冉召

（北京市政路橋股份有限公司，北京100045）

0 引言

隨著現(xiàn)代化社會(huì)建設(shè)步伐的持續(xù)加快，我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)迅猛發(fā)展，道路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，交通網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越完善，為人們出行提供了很大的便利，同時(shí)對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有很好的推動(dòng)作用。實(shí)踐中道路施工質(zhì)量會(huì)受到諸多方面因素的影響，尤其需要注意施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，應(yīng)高度重視軟土地基問(wèn)題，實(shí)施最為科學(xué)合理的軟基加固處理措施，全面改善地基狀態(tài)，使其滿足工程項(xiàng)目施工標(biāo)準(zhǔn)，避免因?yàn)槁坊幚聿划?dāng)導(dǎo)致路面發(fā)生塌陷、開(kāi)裂或者沉降等病害，盡可能延長(zhǎng)道路工程使用年限。

1 軟土地基的主要特點(diǎn)

1.1 抗剪強(qiáng)度較差

道路工程軟土地基中土壤顆粒之間的空間相對(duì)比較大，所以導(dǎo)致其承載能力偏弱，抗剪強(qiáng)度較差。隨著機(jī)動(dòng)車輛數(shù)量的逐年上漲，道路工程需要承擔(dān)更大的負(fù)荷，日復(fù)一日年復(fù)一年的反復(fù)載荷作用下，給道路工程的結(jié)構(gòu)安全性和穩(wěn)定性都帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)，甚至還會(huì)引發(fā)道路塌陷和沉降問(wèn)題。

1.2 觸變性更強(qiáng)

軟土地基因?yàn)槠渫临|(zhì)松軟，在重力和外力的長(zhǎng)期作用下很容易發(fā)生形變，所以實(shí)踐中體現(xiàn)出一定的流變性。若不加以干預(yù)還會(huì)導(dǎo)致道路工程發(fā)生坍塌事故，觸變性比較強(qiáng)這一特性無(wú)疑嚴(yán)重威脅著工程的使用安全性，威脅著行人和車輛的安全[1]。

1.3 含水量較高

軟土地基還有一大特征就是含水量比較高，這也正是其流動(dòng)性比較強(qiáng)、地基土壤空隙大的原因所在。軟土地基主要是由軟土和黏土成分組成，所以地基中包含有更多的軟土和黏土負(fù)電荷，很容易被空氣中的水蒸氣吸收，然后附著在地基土層表面，進(jìn)一步增大了地基土壤的含水量。尤其是我國(guó)一些南方地區(qū)，由于雨水偏多，水系發(fā)達(dá)，這一特征體現(xiàn)得更為明顯，給道路施工作業(yè)帶來(lái)了更大的難度。軟土地基類型主要包括軟黏土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土和泥炭幾大類，具體特征詳見(jiàn)下表1。

表1 軟土的類型和特征

2 道路施工中軟基加固施工技術(shù)的作用

2.1 提升道路安全性和穩(wěn)定性

就我國(guó)目前情況來(lái)看，道路工程施工中最為常見(jiàn)的一種不良地基就是軟土地基，施工前必須對(duì)其做出科學(xué)的處理，改善地基情況，避免給后期施工作業(yè)帶來(lái)不良影響，比如路面開(kāi)裂、沉降或者局部塌陷等，不僅降低了工程施工質(zhì)量，同時(shí)還增加了道路后期的維修養(yǎng)護(hù)成本，危及行人和車輛的出行安全。所以為了提升道路工程的安全性和穩(wěn)定性，必須結(jié)合具體情況采取合理的軟土地基加固技術(shù)，有效改善工程路基狀況，提高道路結(jié)構(gòu)承載力，延長(zhǎng)工程使用壽命[2]。

2.2 降低后期維護(hù)和保養(yǎng)成本

日漸增多的汽車對(duì)我國(guó)道路工程的質(zhì)量提出了更加嚴(yán)格的要求，尤其是路基承載能力，只有這樣才能避免車輛行駛中損壞道路工程，確保道路交通運(yùn)輸暢通無(wú)阻。同時(shí)還需做好后期日常維修養(yǎng)護(hù)工作，這就需要投入較多的資金，增加了當(dāng)?shù)刎?cái)政部分的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，加之日趨增加的道路荷載，需要更加頻繁地維修和養(yǎng)護(hù)道路工程，致使維護(hù)成本一直居高不下，可見(jiàn)開(kāi)展軟基加固處理的必要性和緊迫性。通過(guò)科學(xué)合理的軟土地基加固處理，能夠有效提升地基承載力和道路工程施工質(zhì)量，延長(zhǎng)工程維修養(yǎng)護(hù)周期，降低維護(hù)成本。

