道路施工中軟基加固技術的應用分析

李超

（北京市市政四建設工程有限責任公司，北京 100000）

1 引言

我國疆域遼闊，各地區土壤分布情況存在差異，軟土是道路施工中常遇到的環境，如不能正確處理軟土地基，會降低道路施工質量，縮短道路使用壽命。因此，道路施工人員需重視軟基加固技術研究，結合道路施工的實際情況，科學選擇加固軟基方式，熟練掌握不同軟基施工加固技術的應用要點，保證人們出行安全。

2 道路施工技術中軟基的特點

2.1 軟基特性

道路施工常遇到軟土有軟黏土、淤泥質土、淤泥、泥炭質土、泥炭等，各類黏土的密度、含水量等指標不同，但都具有以下特點：第一，軟基流動性強，人類活動與自然環境變化都會導致土壤結構發生變化，如不采取措施加固軟基，會影響道路施工質量。第二，軟土的孔隙比較大，因此吸水性強，含水量高，承載力低。第三，軟基的抗剪強度低，直接施工影響道路質量，縮短建設道路的使用期限，提高安全事故的發生率。

2.2 軟基危害

軟基的負載能力達不到道路施工的質量標準，隨運營時間的增加，道路荷載超出軟基承受范圍，道路軟基結構形狀變化，提高該路段發生安全事故的可能性。與此同時，道路結構變形使軟基含水量出現波動，部分水分從軟基中流失，軟基的飽和狀態被破壞，導致道路的質量下降，車輛經過會造成路面塌陷，危害車輛駕駛人員的人身安全。當軟土地基填土過高時，軟基土壤潰散現象嚴重，會影響道路的整體施工質量。

3 常用軟基施工加固技術

3.1 換填技術

道路施工中常用換填加固技術，技術應用過程中將軟土挖出，并回填透水性強的材料，達到加固的目標，該技術應用需注意以下問題：第一，該技術適用于大范圍軟基加固，軟基厚度不超過3 m 時，可將區域內軟土全部挖出，如軟土厚度超過該標準，使用該加固技術會增加施工成本。第二，根據軟土的厚度合理選擇回填材料，確?；靥詈罂商嵘搮^域土壤的土質，需加固區域內軟土厚度小于2 m 時，使用素土作為回填材料，當軟土厚度在2～3 m 時，需選擇碎石或填砂回填。第三，制訂開挖回填方案之前，前往施工現場考察區域水文環境，考慮周邊自然環境特點，確?；靥畈牧喜粫χ苓叚h境造成破壞，通過實驗確認回填材料的最佳混合比例，并計算不同技術方案的應用成本，在不影響加固效果的條件下控制施工成本，提高道路施工質量。第四，回填后夯實換填區域，提高回填材料的密實度，確保軟基加固技術在該區域發揮應有作用，但應用該技術施工周期長，不可用于交通主干道路施工中軟基加固，以免影響區域居民的正常生活。

3.2 水泥攪拌樁技術

水泥攪拌樁技術為新型加固技術，被廣泛用于道路軟基施工加固，加固效果良好，該技術的應用原理如圖1 所示，通過攪拌樁將水泥輸入軟基中，攪拌使水泥與軟土充分混合，提高軟基的穩定性。第一，在應用該技術加固軟基時，需控制下鉆后的噴漿量，控制噴漿量不超過總噴漿量的1/2，鉆頭抵達攪拌樁底部后，停留30 s，同時需保證噴漿連續進行，以免水泥將在攪拌樁中凝固，影響技術應用效果。第二，技術應用過程中，施工人員需關注儲漿設備中水泥漿的總量，保證儲漿量比攪拌樁容量多出50 kg 以上。第三，完成加固施工后，需檢驗加固后軟基的強度，確認強度達到標準后，結束加固施工。某道路工程運用水泥攪拌樁加固技術處理軟基，根據施工現場的環境制訂技術應用方案，要求技術人員嚴格按照規范完成施工，加固后采用輕便觸探法檢驗軟基的強度，經檢驗加固后軟基強度達到C20 級別，可滿足道路施工的強度需要。該道路建設工程完成施工后，施工質量達到標準，由此可見水泥攪拌樁加固技術的加固效果[1]。

圖1 水泥攪拌樁加固技術原理

4 碎石樁加固技術的應用

4.1 技術原理

該加固技術的原理如下：通過對黏性土、鵝卵石的應用，對軟土地基中的軟土進行置換，使軟土地基變為復合地基加固碎石樁，從而使地基土體強度提高，并減小軟土地基土體空隙的可壓縮性，最終實現預期的加固目標。

