞與道路工程施工質(zhì)量有著緊密的聯(lián)系。所以新時代背景下的市政道路建設(shè)公司，務(wù)必切實認識到軟基加固的重要。軟土路基的種類，運用不同的軟基加固技術(shù)，確保軟基處理效果，促進整個工程質(zhì)量的提升。

1市政道路施工中軟基的特征

軟土指的是湖泊、海灘等地具有蓄水環(huán)境的土壤，有一定的承受范圍，具有特殊的性質(zhì)。在道路建設(shè)中軟土必須經(jīng)過特殊加工。軟土的特性表現(xiàn)為土粒分散系數(shù)大，土粒大小不均勻，土粒之間分散程度大，凝聚程度比一般土壤低，親水性較高，含水量高，水分的存在降低土壤的摩擦力，土?？紫洞骩1]。在市政道路施工過程中，經(jīng)常出現(xiàn)軟基問題（即軟土地基）。軟基的含水率比較高，在外力作用下容易出現(xiàn)變形，表現(xiàn)為很差的承載能力。軟基是由腐蝕類植物和淤泥的沉積等成分構(gòu)成，含量比例在4%～72%，大于一般路基的35%～60%的比例。軟基的飽和度不僅高于95%，而且縫隙比在1.0～1.9。

軟基一般來講體現(xiàn)在如下兩個層面。第一個層面，軟基的產(chǎn)生種類，第二個層面，軟基的結(jié)構(gòu)原因。軟基的結(jié)構(gòu)評估參數(shù)如果發(fā)生改變，便可引發(fā)市政道路建筑出現(xiàn)品質(zhì)的缺陷[2]。所以，在市政道路施工時，軟基道路的建筑成本較高，操作較困難，不只體現(xiàn)在含水比、壓縮率和承載水平等環(huán)節(jié)上，也體現(xiàn)在土質(zhì)的靈敏度更強和頒布無規(guī)律等屬性。

2市政道路中軟基處理常用方法

2.1淺層處理法

淺層處理法通常有設(shè)定排水墊層、轉(zhuǎn)填或掉石擠淤、淺層固化等手段，來提升地基承受力，強化地基平穩(wěn)性，降低下降幅度。為讓空隙水排泄順暢，不受阻礙，一般在表層設(shè)計砂礫墊層,墊層厚50 cm。為確保路基的下沉符合規(guī)劃的標準及平穩(wěn)性限制，在路床的CBR（填料最小強度）的數(shù)量和路面結(jié)構(gòu)層以下土基回彈模量數(shù)無法符合規(guī)劃標準情況下，可把表層軟土鏟除，分級別轉(zhuǎn)換強度較大的砂、碎石、水泥固化土、石灰固化土等原料，并一一進行壓制。

圖1換填+砂礫墊層聯(lián)合堆載預(yù)壓

淺層處理法工藝簡單，投資少，是施工中經(jīng)常采用的方法，它一般包括換填法、晾曬法、墊層法、動力固結(jié)法、加筋法、灌漿法、排石擠淤法和爆炸排淤法。

2.2深層軟基處理技術(shù)

該處理手段通常包括袋充砂井法、擠密砂樁法、振沖碎石樁法、粉噴樁、塑料排水板及灰土擠密樁等。本文僅介紹袋裝砂井法及擠密砂樁法。

1）袋裝砂井法

袋裝砂井法在高速公路等公路等級較高的軟基處理中最為常用。在實際應(yīng)用過程中，主要就是把袋裝的沙袋投入套管井之內(nèi)，并填塞密實之后將套管逐節(jié)拔出，且在頂面鋪設(shè)水平的墊砂層，此時軟基內(nèi)的水分就會由于上部填土路基的荷載作用，使得砂和水平砂墊層之間聯(lián)通,從而成為排水通道，排除軟基內(nèi)的水分，進而在固結(jié)軟基的同時達到排水的效果。