2.3 提升道路施工行業(yè)發(fā)展水平

實(shí)踐證明，軟土地基加固技術(shù)的科學(xué)運(yùn)用，不僅大幅度提高了道路工程施工質(zhì)量，在其他工程建設(shè)中也發(fā)揮著十分重要的作用。但必須根據(jù)實(shí)際情況采取最為恰當(dāng)?shù)能浕庸碳夹g(shù)才能有效提升工程建設(shè)質(zhì)量，延長(zhǎng)道路維修養(yǎng)護(hù)周期，降低維護(hù)成本，為人們出行和生命財(cái)產(chǎn)安全提供保障。這就需要進(jìn)一步深入研究軟土地基加固技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新應(yīng)用，保證施工技術(shù)應(yīng)用的高效性和規(guī)范性，持續(xù)完善和優(yōu)化軟土地基加固效果，促使整個(gè)道路施工行業(yè)發(fā)展水平的不斷提升。

3 道路工程施工中常見(jiàn)的軟基加固技術(shù)

3.1 水泥攪拌樁加固技術(shù)

水泥攪拌樁軟土地基加固技術(shù)在我國(guó)道路施工中應(yīng)用較為廣泛，而且該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)如今已經(jīng)發(fā)展得較為成熟，即利用特定的固化劑對(duì)軟土地基實(shí)現(xiàn)加固處理。具體施工流程為：在攪拌機(jī)中投入大量的水泥，并對(duì)其實(shí)施均勻攪拌，一定要保證攪拌的均衡性和充分性，使水泥和軟弱土質(zhì)充分作用，促使軟土地基變得更為堅(jiān)硬，以達(dá)到提高地基強(qiáng)度的目的[3]。這種軟基加固技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)就是施工中不會(huì)產(chǎn)生太大的噪音，且不會(huì)給周邊環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，也不會(huì)給施工區(qū)域附近的軟土帶來(lái)任何不良影響，特別適用于周邊存在大面積建筑群的施工區(qū)域。與其他軟土地基加固技術(shù)相比較而言，水泥攪拌樁加固技術(shù)施工成本低，所以得到了快速推廣應(yīng)用，較為成熟的施工技術(shù)也可以更好地應(yīng)對(duì)各類突發(fā)狀況，所以其逐漸發(fā)展成為我國(guó)道路施工軟土地基處理中最為常見(jiàn)的一種加固方式。

3.2 強(qiáng)夯法加固技術(shù)

強(qiáng)夯加固法即利用自上而下重力作用的夯實(shí)原理，通過(guò)改變?cè)型馏w結(jié)構(gòu)的方式以起到加固的效果。具體施工中需對(duì)原土體持續(xù)施壓，促使其形成多個(gè)大小均勻的夯坑。目前比較常見(jiàn)的強(qiáng)夯法以土體動(dòng)力固結(jié)置換方式為主，其又包含了部分置換和整體置換兩種模式，第一種置換模式是利用外界夯實(shí)力將級(jí)配碎石夯入軟土層中，從而在軟土地基上部形成一層碎石樁結(jié)構(gòu)；第二種置換模式是借助外界強(qiáng)大的夯實(shí)力將碎石整體夯入淤泥土質(zhì)中，以形成一層比較穩(wěn)定的碎石墊層結(jié)構(gòu)。之后再利用巨大的機(jī)械沖擊力破壞軟土體本來(lái)的結(jié)構(gòu)，使其形成較多的層間縫隙，針對(duì)縫隙處理后便可以排除土質(zhì)中多余的水分。研究發(fā)現(xiàn)，軟土地基夯實(shí)效果越好，后期發(fā)生沉降的概率就越小，而且經(jīng)過(guò)夯實(shí)之后的土體密度和強(qiáng)度都較原土體大幅度提升，這就為后續(xù)施工作業(yè)創(chuàng)造了良好的施工條件。

3.3 靜力排水法加固技術(shù)