實踐應用結果表明，在松散粉細砂、黏土為主要土質的軟土地基中，碎石樁加固技術的應用效果較為顯著，同時，還適用于地下水位較高的路基。在施工中，其布置形式以矩形和三角形為主，具有操作難度低、施工成本低的優勢，將施工工藝作為依據，可分為格柵碎石樁、振沖法、沉管、干法振動等[2]。

4.2 工程案例

以道路工程為例，存在軟土地基的標段長度為15 m。地基屬于道路的基礎，由于軟土地基強度較低，且容易變形，故無法滿足后續施工要求。為此，需要采取合適的措施予以加固，方能使道路質量得到保證。施工單位針對軟土地基處理制訂了兩套方案，第一種是通過袋裝砂井配合砂墊層；第二種為利用碎石樁。前者的優點為成本低廉且便于排水固結，但存在施工時間長、沉降比難以保證的缺陷；而后者雖然成本略高，但能最大限度確保軟基承載力達標，并且施工時間短，碎石樁加固施工如圖2 所示?；诠こ桃?，施工單位應用了碎石樁施工法。技術施工要點，如下所述。

圖2 碎石樁加固施工

1）技術準備：施工單位組織技術人員審核圖紙，并對施工組織設計加以學習，明確軟土地基加固階段的技術難題，施工規范和標準。同時，針對可能發生的風險制訂應急處理預案。組織施工人員參加培訓，并做好技術交底，待通過考核后，方能上崗作業。

2）原材料要求：在制作碎石的過程中，將礫石作為原材料，通過軋制的方法制成，之后，對其進行清潔，并在干燥處存儲。并采取試驗的方式，保證其強度和耐磨性符合標準。此外，還依據碎石含泥量要求，剔除不合格的材料。

3）試樁：在尚未全面施工前，選擇某段軟土地基開展加固試驗，并將試驗結果作為依據，對工藝參數予以確定。

4）原地面處理：通過機械和人工的方式，將基底表層植被和其他物質清除，并建設了臨時排水設施，排出地表積水。

4.3 碎石樁施工技術要點

4.3.1 施工準備

1）施工單位需要對施工場地進行平整，使用機械設備將松散土壓實，并修建道路，方便車輛出入，同時，在路基兩側修筑排水溝，便于地表水排出。

2）測量人員需要將設計樁位作為依據，做好軸線控制點的放置，并以此為基礎，完成標志的設置。

3）在樁機到達指定位置后，對設備垂直度予以控制，使其垂直偏差不超過1%。

4）依據排跳打的方法，利用樁機將鋼管打入軟基中，拔出后即可成孔，值得注意的是，所用鋼管，其直徑應該與樁孔直徑相符。在初期，樁機打擊力度不宜過大，控制鋼管沉降速度，在鋼管位置與設計要求相符時，停止打樁，待60 s 后開始拔錘，并做好速度的控制。

5）通過提升內管，將卵石放入外管，同時，在卵石面上放置下內管，確保提升外觀和內管位置保持平齊，并采取錘擊的方式，使管內卵石被壓實。

6）在加料時，必須將設備停機，同時控制提升的速度，避免因提升過快，引發質量問題，如樁斷裂，投料頻率為每2 m/次。

7）卵石用量需要根據現場試驗結果確定。

8）在樁成型后，將樁機位置移動到下一制孔區域。

4.3.2 施工控制

1）將試驗段所得到的參數作為依據，對拔管所涉及的各項指標予以控制，如速率、次數、高度和頻次。確保成樁質量滿足設計要求。同時，還要使用質量達標的卵石。本工程中所選擇的卵石材料，其顆粒均小于80 mm，含泥量低于5%，且內部無土塊。

2）施工過程中，遵循自兩側向內的順序。

3）在卵石填充階段，不斷進行振動，并做反插。

4）在制樁過程中，投料振密需要分階段實施，本工程的分段標準為0.8 m，在經過檢驗后，碎石墊層才能被鋪設，同時使用機械設備做壓實處理。

5）若灌砂量與設計要求不吻合，需要重新打管和加卵石。

6）注重樁身密實程度的檢測，本工程在檢測過程中，所應用的方法為動力觸探法。此外，分別在成樁半個月和四周后，檢測樁體的錘擊數，其最低標準分別為3 擊和5 擊，若少于該值，則需要重新施工。

7）樁體施工完成后，挖出樁上部的軟土，用卵石墊層置換[3]。

5 結語

綜上所述，軟基施工加固是道路施工的重要步驟，且可以提高道路施工的質量，降低道路運行與維護成本，使建成的道路滿足人們的出行需求。道路施工人員需關注領域最新研究成果，學習先進軟基施工加固技術，根據道路施工現場的具體情況，制訂軟基加固施工方案，規范加固技術的應用方式，提高道路施工質量，為交通行業發展貢獻力量。