2）擠密砂樁法

擠密砂樁法是類似沉管灌注樁的方法，通過沖擊和振動，把砂擠入土中而形成。擠密砂樁的主要作用是將地基擠實排水固結(jié)，從而提高地基的整體抗剪強度與承載力，減少地基的沉降量和不均勻沉降。這種方法一般能較好地適用于砂性土，不適于飽和的軟黏土地基擠密砂樁用砂標準要求與袋裝砂井用砂標準基本相同，不同的是擠密砂樁也可使用砂和角礫的混合料，含泥量不得大于5%[3]。

2.3土工合成材料加筋法

在道路軟基處理時，常常會使用鋪設(shè)土工格或者土工布。它可以改變土層間的應(yīng)力，增強路基的穩(wěn)固性，降低路基的沉降。其主要施工原理是,在將路堤寬度的土工聚合物鋪設(shè)在下承載上，土工聚合物緊貼下承載層面不能出現(xiàn)褶皺、重疊等現(xiàn)象,同時保持一定的松緊度，在各個路堤間要留足夠的錨固距離。這一方法的主要特點是物理抗拉性質(zhì)好，抗腐蝕能力強，施工方便簡單，整體性高。

2.4排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是在軟土地基上設(shè)置豎向排水體，然后施加荷載，促使地基排水固結(jié)緊密，以提高地基強度，減少在路堤荷載作用下產(chǎn)生工后沉降的一種方法。排水固結(jié)法由加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩部分組合而成。加壓系統(tǒng)是通過外界對軟基施加荷載，產(chǎn)生超靜孔壓,土中的孔隙水因壓力差而發(fā)生滲流。常用加壓系統(tǒng)包括堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓及降水預(yù)壓。排水系統(tǒng)是指在地基中設(shè)置一些排水通道，縮短孔隙水排出路徑，由水平和豎向排水系統(tǒng)構(gòu)成。水平排水系統(tǒng)常用砂礫墊層，豎向排水系統(tǒng)常用袋裝砂井和塑料排水板。該方法適用于深度大于5 m的軟土，處理深度一般30 m，對能滿足預(yù)壓期的路段處理效果明顯，其工后沉降較小。塑板和管樁兩種處理方式交界處易出現(xiàn)明顯差異沉降。塑板在滿足預(yù)壓期的要求外可適當超載，管樁應(yīng)采用樁長和樁間距漸變，路堤采用輕質(zhì)路堤填筑等方式來減小差異沉降。對填土較低的橋頭，也可直接采用塑料排水板加超載預(yù)壓的方式進行處理。

2.5水泥攪拌法

水泥攪拌法也是常用的方法之一，水泥攪拌樁以水泥作為固化劑的主劑，利用深層攪拌機械將水泥漿或水泥粉作為固化劑，在地基深處將軟土和固化劑強制攪拌，形成復(fù)合地基，以提高地基承載力，減小地基沉降的一種方法。在城市市政道路中，水泥攪拌法也得到了廣泛的應(yīng)用，橋頭路段采用該方法較多。目前，常用的雙向攪拌工藝采用同心雙軸鉆桿，通過正反向旋轉(zhuǎn)阻斷水泥漿上冒途徑，把水泥漿控制在2組葉片之間，保證水泥漿在樁體中均勻分布和攪拌均勻，確保成樁質(zhì)量。

3市政道路軟基處理工程概況

3.1工程概況

廈門某市政道路工程，長約7．46 km，寬70 m。參照勘察數(shù)據(jù)，擬建道路路基作用力最明顯的是湖泊淤積層，湖泊淤積層淤泥地域廣闊，厚度大，工程性不佳,在上級路堤和連續(xù)的交通載重的壓力下，會由于淤泥強度差引發(fā)路基損壞，甚至因為淤泥固結(jié)沉降速率小造成沉降，從而產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，引發(fā)路面構(gòu)成的不完整。另外，場地工程地質(zhì)特點:軟土發(fā)育,厚度變化大（0．50～18．20 m），同一斷剖面，左右兩側(cè)淤泥分布很不均勻。淤泥成分以黏粒有機質(zhì)為主，含砂質(zhì)少，不利于排水固結(jié)。因此，某工程主要需解決的問題是軟土路基的加固處理。

