软基加固技术在市政道路施工中的应用

彭志强

（湛江市市政建设工程总公司，广东 广州 510000）

我国的地形地貌结构十分复杂，在不同的土壤层面中开展市政道路施工活动，应针对当地的土层结构、岩层结构做好软基加固处理工作，避免因路基塌落变形造成交通阻碍问题。将软基加固技术应用到市政道路施工中，能够同步满足交通运输要求与当地建设要求，提升市政道路的使用价值。

1 市政道路建设中软基的危害

在市政道路建设环节，软基是一种较为常见的施工问题，与材料问题、施工技术问题相比，软基所造成的经济损失更大，其对于交通运输的负面影响更明显。在市政道路施工中，如果施工建设单位没有进行土质勘测、水文环境监测，在含水量较高、空陷较为明显的地段铺设路基，这种承载能力不强，易压缩、易变形的路基便被称为软基。在工程活动中，已经出现的技术缺陷可通过后期修正弥补，但软基对于运输安全、出行安全的影响却是长期性的。部分软基中包含大量的有机可分解物质，如动物粪便、遗体残骸、植物根茎等，随着降解程度的逐步加深，地基铺设位置会出现塌陷，一旦有荷载过大的交通工具经过相关路段，将会造成车辆侧翻、货物脱离等运输事故。软基的承载能力远小于正常路基的承载能力，相较于正常路基，软基的内部结构更松散，可压缩范围更大，蓄水量惊人，不能完成承载及交通运输任务。在交通运输活动中，大型车辆的承载上限远超过软基的最大荷载，一旦长时间倾轧，相关路段将会出现塌陷、变形等问题，严重的还会引发大范围的裂纹。在阴雨天气，降水会从宽松的软基结构中进入路基根部，冲刷路基土石，引发路面塌落、断裂等问题。软基的定型性较差，较大的含水量还会引发软基的塑性变形，严重影响市政道路的运输效率，缩短市政道路的使用寿命。

2 市政道路建设中出现软基的原因

2.1 人为因素

人为因素是市政道路建设中引发软基问题的主要原因，相关人员的工作素质、现场施工等因素都会成为软基问题出现的诱因。部分施工人员的素质较低，在混凝土搅拌、路基铺设等活动中存在应付了事的消极心理，既没有剔除土方或填料中的杂物垃圾，也没有严格按照施工要求浇筑混凝土。在这种情况下，相关施工材料与施工技术无法满足道路建设要求，虽然短时间内路基能够承受一定的运输活动，但在出现有机物降解、水流渗透等问题之后，路基中将会出现坑洞、塌落等问题，使路基成为软基[1]。

部分施工单位在完成路基铺设工作之后并没有建立完备的施工审核机制，路基中的施工问题将在后期的运输活动中被不断放大。如一些施工单位并不会对路基进行后期防护，在气候极端、环境复杂的施工地区，固有的施工计划并不能适应当地的市政道路建设要求，但施工单位依旧盲目开展施工活动。在这种情况下，自然环境可能会破坏路基结构，水文环境、地理环境、气候因素等将对路基造成侵蚀，建设合格的路基最终也会成为软基。一些施工单位缺乏合理的施工质量检测手段，对已经出现的路基浇筑、填埋等问题视而不见，任其自由发展，当某路段出现裂纹、坑洞等问题时，路基变为软基的概率将会直线上升。

2.2 自然因素

软基的形成也与自然因素有关，但自然活动对软基的影响较为有限，一般主要表现为降雨、地下水文环境对路基的冲蚀作用。只要在路基建设中做好防水处理，严格按照当地降水环境做好养护工作，因降水问题引发的软基问题完全可以得到控制。但对于昼夜温差较大的地区，路基可能会产生热胀冷缩反应，施工单位应选择延展性好的材料开展路基铺设工作，并做好低温与高温防护，避免因膨胀、塌缩而产生的软基问题。

3 市政道路软基加固方法

3.1 表层软基加固法

这一软基加固方法主要应用在降水较丰富的地区，在南方地区的市政道路施工活动中比较常见，其所针对的主要是地表水与自然降水。在路基铺设工程中，过高的土壤含水量会降低路基的坚固性，并对其稳定结构造成破坏；常年多雨的地区，后续降水会不断冲刷路基空隙，从而引发路基塌陷、断裂等问题。

表层软基加固法能够降低地基的含水量，在对路基表面进行水源隔离的同时，能够保障内部结构的匀称稳定。在开展加固活动之前，施工单位应根据路面坡度、当地降水量设定施工计划，并在施工路段开挖排水沟渠，排除地表的可见积水，避免积水渗漏冲刷路基。施工单位应根据路基布设方向挖设深坑，使地下水向深处渗漏，降低路基的含水量。为了控制施工量与施工成本，应对排水沟渠的尺寸进行严格控制，其最大断面宽度应不超过50cm，最大深度应不超过100cm。如果当地的土层结构比较松散，可选用砂砾、碎石等渗水性较好的材料填塞沟渠，在确保其正常排水的同时解决行人通行问题，将可见沟渠建设为盲沟，使其继续发挥排水作用。

