道路施工中的软基加固施工技术应用探讨

张青山

中设设计集团股份有限公司

道路施工中的软基加固施工技术应用探讨

张青山

中设设计集团股份有限公司

在道路工程实践中，路基工程是道路施工的重要环节之一，也是保证道路路用性能的重要前提，在众多类型的路基施工中，软土路基加固及处理是较为复杂的问题之一。因此，必须提高软土路基的加固技术，保证软基路用性能及道路质量。

软土路基；加固技术；道路工程；应用

1 引言

在工程实际中，处理道路软土路基的方法众多，为了保证道路施工质量，在选取具体加固方式时，必须结合项目实际，以保证道路路基路用性能满足设计要求。

2 软土路基特性分析

2.1 孔隙比大、含水率高

软土路基具备孔隙比较大、含水率高的特性，其中，孔隙比和含水率二者间有一定的因果关系。软土路基中的主要成分为粉土和粘土，其表面聚集着大量负电荷，负电荷不断吸引外界水分，大量水分停留在软土表面，导致软土含水率大幅提升。

2.2 抵抗剪切变形能力低

软土除了孔隙比和含水率两个特性外，其抵抗剪切变形的能力较低。由于软土粘结性低，荷载作用下变形明显，在未经加固处理前，其抗剪承载力较小，若直接用于道路路基施工，很可能引发路基沉降及塌陷，严重影响道路服役能力[1]。

3 软土路基加固处理方法分析

3.1 混凝土管桩加固方法

混凝土管桩加固法是近几年较为流行的软土路基加固法之一，该方法具备加固效果显著，施工周期短等特点。混凝土管桩加固法充分结合了防渗墙、管桩预应力及沉管振动等技术的优势。此外，在处理同等数量的软土路基时，该方法耗资最低、施工时间最短、加固质量最为可靠，在软土路基处理实践中被得到多次验证。

3.2 机械夯实加固方法

在软土路基处理实践中，机械夯实加固法是较为传统的方法之一，在项目实践中也最为常见。该方法的原理为依靠机械设备进行重力夯实，改善软土的粘结性，进而提升承载能力。主要具备如下优点：（1）加固设备简单，施工前期准备工作少；（2）适用范围广，不受施工环境限制；（3）显著缩短施工周期，降低加固成本。一般条件下，该方法被用于道路等级较低，对施工周期要求严格的工程中。

3.3 水泥搅拌固化加固方法

水泥搅拌固化加固法被大量使用于饱和软土路基类型中。在具体的软土路基加固实践中，主要借助水泥的水化固结能力，对需要加固的软土路基部位提前安设机械设备，将一定量的水泥倒入机械设备料斗中，由于软土含水率高，在拌合作用下，水泥和软土中的水分结合发生水化反应，以实现水泥和软土的充分固结。在具体操作过程中，必须严格按照以下流程进行：（1）在拌合过程中，应人为控制机械设备位置不变，以保证加固位置及效果；（2）为了保证搅拌过程中的和易性，水泥在与软土搅拌前，应先加入少量水拌合，拌合均匀后再加入设备料斗中。该加固方法虽然加固效果良好，但施工前准备工作繁杂，对施工水平要求较高，因此，在实际软土路基加固工程中，较为少见。

3.4 骨料-粉煤灰搅拌固化加固方法

在当前的软土路基加固施工中，骨料-粉煤灰搅拌固化加固法的使用也较为广泛且加固理论及施工方法成熟稳定；由于在加固施工中，使用了大量的粉煤灰，因此，属于环保绿色加固方法，受到业内的普遍认同。该项软土路基加固方法的主要原理为：先按照既定的配合比，将粉煤灰、水泥、骨料充分拌合，在干拌均匀后，加入一定量的水继续拌合。拌合完毕后，将粉煤灰混凝土灌入柱体模板中，强度达标后拆模。将高粘度粉煤灰混凝土柱体置入软土路基中，形成柱体-软土复合垫层。经项目实践检验，该加固方法加固效果显著，加固后路基稳定性和强度均满足设计要求。此外，同其他加固方法相比，该方法绿色环保，性价比更高。需要注意的是，在浇筑阶段，要防止泵送管阻塞，及时清理出料口，保证浇筑顺利完成[2]。

4 混凝土管桩加固方法实践应用

4.1 软土加固项目工程概述

选取某道路软土路基加固施工为研究对象，该工程属于软土路基类型，土层厚度沿道路纵断线方向分布为6-16m的粘土和粉土，路堤填方高度为6m，经施工现场分析，最终确定选用混凝土管桩加固法，管桩设计长度介于4-9.8m，管桩设计半径为500mm，桩厚为120mm，混凝土强度等级C30，塌落度介于6-8cm，管桩横向间距为3m，管桩纵向间距为3.5m，设置形式为矩形。

4.2 混凝土桩基测试

为了保证混凝土管桩质量，防止内部出现孔洞、不密实等缺陷，管桩浇筑完毕后应进行桩基测试，测试内容主要包含以下几种形式：（1）施工现场开挖，通过肉眼观察管桩外部情况，测试时间宜选在桩基浇筑施工完成后的两周作用展开，为了保证测试结果的可信度，检测数量不得少于3根，在保证桩基结构未出现孔隙及断裂的情况下，方可进行下步测试。（2）应变测试法，采用超声波探伤技术检测桩基质量，通过采集发射波与反射波的参数变化间接判断管桩内的质量，原则上讲，各桩均应进行超声波检测，在检测结果满足A类桩的情况下方可进行下步测试。（3）静载试验，通过静力加载试验，判断桩基竖向荷载承载力，检测数量应不少于3根[3]。

4.3 混凝土桩基参数实地采测

4.3.1 桩周土位移采测

经实地测试可知，管桩在入土阶段，桩基对土体的挤密指数逐步减小，在距桩心2.5m位置，土体沉降低于2mm。经试验论证，经混凝土管桩加固后，软土稳定性及承载能力均大幅提高，土体强度完全满足道路路基路用性能。

4.3.2 桩周土压力采测

为了测定管桩入土阶段，桩基对周围土的挤压力，在距桩心1.5m及3m位置钻孔，分别在距土表2.5m、5m、7.5m位置埋置压力传感器。桩基每入土2m采集一次数据。此外，在桩基外侧埋设深度分别为2.5m、4m的压力传感器，以此采集邻桩挤压力。分析采集到的数据可知，单桩入土阶段，且尚未有邻桩入土时，桩基对周围土的挤压力在桩上部5m范围内基本不变，桩下部土层相对坚硬，挤压力随入土深度不断增加。

5 结语

综上分析可知，在道路工程施工中，路基部分的质量直接关系到道路的承载力及稳定性，尤其是在软土地区修建道路，必须先对软土路基进行有效加固。在软土路基加固施工阶段，首先应综合分析施工现场的软土类型、路基设计要求、道路路用等级、施工条件及外界环境等因素，根据现场实际，遴选性价比最高的加固方案，以确保道路施工质量稳定可靠。

[1]赵洪茂.道路施工中的软基加固施工技术探析[J].江苏科技信息,2016(6):64.

[2]徐注.软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].无线互联科技,2015(4):132.

[3]郜晋生.软及加固施工技术在道路施工中的实践与探索[J].山西建筑,2015(12):165～166.