市政道路施工中的軟基加固技術

俞克雄

（蘭州市政建設集團有限責任公司，甘肅 蘭州 730000）

隨著經濟建設的高速發展，推動了市政道路建設，國家對市政道路建設愈發重視，促使市政道路施工水平不斷提高。由于市政道路施工地理位置不同，會遇到各種各樣的地質類型，尤其是軟土地基，若處理不當將嚴重影響市政道路的安全性，同時增加養護成本。想要有效解決軟土地基問題，則需要施工人員依據實際情況選擇合適的軟基加固技術，以保證市政道路的施工質量。因此，加強對市政道路施工中軟基加固技術的研究非常重要。

1 軟土地基的特點

1.1 含水量高

軟土地基最突出的特征是土壤含量高、土壤孔隙較大。眾所周知，土壤孔隙度大小會影響地基承受壓力的能力。市政道路施工中遇到軟土地基，若不能妥善處理，勢必會影響市政道路的安全性和穩定性。軟土地基主要由細微顆粒含量較大的泥炭和松土、空隙大的有機質土等構成，在土層中帶電粒子、空隙及吸水能力的共同作用下，軟土地基中的含水量較大，進而降低了市政道路工程的穩定性、安全性及可持續運行性。

1.2 流變性強

一般情況下，土壤加固后，土壤壓力和強度會隨之增強，但并不能改善軟土地基的流變性，其主要原因是加固處理多為物理方式，只會讓土壤變形，無法計算土壤的物理性質指標。因此，市政道路施工過程中應保證土壤的穩定性，尤其是軟土地基的含水參數，以避免道路沉降問題。

1.3 易形變

軟土地基自身的不穩定性較強，且土質松散，在多重壓力作用下容易出現形變，表現為抗剪能力差，若在施工過程中不能妥善處理，不僅會導致市政道路出現沉降塌陷的現象，影響市政道路的質量，還會引發安全問題。

2 市政道路施工中軟土加固技術的重要性

2.1 保證市政道路工程質量與安全

軟土地基是道路施工中最常見的不良地質，若處理不當直接影響市政道路工程的質量與安全，出現道路沉降、局部塌陷等問題，嚴重降低市政道路工程的穩定性與安全性，同時，降低市政道路工程的經濟效益與社會效益。因此，施工單位必須采取科學的加固處理措施，提高軟土地基的承載力，從源頭解決地基問題，為后續施工創造良好的條件，為保證施工安全奠定基礎。

2.2 降低市政道路維護成本

從短期發展來看，在市政道路施工中應用軟基加固技術會增加一定的施工成本。但從長遠發展來看，路基是市政道路施工的基礎，也是保證市政道路施工質量的關鍵，其好壞直接影響市政道路的使用年限。若路基不穩定，勢必會影響市政道路工程質量，容易出現各種問題，如裂縫、沉降等。但市政道路路基已經定型，無法重新修建，為了保證市政道路正常運行，就要不斷進行維修與養護，維護成本直線增加。綜合比較，應用軟土加固技術可以在一定程度上降低市政道路后續維修與養護成本。

2.3 推動市政道路行業發展

軟土地基加固技術在市政道路施工中發揮著重要的作用，勢必要優化、創新軟土地基加固技術，以提高軟土地基加固施工的規范性與高效性，從根本上提高市政道路工程的質量與安全，促進市政道路行業的可持續發展。

3 市政道路工程施工中軟土地基加固技術的應用

為保證市政道路工程質量，施工單位必須處理現場的軟土地基，使其承載力達到施工要求，以減少市政道路工程的安全問題，同時，降低市政道路工程后續維修、養護成本，進而提高市政道路的經濟效益與社會效益。由于軟土地基加固技術種類較多，且適用范圍及施工方式不同，施工人員需要根據實際情況進行選擇。下面對市政道路施工中的軟土地基加固技術進行探究。

3.1 預應力管樁加固技術

預應力管樁加固技術具有涉及范圍廣、適應性強等優勢，廣泛應用于市政道路軟土加固中。預應力管樁加固技術的關鍵是管樁，需嚴格把控管樁的制作與使用，以保證地基加固質量。首先，施工前，需做好排水、清淤、回填等工作。施工人員根據地形分塊截留，借助挖掘機清理地基中的淤泥，并運送到指定區域。其次，錘擊打入樁。施工人員根據實際情況制定施工流程圖，并做好定位樁、沉樁、接樁、送樁等位置的測量工作。沉樁前，施工人員需對控制點和基礎軸線進行定位，盡量離沉樁區域遠一些，以免受到干擾與影響。打樁時，若樁較密，可從中間向四周對稱施工；若樁較稀疏則可以從一側向另一側逐排施工，同時，遵循從大到小、由深到淺的順序打樁。特別要注意管樁吊起時是否處于垂直狀態，必須將管樁垂直插入土中，以保證預應力管樁加固效果。

3.2 強夯加固技術

強夯加固技術主要是通過擠壓軟土地基周圍的土質使其形成夯坑，如圖1 所示。強夯加固法可分為動力固結技術、動力密實技術、動力置換技術等。市政道路施工應用強夯加固技術，需結合地基的實際情況選擇不同的加固技術類型。當土質顆?？p隙較大時，可采用動力密實技術，主要是通過重荷載技術壓實地基中的目標土層，以大幅提高目標地基的承載力和土壤密度。若土壤含水量較高，則可以使用動力固結技術。通過分析軟土地基中土壤沖擊程度，以避免因流動較強，破壞軟土地基，同時，可以借助動力固結技術排除地基縫隙中的水，有效降低軟土地基中的含水量，進而增強軟土承載能力。另外，軟土地基加固中的動力置換技術可細分為樁式置換與整體置換兩種，動力置換技術對排水系統的要求較高，若排水系統達不到要求，就會出現地基空隙水壓過大的情況，進而影響后續施工進度。

