软基加固技术在市政道路施工中的应用

王 健

河北省秦皇岛市海港区市政工程管理处

1 引言

市政道路建设，属于市政基建项目，具体施工建设期间，对所使用的施工技术要求极高。软基加固，属于其中的关键施工技术，若想科学合理地开展软基加固作业，就需要先了解市政道路软基加固的重要性，再综合分析市政道路当中软基加固作业技术的相关应用。

2 市政道路软基加固之重要性阐述

市政道路项目工程施工建设期间，软基加固属于重要的施工部分，软基加固整体效果往往直接关系着市政道路项目工程施工建设质量。市政道路项目软基加固处理的施工操作重要性如下。

一是，可处理好软基缺乏均匀性沉降问题。对于市政道路来说，常见软基沉降现象。通过道路软基加固，便可解决好软基不均匀性沉降问题，不会因软基沉降现象而诱发路面变形。

二是，可有效处理渗透问题。针对特殊区域，特别是多雨天气条件下，软基长期浸泡于水中，则雨水会经软基逐渐渗透至路面深层部位，对市政道路施工建设后期软基使用产生不利影响，故而，加固处理好软基，采用有效地排水措施，可有效处理渗透问题，保证市政道路整体的施工建设质量。

三是，提高市政道路内部软基自身的承载力。市政道路自身承载力，是以软基承载力为基础，借助软基部分的加固处理各项施工技术，将软基自身承载力提升，为市政道路使用安全提供保证。可以说，对于市政道路项目工程来说，加固软基有着十分显著的应用优势与效果。若想确保市政道路总体的安全质量指标与使用功能符合要求，就务必要重视对市政道路软基加固的处理。

3 有效应用策略

3.1 注重多层因素的考虑分析

3.1.1 在路基层面

软基加固作业期间，应根据软土层的厚度，采用不同的处理工艺。对于浅薄的软土层，一般采用表层处理法，对重要部位可采用换填法。对于较厚的软土层，需采用其他处理工艺并结合表层处理。在软土层处理过程中，一定要注意地下水的位置，若软土层位于地下水位下，应注意采用有效地排水措施，若软土层位于地下水位上，则只需处理其沉降问题即可。

3.1.2在道路层面

市政道路，是城市发展的基础设施，虽然一般标准低于公路，但建设期普遍较短，投入使用紧迫，故软基处理要求时效，不可采用自然沉降的形式，要求一次处理到位，以便开展其他施工作业，省去重复作业成本。市政道路，不仅需要考虑机动车通行，还需考虑非机动车及行人的通行需求，且为了塑造城市形象，还需要一定宽度的绿化带，所以市政道路一般比公路路基要宽。市政道路主要服务于周边片区，设计高程一般与周边片区开发要求保持一致，高差不大，这就需要我们结合市政道路的性质，依据区域地质勘察资料，选择适合的软基处理工艺。

3.1.3 在作业环境层面

市政道路项目建设期间，除了要着重考虑到如何实施软基加固处理外，还应当着重考虑到施工现场周边的环境因素，如软基振动、施工噪声、地面下水位实际变化情况、排出水泥各方面环境因素等，应当注意若软基周边环境变化相对较大，则软基上道路极易有各种问题产生，如沉降或者隆起等，对软基加固实际效果必然会产生不利影响。对此，软基加固作业期间，要求广大技术员务必侧重考虑周边的作业环境因素，以便于更好地保证软基加固实施效果和质量。

3.2 软基加固的技术手段具体应用

3.2.1 表层排水处理法

对于处理含水量过大但土质较好的软土路基，一般采用表层排水法。表层排水法是通过在路基两侧，挖设一定深度的排水沟，在沟内回填透水性好的碎石，形成盲沟，来排除路基范围内所含的地表水，降低路基含水率，通过重新固结，提高路基的承载力，保证后续道路施工质量。

3.2.2 塑料排水板处理法

塑料排水板不同于表层排水法，它主要运用于淤泥、淤质土、冲填土等饱和黏性及杂填土。塑料排水板是运用排水固结法进行软基处理的良好垂直通道，大大缩短软土固结时间。

塑料排水板有各种形状，如波浪形、口琴型等。塑料排水板中部是挤出成型的塑料芯板，它是排水带的骨架和通道，其断面呈并联十字，两面以非织造土工织物包裹作滤层，芯带起支撑作用并将滤层渗进来的水向上排出。

排水原理：塑料排水板用插板机插入软土地基，在上部预压荷载作用下，软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速软基固结。在软土地基处理中，塑料排水板的使用，施工设备等基本与袋砂井相同。

3.2.3 采用土工合成材料处理法

土工合成材料是以人工合成的聚合物为原料，通过各种新型工艺，制成各种产品。在处理软基时，可把其产品置于土体内部、表层或各种土体之间，通过其自身材料特性，加强或保护土体，以达到消除软基的目的。原理：（1）加筋补强：通过与土体相互作用，组成复合路基，加强路基的抗剪能力；（2）应力分散：通过自身材料的强度及韧性，与软土路基形成一个整体，从而限制了软基的变形，分散荷载。形成整体板体效应，改善不均匀沉降；（3）排水：可形成排水通道，排水固结；（4）隔离：把土工材料铺设在软土层上，可在填料与软土层之间形成一层防水保护层。