靜力排水法加固技術(shù)也經(jīng)常被人們稱之為預(yù)壓法加固技術(shù)，這是近些年在我國(guó)出現(xiàn)的一種新型軟基加固處理方式，隨著對(duì)其理論知識(shí)的不斷深入研究，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)福州、天津、上海及廣州多地道路施工中進(jìn)行了試驗(yàn)應(yīng)用，并取得了不錯(cuò)的效果，實(shí)際加固深度可以達(dá)到8～12m 之間，效果比較理想。具體應(yīng)用過(guò)程中，靜力排水加固法具有操作簡(jiǎn)便，安全系數(shù)高等優(yōu)勢(shì)，主要適用于淤泥土、飽和黏性土和雜填土等軟土地基的加固處理[4]。需要注意的是，因?yàn)檐浲恋鼗陨硗翆娱g的孔隙相對(duì)比較小，所以還應(yīng)采取一定的手段排出孔隙中的水分，保證孔隙間的水壓基本持平，有效提升軟土地基整體應(yīng)力水平，增大土體強(qiáng)度。

3.4 粉煤灰碎石樁加固技術(shù)

該軟土地基加固技術(shù)之所以得其名是因?yàn)槠涫┕ぶ兄饕捎梅勖夯覟樵牧希瑫r(shí)還有一些黏性礫石和碎石等復(fù)合材料，將這些材料和水泥及水混合在一起，攪拌均勻后投入使用，可以有效提升地基強(qiáng)度。利用礫石集料可以將黏性礫石集料基本結(jié)構(gòu)和碎石樁優(yōu)質(zhì)土壤、水泥床及其他基礎(chǔ)層緊密聯(lián)系起來(lái)，最終形成復(fù)合型地基，起到穩(wěn)固軟土地基的作用，且處理效果非常不錯(cuò)，安全性能也比較好。粉煤灰碎石樁加固技術(shù)在實(shí)踐中還體現(xiàn)出舒適性好、經(jīng)濟(jì)性和流動(dòng)性強(qiáng)、施工操作簡(jiǎn)便，處理強(qiáng)度高、節(jié)約水泥且污染低等優(yōu)勢(shì)。

3.5 爆夯法加固技術(shù)

爆夯加固法其實(shí)就是人們常說(shuō)的振動(dòng)固結(jié)法，但加固施工前需要安排專業(yè)人員深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘察，詳細(xì)掌握現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況，然后根據(jù)軟土地基實(shí)際情況選擇最為恰當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)。爆夯法加固操作具體如下：首先，給軟土層中插入多條豎向排水管，緊接著利用堆截方式持續(xù)增加附加應(yīng)力，直至軟土地基不再出現(xiàn)連續(xù)沉降；其次，引爆管道深處放置藥包；最后，增加壓力，排出管道和地基中多余的水分，壓縮軟土空隙，提高軟土地基整體強(qiáng)度和實(shí)際承載力。

3.6 雙向攪拌樁技術(shù)

雙向攪拌樁加固技術(shù)在實(shí)踐中最大的優(yōu)勢(shì)就是實(shí)現(xiàn)了對(duì)地基的均勻施工，最大程度避免了冒漿現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)保證了軟土地基加固處理效果。與傳統(tǒng)普通的攪拌技術(shù)相比較而言，雙向攪拌樁技術(shù)的最終加固效果更為顯著。研究發(fā)現(xiàn)，普通攪拌和雙向攪拌加固處理后90 天后，對(duì)地基實(shí)施無(wú)側(cè)線抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，后者的水泥樁基承載力更強(qiáng)，穩(wěn)定性也更好。大量研究數(shù)據(jù)表明，采用雙向攪拌樁加固技術(shù)處理后的道路工程，后期使用中的沉降量非常小，可見(jiàn)該項(xiàng)加固技術(shù)能夠有效提升道路軟土地基的穩(wěn)固性[5]。

4 軟基加固技術(shù)的應(yīng)用分析

某市東環(huán)城公路經(jīng)過(guò)技術(shù)人員在勘察地質(zhì)地貌情況后，確定部分路段為軟土地基，綜合分析各方面實(shí)際情況之后決定采用粉煤灰碎石樁技術(shù)對(duì)軟土路基實(shí)施加固處理。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，這一技術(shù)在各大建筑項(xiàng)目中的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，施工工藝也越來(lái)越成熟，理論知識(shí)更加牢固，所以很多道路軟土路基處理過(guò)程中首選該項(xiàng)技術(shù)。具體應(yīng)用的時(shí)候，工作人員需要對(duì)其廢舊石屑、水泥以及粉煤灰原材料進(jìn)行科學(xué)配比，充分混合后并加入適量水均勻攪拌處理。在混合料攪拌均勻，保證其處于一種高黏度混合料的情況下方可投入軟基加固處理施工中，進(jìn)一步形成一層性能良好的復(fù)合墊層，達(dá)到預(yù)期的加固效果，有效提升道路工程軟土地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性能。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，粉煤灰碎石樁加固技術(shù)在實(shí)踐應(yīng)用中最大的特點(diǎn)就是經(jīng)濟(jì)性非常好，所以受到了廣大施工企業(yè)的青睞，這也是該項(xiàng)技術(shù)得到快速推廣應(yīng)用的一個(gè)主要原因。實(shí)際應(yīng)用中還要盡量避免泵管壓力堵塞問(wèn)題的發(fā)生，如果已經(jīng)發(fā)生則應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取合理的解決辦法，保證不會(huì)影響道路軟基施工質(zhì)量。

