浅谈市政道路建设中的软基加固施工技术

陆云合诚工程咨询股份有限公司（361000）



浅谈市政道路建设中的软基加固施工技术

陆云
合诚工程咨询股份有限公司（361000）

摘要:道路建设的质量问题愈发突出，软基处理占很大一部分。这给市政道路建设体系的发展产生了极大的压力。这里就这一问题作出了理论与工程实践的深入探讨，并总结了常见的道路软基处理方法。

关键词:市政道路；软基处理；要点

0引言

市政道路施工中难免遇到软土地基，这些地基处理的好坏与道路工程施工质量有着紧密的联系。所以新时代背景下的市政道路建设公司，务必切实认识到软基加固的重要。软土路基的种类，运用不同的软基加固技术，确保软基处理效果，促进整个工程质量的提升。

1市政道路施工中软基的特征

软土指的是湖泊、海滩等地具有蓄水环境的土壤，有一定的承受范围，具有特殊的性质。在道路建设中软土必须经过特殊加工。软土的特性表现为土粒分散系数大，土粒大小不均匀，土粒之间分散程度大，凝聚程度比一般土壤低，亲水性较高，含水量高，水分的存在降低土壤的摩擦力，土粒孔隙大[1]。在市政道路施工过程中，经常出现软基问题（即软土地基）。软基的含水率比较高，在外力作用下容易出现变形，表现为很差的承载能力。软基是由腐蚀类植物和淤泥的沉积等成分构成，含量比例在4%～72%，大于一般路基的35%～60%的比例。软基的饱和度不仅高于95%，而且缝隙比在1.0～1.9。

软基一般来讲体现在如下两个层面。第一个层面，软基的产生种类，第二个层面，软基的结构原因。软基的结构评估参数如果发生改变，便可引发市政道路建筑出现品质的缺陷[2]。所以，在市政道路施工时，软基道路的建筑成本较高，操作较困难，不只体现在含水比、压缩率和承载水平等环节上，也体现在土质的灵敏度更强和颁布无规律等属性。

2市政道路中软基处理常用方法

2.1浅层处理法

浅层处理法通常有设定排水垫层、转填或掉石挤淤、浅层固化等手段，来提升地基承受力，强化地基平稳性，降低下降幅度。为让空隙水排泄顺畅，不受阻碍，一般在表层设计砂砾垫层,垫层厚50 cm。为确保路基的下沉符合规划的标准及平稳性限制，在路床的CBR（填料最小强度）的数量和路面结构层以下土基回弹模量数无法符合规划标准情况下，可把表层软土铲除，分级别转换强度较大的砂、碎石、水泥固化土、石灰固化土等原料，并一一进行压制。

图1换填+砂砾垫层联合堆载预压

浅层处理法工艺简单，投资少，是施工中经常采用的方法，它一般包括换填法、晾晒法、垫层法、动力固结法、加筋法、灌浆法、排石挤淤法和爆炸排淤法。

2.2深层软基处理技术

该处理手段通常包括袋充砂井法、挤密砂桩法、振冲碎石桩法、粉喷桩、塑料排水板及灰土挤密桩等。本文仅介绍袋装砂井法及挤密砂桩法。

1）袋装砂井法

袋装砂井法在高速公路等公路等级较高的软基处理中最为常用。在实际应用过程中，主要就是把袋装的沙袋投入套管井之内，并填塞密实之后将套管逐节拔出，且在顶面铺设水平的垫砂层，此时软基内的水分就会由于上部填土路基的荷载作用，使得砂和水平砂垫层之间联通,从而成为排水通道，排除软基内的水分，进而在固结软基的同时达到排水的效果。

2）挤密砂桩法

挤密砂桩法是类似沉管灌注桩的方法，通过冲击和振动，把砂挤入土中而形成。挤密砂桩的主要作用是将地基挤实排水固结，从而提高地基的整体抗剪强度与承载力，减少地基的沉降量和不均匀沉降。这种方法一般能较好地适用于砂性土，不适于饱和的软黏土地基挤密砂桩用砂标准要求与袋装砂井用砂标准基本相同，不同的是挤密砂桩也可使用砂和角砾的混合料，含泥量不得大于5%[3]。

2.3土工合成材料加筋法

在道路软基处理时，常常会使用铺设土工格或者土工布。它可以改变土层间的应力，增强路基的稳固性，降低路基的沉降。其主要施工原理是,在将路堤宽度的土工聚合物铺设在下承载上，土工聚合物紧贴下承载层面不能出现褶皱、重叠等现象,同时保持一定的松紧度，在各个路堤间要留足够的锚固距离。这一方法的主要特点是物理抗拉性质好，抗腐蚀能力强，施工方便简单，整体性高。