3.2.4 砂石垫层的换填处理法

市政道路软基部分加固处理期间，对于浅埋深部分软基，为能够提升软基强度，可选用换填砂石垫层施工手段，对软基实施加固处理，砂石换填法是处理软基的一种传统方法,适用于淤泥质土、松散素填土、杂填土、洪填土以及已完成自重固结地冲填土等的处理与低洼区域的填筑。换填砂石垫层施工操作期间，需先调整好砂石垫层与砂垫层处地面，保证处于同等标准，若于二者之间有深度差存在，则需依据先深后浅顺序开展换填操作。分段施工期间，务必要捣实充分，接头需设为斜坡式，若垫层是砂石，则基坑底部需铺设好一层砂石，再将碎石垫层铺设好，防止基坑底部表层的软土有被损坏情况出现。换填施工操作完毕后，需实施压实处理，在确保换填土壤密实紧固，保证软基整体加固处理的效果能够提升。

3.2.5 冲击碾压处理法

冲击碾压作业效率通常为压路机3～4 倍左右，比较适宜实施杂填土、素填土、湿陷性的黄土、黏性土、低饱和度性粉土等地基。冲击碾压作业所用装置，应当选用冲击压路装置，即由3～5瓣凸轮所构成轮式压路装置，且配备重型拖车牵引。市政道路软基加固作业期间，冲击碾压作业节点上冲击压实各项参数设置即为：15600kg 质量，冲击轮是2×5680kg 质量；选用三边凸轮型的冲击轮，设250t 最大瞬间的冲击力，10km∕h～15km∕h 最佳作业速度，25kJ冲击能量，2×900mm压实宽度，冲击频率60min∕次～110min∕次，25°爬坡最大坡度，牵引车的功率＞225kW。

3.2.6 强夯处理法

强夯作业，也可称之为动力压实作业，主要是借助8m～20m落距、8t～30t重锤，针对市政道路软基土反复施加冲击力，能量通常是1000kN∕m～8000kN∕m。市政道路软基内所产生动应力、冲击波，均可促使市政道路软基土自身强度得以提升，而市政道路软基自身压缩性则得以降低，对软基土中沙砾的抗液条件可起到良好改善作用，将湿陷性的黄土所带有湿陷性消除掉。经夯击作业，能够增加市政道路软基土层自身均匀度，避免有沉降现象发生[4]。

3.2.7水泥搅拌桩加固措施

水泥搅拌桩的加固，也属于市政道路当中软基加固的一种技术手段，水泥搅拌桩的加固作业期间，是借助水泥加固软基的松软位置，适合应用在饱和性的软基软土环境下实施加固作业。水泥搅拌桩的加固作业期间，需借助特制搅拌的轴叶轮，自地面入手实施沿途搅拌操作，一直到预定的深度即可，搅拌的轴叶轮前端需设好搅拌头，打开前端的阀门后，借助搅拌头，把水泥粉有效制作成水泥浆，再注入至土体内部，因搅拌头有强制性搅拌特性，故可有效发挥这一基本特性，充分混合好桩孔内部原土，借助这一施工手段，经相应物理反应和化学反应后，促使土体能够变成大强度性、小压缩性桩体，让其和周边土体能够组成复合式软基，确保土体能够成为共同体，将桩基自身承载能力提升，以保证市政道路软基加固处理施工效果。

3.2.8 现浇混凝土管桩

软基加固各项作业技术当中，现浇混凝土管桩作业技术属于常用技术手段。合理应用现浇混凝土管桩作业技术，可确保振动的沉管桩及预应力管桩各项技术优势得以有效发挥，且具备着良好防渗墙优势。当前，选用1.5m管径现浇混凝土管桩，具备较强强度特性，软基松软区域加固深度为25m，技术员可通过施工组织的合理优化，简化处理现浇混凝土管桩作业工艺。在一定程度上，现浇混凝土管桩作业技术手段适宜在各种不同软基松软区域当中应用，适用性相对较强。市政道路项目建设施工期间，借助现浇混凝土管桩这种软基加固的技术手段，能够强化软基密实度及固定性，提升项目总体的施工质量。

3.2.9 预应力管桩

近年来，预应力管桩在软基加固处理中也得到应用，在解决桥头跳车的问题上采用预应力管桩，效果良好。预应力管桩与其他桩基相比具有很多优点。

（1）单柱承载力高，比一般的素混凝土桩、粒料柱高很多。

（2）工厂标化生产，产量大，质量稳定，特别适用于工期较紧的项目。

（3）运输便利，方便施工，施工质量也能较好保证。

（4）抗压能力出色，但钢筋含量较少，抗拔与抗弯类的工程需谨慎使用。

预应力管桩的施工方法很多，目前就市政道路项目来说主要采用静压法。

预应力管桩作业前期，需先将软土软基实际范围确定下来，对作业技术予以有效明确，测量定位打桩具体位置。前期工作完毕，并能够达到所要求作业条件变可实施打桩作业。技术员应当结合周边作业环境，合理选定最适宜预应力管桩，防止有作业质量方面问题产生。上述作业步骤结束，打桩具体位置应当做好相应标识及其防护工作，防止受外力作用，危害到作业质量。

4 结束语

从总体上来说，市政道路软基加固作业期间，注重多重因素的考虑分析、科学应用土木合成类材料，并做好塑料排水板作业、砂石垫层的换填作业、水泥搅拌桩、现浇混凝土管桩、预应力管桩的加固作业，同时，还应当结合市政道路项目具体建设标准、实际地质情况及加固要求等，实时调整软基加固作业方案，为确保市政道路总体建设施工质量提供可靠保障。