圖1 強夯加固技術原理

3.3 土工合成材料加固技術

土工合成材料是加固軟土地基的材料，其能夠有效改善軟土地基的承載力與穩定性。市政道路施工過程中，若采用土工合成材料加固軟土地基，需要在施工前，全面勘察施工現場，收集地質信息及影響地質變化的因素，并以此為依據，制定施工方案。施工人員根據施工方案確定施工工具與設備參數，在軟土地基中加入適量的土工合成材料，振動設備需保持穩定、統一的頻率施工，使土工合成材料與軟土地基融合，從而達到加固軟土地基的目的。另外，土工合成材料加固技術可以在短時間內完成軟土地基加固工作，可在一定程度上降低成本投入。但土工合成材料具有易老化的特點，所以，為了保證市政工程結構的穩定性，施工前需對道路路基進行相應處理，也正是因為這一問題，導致土工合成材料加固技術無法在市政道路施工中廣泛應用。目前，土工合成材料在市政道路施工中主要用于加強層和堤岸護坡。

3.4 水泥攪拌樁加固技術

水泥攪拌樁加固技術多用于飽和軟土地基，主要是將水泥作為固化劑，并使用專門的攪拌機混合攪拌軟土地基中的軟土與水泥，在物理與化學的共同作用下，形成新的路基，不僅穩定性高，且不易受到外界干擾，大幅提升了軟土地基的承載力與穩定性。按照施工做法可分為3 種：單軸攪拌樁、雙軸攪拌樁和三軸攪拌樁。水泥攪拌樁加固技術的使用流程如下：第一，樁位放樣。根據樁位設計圖進行測量放線，確定每個樁位的位置，誤差控制在鉆機定位之內。第二，根據放樣點確定鉆機位置，鉆頭垂直于樁位中線點。為保證樁基主軸傾斜度控制在1%以內，施工人員需借助經緯儀確定層向軌垂直于攪拌軸，并調平底盤。第三，鉆進。施工人員啟動鉆機，直至設計深度，同時啟動噴漿泵，將水泥噴入軟土地基中，使水泥與軟土地基中的土壤充分攪拌融合。另外，在攪拌過程中，施工人員要觀察、記錄讀數表的變化情況。第四，重復攪拌與提升。該過程中主要采用二噴四攪工藝，當重復攪拌提升到樁體頂部時，施工人員應關閉噴漿泵和攪拌樁機，然后將樁基移到下一個樁位重復上述工藝流程。

3.5 表層處理技術

表層處理技術是通過材料添加或排水等手段提高路面強度，多用于地表軟弱情況。目前，市政道路施工軟土加固中常用的表層處理技術有墊砂法、排水法等。排水法主要用于含水量較高，但土質較好的軟土地基；而墊砂法主要用于含水量高、且土層結構較薄的軟土地基。第一，排水法。施工人員通過開溝挖槽降低軟土地基中的含水量，進而達到排水的目的，同時添加高透水性材料，如碎石。挖溝時，施工人員需結合施工現場地形，保證緊密貼合，并關注填土沉降變化情況。溝槽寬度一般在0.5m 左右，深度在0.5～1m 之間。另外，若軟土地基中含有大量的填充土或淤泥，可采用塑料板排水法，如波浪形排水塑料板、口琴形塑料排水板，以在短時間內完成軟基加固。第二，墊砂法。市政道路工程中采用墊砂法處理軟土地基時，需先設置樣板，并保證自卸汽車能夠與推土機同步作業，這是保證攤鋪作業一致的關鍵。施工中，若采用粉末材料作為填料，需要處理好墊砂端部，以防覆蓋填料，導致排水問題。

3.6 水泥粉煤灰碎石樁技術

水泥粉煤灰碎石樁技術不僅操作簡單，且整體效果好，已廣泛應用于市政道路施工中。水泥粉煤灰碎石樁技術的原理是：將水泥、石屑、粉煤灰等材料均勻混合，加水稀釋、攪拌，然后制作成粘結強度較高的樁體，適當摻混在軟土地基中，使其形成復合墊層，進而提高市政道路路基的承載力與穩定性。另外，通過調整水泥產量，可使樁體強度等級在C5～C20 間變化。水泥粉煤灰碎石樁技術是在碎石樁的技術上發展而來，其具有碎石樁和水泥攪拌樁的優點。施工中，若采用水泥粉煤灰碎石樁技術，必須注意以下兩點：一是冬季施工時，混合料入孔的溫度必須大于5℃，并對樁頭與樁間土進行保溫處理。二是施工垂度偏差控制在1%以內。

4 結語

綜上所述，軟土地基作為市政道路工程施工中比較常見的不良地質，對市政道路工程質量影響很大。因此，施工單位必須做好軟土地基處理工作，根據施工現場土質情況，科學選擇軟土地基加固技術，以有效提高軟土地基的承載力與穩定性，進而保證市政道路工程質量。