3.2軟基處理方法

3.2.1 CFG樁復(fù)合地基法

軟土路段通常運用CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）的形式加以地基固化處置。CFG樁樁徑是50 cm，樁距2.0 m，標準矩形結(jié)構(gòu)。為切實體現(xiàn)CFG樁剛性樁的效果，隨的載重多多益善，縮小樁間土的壓縮值，樁頂設(shè)定為120 cm×120 cm×25 cm的鋼筋混凝土托盤，樁頂要延伸到托盤不小于10 cm。CFG樁實際施工長度根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況通過試樁確定，樁尖要求穿過淤泥層，進入持力層100 cm，最大樁長控制在20 m以內(nèi)，樁頂設(shè)置一層50 cm厚的砂礫墊層，墊層頂面鋪設(shè)一層土工格柵。土工格柵采用在低應(yīng)力條件下就能較高程度發(fā)揮其抗拉強度的鋼塑土工格柵。CFG樁樁身混合料的成樁強度不應(yīng)低于C15。CFG樁采用長螺旋法工藝進行施工，施工前先施打袋裝砂井，待砂井施工完畢后再施工CFG樁，注意避開構(gòu)造物基礎(chǔ)。施工時要從路中心向兩側(cè)施工，間隔跳打，注意設(shè)置臨時排水邊溝，做好排水工作。CFG樁28 d單樁承載力不小于250 kN，復(fù)合地基承載力不小于120 kPa。

3.2.2高壓旋噴樁復(fù)合地基法

對要先行配置電力管道的道路、特別位置的軟土地基運用打設(shè)高壓旋噴樁的形式加以地基固化處置。高壓旋噴樁樁徑是60 cm，樁距1.7米，形態(tài)是正方形。為強化樁體間的銜接性，讓每個樁承載壓力更為平均，于樁頂配置120 cm×120 cm×25 cm的鋼筋混凝土托盤和50 cm厚砂墊層，砂墊層頂層設(shè)定一級兩向土工格欄。樁頂要滲透到托板不小于10 cm，旋噴樁的真實施工長度參照地質(zhì)的實際經(jīng)過試樁來明確，樁尖要從淤泥層中透過，抵達持力層100 cm，樁長的極值要小于20 m，樁長應(yīng)由系統(tǒng)給定的樁長當作參考值，每100 m取不少于3個點進行試樁，并以試樁的實際平均長度作為該段的施工長度。樁頂墊層頂面鋪設(shè)的土工格柵采用在低應(yīng)力條件下就能較高程度發(fā)揮其抗拉強度的鋼塑土工格柵。高壓旋噴樁每延米水泥用量約250 kg，其28 d齡期的無側(cè)限抗壓強度為2200 kPa，單樁承載力不小于200 kN，復(fù)合地基承載力不小于120 kPa。

4結(jié)語

目前，處理道路軟基的方法應(yīng)用，已明顯有了提高?？墒窃谡鎸嵡闆r下，對于現(xiàn)場工程情況還存在諸多手段可以運用。業(yè)內(nèi)人士要加強研究，研發(fā)出一系統(tǒng)性合理性好的方案來處置道路施工軟基的相關(guān)難題，從而為我國的道路建設(shè)更好發(fā)展作出貢獻。

參考文獻:

[1]吳金火生.淺議公路施工中的軟土地基處理技術(shù)[J].中華民居（下旬刊）,2013,02:325- 326.

[2]葉如軍，徐竭.試論公路施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪，2013，04:136- 138+14- 15.

[3]秦斌.關(guān)于公路施工中軟土地基處理技術(shù)的探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014,03:187.