5 提升道路工程軟基加固技術(shù)應(yīng)用效果的建議

5.1 重視施工重點(diǎn)，確保各項(xiàng)施工質(zhì)量

首先，準(zhǔn)備階段加強(qiáng)對(duì)施工機(jī)械設(shè)備的管理，明確設(shè)備應(yīng)用要點(diǎn)。施工期間認(rèn)真仔細(xì)檢測(cè)各施工設(shè)備使用性能，確保設(shè)備始終處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，不會(huì)因?yàn)樵O(shè)備故障影響工程施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，主要包括吊機(jī)設(shè)備、水泵設(shè)備和振動(dòng)器等。同時(shí)強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理工作，準(zhǔn)確測(cè)量地面高程，組織施工人員嚴(yán)格按照平面施工圖紙實(shí)施放樣工作，規(guī)避位置偏移現(xiàn)象的發(fā)生。其次，提前準(zhǔn)備好填料，待成孔后立即將其放入孔內(nèi)，保證密室電流和留振時(shí)間都滿足工程施工標(biāo)準(zhǔn)和要求，振動(dòng)器向上調(diào)整一段距離后繼續(xù)給孔中填入石料，并實(shí)施壓實(shí)處理，直至樁整體結(jié)構(gòu)基本成型，然后對(duì)留振時(shí)間、密室電流和承樁水壓進(jìn)行詳細(xì)記錄。最后，現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)工作對(duì)于道路軟土地基加固技術(shù)的應(yīng)用效果也具有很大的影響，具體操作還需結(jié)合整個(gè)施工中所產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，準(zhǔn)確檢測(cè)土壤的沉降值，主要包括土壤的容重、靜力觸探強(qiáng)度、顆?？障?、灌入度以及含水量等多項(xiàng)指標(biāo)[6]，保證預(yù)壓效果符合工程建設(shè)實(shí)際要求。

5.2 做好施工監(jiān)測(cè)及質(zhì)量控制

道路軟土地基加固施工過(guò)程的有序推進(jìn)，需要一套完善的監(jiān)管制度作為保障，通過(guò)制度規(guī)范對(duì)所有管理人員和施工人員日常行為進(jìn)行嚴(yán)格約束，同時(shí)在監(jiān)管中及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并解決問(wèn)題，通過(guò)強(qiáng)化管理避免日后類似問(wèn)題的再次發(fā)生，施工中的監(jiān)測(cè)具體包括：首先，開(kāi)始施工前，組織相關(guān)人員仔細(xì)檢測(cè)排樁軸線，只有在檢測(cè)一切正常的情況下方可繼續(xù)開(kāi)展后續(xù)施工操作；其次，監(jiān)測(cè)并做好位移和沉降變化情況，工作人員可以借助水準(zhǔn)尺和其他工具來(lái)監(jiān)測(cè)和讀取數(shù)值，保證記錄結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，根據(jù)需要采取必要的加固處理措施；再次，碎石施工過(guò)程中通常會(huì)因?yàn)閯×业恼駴_產(chǎn)生大量的泥漿，這就會(huì)給現(xiàn)場(chǎng)周邊環(huán)境造成一定的污染和破壞，所以還需在整個(gè)施工中融入文明施工理念，落實(shí)好綠色施工標(biāo)準(zhǔn)；最后，嚴(yán)格管控施工期間的水壓、電流和留振時(shí)間。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著各地貿(mào)易往來(lái)日趨頻繁，道路交通行業(yè)發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，在此前提下，做好道路施工軟土地基加固處理就顯得尤為必要，同時(shí)軟土地基加固標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)內(nèi)容也受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，成為道路工程施工中必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容。如今，我國(guó)軟土路基加固技術(shù)越來(lái)越成熟，施工流程逐步趨于完善，處理方式也不斷多樣化。具體應(yīng)用過(guò)程中還需充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)選擇，確保所選加固技術(shù)的適用性和可靠性，保證加固效果能夠滿足工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，提高道路工程整體建設(shè)質(zhì)量。