3.2 换填加固法

受到施工材料的限制，部分施工单位无法选用砾石、碎石等材料开展路基填埋工作，为了保障路基的平整稳定，需要在施工活动中选用大量的软土填埋路基[2]。但软土的结构并不稳定，路基表面会形成一层较厚的软土层，并在日后的交通运输活动中逐渐转化为软基。对于这一类软基问题，一般采用换填加固法进行处理。在挖除软基表层之后，施工单位可采购并利用砂砾、碎石块、灰土等性质比较稳定的材料进行填埋。与软土相比，这些材料的采购价格较低，可压缩性较小，具有极强的耐腐蚀能力，从而帮助施工单位控制施工成本。

换填加固法能够有效提升地基的承载能力，使路基获得良好的抗压力形变能力，在用砾石、碎石、灰土等材料填充之后，软土层被替代，路基的承载能力随之大大提升。相较于砾石等硬质材料，软土层的渗水性较差，固结时间较长，换填新材料能够大大加强软基的渗水性，避免出现土壤流失问题。砾石间的空隙会使水流向地下运动，使路基的排水能力显著增强[3]。此外，换填加固法能够解决路基的沉降问题，砾石等填充物的硬度较高，其压缩性较差，在软基加固活动中，其相关表现更稳定。

3.3 沙垫法

沙垫法应用在土层结构较薄、含水量较高的软地基中。通过在软基表面铺垫土方工布和砂垫层，软基的上层积水能够被尽快吸收，软基的固结速度也能得以保障。部分宽松、坚硬的砂垫层还可作为填土层的排水层，通过与小型排水渠道的相互作用排出路基中的水分，进而降低路堤水位。采用沙垫法对软基进行加固处理时，应选择品级较高、大小匀称的砂砾材料，以中等颗粒和粗颗粒为宜。

3.4 强夯法

来源于法国建筑公司Menard的强夯法正在被应用到软基加固活动中[4]。在以往的建筑活动中，强夯法一般用于地基的夯实作业，但随着市政道路建设的复杂化、专业化，一些施工单位开始尝试利用强夯法解决软基加固问题，根据当前的施工经验来看，强夯法已经取得了不错的成效。

对于土壤结构较松散、软基加固路段比较集中的位置，采取强夯法能够控制分段加固的施工成本，简化加固工序。以黄土高原地区的市政道路建设为例，黄土结构紧密，遇水黏性提升，对软基进行加固需考虑排水、压缩等问题。施工单位可利用8～30t的重锤开展强夯施工，重锤从8～20m的高度落下，依靠重锤的压力破坏土层的松散结构，同时实现排水、夯实等目的；如果路基中含有少量的碎石与瓦砾等材料，重锤能够一并完成粉碎压实任务。与传统的软基加固方法相比，强夯法的操作步骤更简单，施工成本更低。经过强夯法处理的路基强度可提升至原来的1～5倍，最大加固深度可达到10m。但需要注意的是，在重锤落下时会产生巨大的噪音，并在施工范围内产生程度不同的震动，对于人口密集、地下水文环境复杂的地区，并不建议采用强夯法对软基进行加固处理。

3.5 预压法

针对不同的运输环境应采取不同的软基加固方法，预压法常被应用在高速公路软基加固活动中。在软基加固环节，施工单位需要对软基路段进行排水处理，使有关路基固结之后自行排除水分，从而成为合格的路基，因此，这一软基加固方法也被称为排水固结法。在当前的市政道路建设中，预压法的应用最为广泛，一方面，其施工成本较低，仅需在施工活动中选择透水性较强的土壤进行软基表层压盖处理便能排除水分，所利用的是建筑物的重力作用，并不需要人力进行干预。对于含水量较高的软基路段，可在软基内埋设竖向排列的排水管，加快排水速度。另一方面，随着运输活动的不断深入，软基下的土壤密度也会不断增加，当土壤密度达到峰值时，交通车辆的重量会直接施加在软基上，使软基转化为合格的路基，提升自身的强度。但这种方法也存在较为明显的短板，即预压法的排水过程及压实过程不受人工控制，其排水周期也无法确定，在利用预压法对软基进行加固处理后，施工单位需要重新计算填土速率，并根据当前的排水速度增加填土用料。施工单位应对排水管的埋设深度与埋设数量进行严格控制，在确保其均匀排水的同时避免出现沉降问题，通过干预管道填埋工作解决沉降问题。

4 结束语

针对软基开展加固工作能够延长路基的使用时间，增加市政道路的使用寿命。在市政道路工程建设环节，施工单位应根据不同的软基采取不同的加固方法，确保加固活动的科学、稳定。如对于土质结构疏松的施工地区，可采用夯实法；对于地下含水量比较丰富的地区，建议采用换填加固法、预压法。同时，施工单位应合理选择填埋材料，提升软基强度，科学解决软基问题。