2.4排水固结法

排水固结法是在软土地基上设置竖向排水体，然后施加荷载，促使地基排水固结紧密，以提高地基强度，减少在路堤荷载作用下产生工后沉降的一种方法。排水固结法由加压系统和排水系统两部分组合而成。加压系统是通过外界对软基施加荷载，产生超静孔压,土中的孔隙水因压力差而发生渗流。常用加压系统包括堆载预压、真空预压及降水预压。排水系统是指在地基中设置一些排水通道，缩短孔隙水排出路径，由水平和竖向排水系统构成。水平排水系统常用砂砾垫层，竖向排水系统常用袋装砂井和塑料排水板。该方法适用于深度大于5 m的软土，处理深度一般30 m，对能满足预压期的路段处理效果明显，其工后沉降较小。塑板和管桩两种处理方式交界处易出现明显差异沉降。塑板在满足预压期的要求外可适当超载，管桩应采用桩长和桩间距渐变，路堤采用轻质路堤填筑等方式来减小差异沉降。对填土较低的桥头，也可直接采用塑料排水板加超载预压的方式进行处理。

2.5水泥搅拌法

水泥搅拌法也是常用的方法之一，水泥搅拌桩以水泥作为固化剂的主剂，利用深层搅拌机械将水泥浆或水泥粉作为固化剂，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，形成复合地基，以提高地基承载力，减小地基沉降的一种方法。在城市市政道路中，水泥搅拌法也得到了广泛的应用，桥头路段采用该方法较多。目前，常用的双向搅拌工艺采用同心双轴钻杆，通过正反向旋转阻断水泥浆上冒途径，把水泥浆控制在2组叶片之间，保证水泥浆在桩体中均匀分布和搅拌均匀，确保成桩质量。

3市政道路软基处理工程概况

3.1工程概况

厦门某市政道路工程，长约7．46 km，宽70 m。参照勘察数据，拟建道路路基作用力最明显的是湖泊淤积层，湖泊淤积层淤泥地域广阔，厚度大，工程性不佳,在上级路堤和连续的交通载重的压力下，会由于淤泥强度差引发路基损坏，甚至因为淤泥固结沉降速率小造成沉降，从而产生连锁反应，引发路面构成的不完整。另外，场地工程地质特点:软土发育,厚度变化大（0．50～18．20 m），同一断剖面，左右两侧淤泥分布很不均匀。淤泥成分以黏粒有机质为主，含砂质少，不利于排水固结。因此，某工程主要需解决的问题是软土路基的加固处理。

3.2软基处理方法

3.2.1 CFG桩复合地基法

软土路段通常运用CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩）的形式加以地基固化处置。CFG桩桩径是50 cm，桩距2.0 m，标准矩形结构。为切实体现CFG桩刚性桩的效果，随的载重多多益善，缩小桩间土的压缩值，桩顶设定为120 cm×120 cm×25 cm的钢筋混凝土托盘，桩顶要延伸到托盘不小于10 cm。CFG桩实际施工长度根据现场地质情况通过试桩确定，桩尖要求穿过淤泥层，进入持力层100 cm，最大桩长控制在20 m以内，桩顶设置一层50 cm厚的砂砾垫层，垫层顶面铺设一层土工格栅。土工格栅采用在低应力条件下就能较高程度发挥其抗拉强度的钢塑土工格栅。CFG桩桩身混合料的成桩强度不应低于C15。CFG桩采用长螺旋法工艺进行施工，施工前先施打袋装砂井，待砂井施工完毕后再施工CFG桩，注意避开构造物基础。施工时要从路中心向两侧施工，间隔跳打，注意设置临时排水边沟，做好排水工作。CFG桩28 d单桩承载力不小于250 kN，复合地基承载力不小于120 kPa。

3.2.2高压旋喷桩复合地基法

对要先行配置电力管道的道路、特别位置的软土地基运用打设高压旋喷桩的形式加以地基固化处置。高压旋喷桩桩径是60 cm，桩距1.7米，形态是正方形。为强化桩体间的衔接性，让每个桩承载压力更为平均，于桩顶配置120 cm×120 cm×25 cm的钢筋混凝土托盘和50 cm厚砂垫层，砂垫层顶层设定一级两向土工格栏。桩顶要渗透到托板不小于10 cm，旋喷桩的真实施工长度参照地质的实际经过试桩来明确，桩尖要从淤泥层中透过，抵达持力层100 cm，桩长的极值要小于20 m，桩长应由系统给定的桩长当作参考值，每100 m取不少于3个点进行试桩，并以试桩的实际平均长度作为该段的施工长度。桩顶垫层顶面铺设的土工格栅采用在低应力条件下就能较高程度发挥其抗拉强度的钢塑土工格栅。高压旋喷桩每延米水泥用量约250 kg，其28 d龄期的无侧限抗压强度为2200 kPa，单桩承载力不小于200 kN，复合地基承载力不小于120 kPa。

4结语

目前，处理道路软基的方法应用，已明显有了提高。可是在真实情况下，对于现场工程情况还存在诸多手段可以运用。业内人士要加强研究，研发出一系统性合理性好的方案来处置道路施工软基的相关难题，从而为我国的道路建设更好发展作出贡献。

参考文献:

[1]吴金火生.浅议公路施工中的软土地基处理技术[J].中华民居（下旬刊）,2013,02:325- 326.

[2]叶如军，徐竭.试论公路施工中软土地基处理技术的应用[J].城市道桥与防洪，2013，04:136- 138+14- 15.

[3]秦斌.关于公路施工中软土地基处理技术的探讨[J].科技创新与应用，2014,03:187.