市政道路软土路基施工技术的应用

刘惠娟

(太原市城乡基础设施建设中心，山西 太原 030012)

1 软土路基特点

1)塑形体积应变。通常软土路基结构中包含部分的絮状物，其也是软土层的重要组成部分，若是絮状物结构完整，则强度比较稳定，不然就会出现松垮、稀释问题，从而造成地基结构失稳，例如路基不均匀沉降、滑动以及挤压等。此外，絮状物长期受到外力荷载作用后，就可能会引发软土路基塑形体积应变，严重影响路基结构的稳定性[1]。所以软土路基施工之前，必须按照规定要求完成剪切试验，然后结合试验数据以及地质条件等，采用合理、有效的软土路基施工技术，以显著增强软土路基结构的稳定性与承载力。

2)结构不均匀。软土路基结构内部土质呈现松软状态，整体硬度比较差，而且同一区域的不同土层之间也存在明显差异。在受到外力荷载作用后，软土路基会发生不均匀沉降，从而形成类型不一的断层，长期还会造成市政道路塌陷，直接威胁到道路交通安全。

3)抗剪性能弱。相较于其他路基，软土路基结构更容易出现压缩及变形问题，而且其抗剪性能比较弱。当受到车辆荷载作用后，由于抗剪强度偏低，路基结构稳定性偏差，所以就会发生断层现象[2]。

2 软土路基对市政道路工程的影响

1)市政道路沉降。软土路基作为市政道路工程项目施工中的一项关键内容，若是软土路基采用的施工技术不当，忽略了施工规范基本要求，不但会影响市政道路工程项目的整体建设质量，而且后期运营阶段会引发路面沉降。除此之外，若是市政道路工程软土路基施工中采用的材料性能指标不合格，或是软土路基处治效果比较差，就会导致路基结构整体稳定性、承载力不足，当受到车辆荷载作用后就可能会引发路面变形，甚至发生较为严重的路基路面沉陷，直接影响到市政道路通行安全。

2)市政道路裂缝。以市政道路工程项目施工为例，若是技术人员未能采用有效、可行的软土路基施工技术，就会导致市政道路工程路基孔隙比较大，当受到外力作用后就会引发路基不均匀沉降，进而造成市政道路形成裂缝[3]。此外，随着市政道路工程项目使用周期的增加，路面裂缝就会持续扩大，从而影响到市政道路行车的安全性与舒适性，同时对城市交通环境产生负面影响。

3)市政道路失稳。在市政道路工程项目施工时若是采用的软土路基技术不合理，就会导致软土路基结构强度不符合规定要求以及路基结构土质密实度比较松散。随着市政道路工程项目投入运营，以及受到地下水、雨水渗透等条件的影响，就会造成路基结构层流失，从而形成断层现象，甚至引发路堤失稳，直接影响市政道路通行的安全性。

3 项目实例

某市政道路工程项目的全线长度为5.38 km，项目沿线主要包括居民住宅区、商业办公区以及工厂区等。通过对市政道路工程项目现场地质条件进行调查，发现项目现场存在特殊性岩土(即软土)，具体如下：①IIa-1层浅层淤泥质土，表现为现软塑～流塑状态，整体稳定性与力学性能比较差；②IIb-1a淤泥质土，表现为流塑状态，沿线分布范围比较大，稳定性和力学性能较差，覆盖深度大约为3.3～18.5 m。此项目沿线地质条件见表1。

表1 土工试验物理力学参数

4 市政道路工程项目中软土路基施工技术的应用

4.1 换填技术

换填技术是软土路基常用的一项施工技术，主要适用于浅埋深度小于3.0 m的软土路基。而换填技术的实践应用必须提前把软土路基表层杂物清理干净，同时结合项目实际情况合理选用换填材料，最后实施软土路基填充。其中对换填材料的选用需要高度重视，应按照技术标准要求确保换填材料具备良好的抗压性与稳定性，从而提升软土路基结构的承载力，确保市政道路项目的建设质量[4]。此外，施工技术人员应对换填后路基碾压密实度进行严格控制，采用机械设备+人工操作相结合的方式进行反复整平与压实，以增强路基压实度，强化软土路基结构稳定性。

4.2 排水固结技术

对于软土路基可能发生的失稳与沉降等问题，主要采用排水固结技术进行有效处理。排水固结技术主要包括加压与排水系统，通过合理设置排水系统以及利用路基内部结构的透水性能，使路基的水分有效排出，从而将路基含水量控制在规范要求范围之内。现阶段，常用的排水体系分为塑料排水板排水与砂井排水，通常采用塑料排水板就可以显著改善淤泥软基含水量问题[5]。此外，利用外界压力对软土路基施加一定程度上的荷载，促进软土路基结构内部水分集中，然后通过塑料排水板中的毛细管把水分传输到砂层的两侧进行排出，由此软土路基结构的承载力就会得到增强。排水固结技术(见图1)实践应用中需要安排专业测量技术人员负责软土路基施工范围的精准测放，尤其是塑料排水板安装位置必须准确、合理，然后正式开启打桩机，而在塑料排水的截断操作过程中应预留充足的空间，最后完成塑料排水板周围填砂处理。

图1 排水固结技术

4.3 强夯技术

软土路基直接关系到市政道路工程项目的整体建设质量以及竣工后的运营安全，为了能够最大程度上减小软土路基造成的不良影响，则需要结合项目实际情况合理采用软基施工技术，从而增强软土路基结构稳定性与承载力，显著提升市政道路工程项目的施工效果。通常情况下，软土路基的含水量比较大，土质层呈现疏松状态，而且排水性能比较弱等，一系列问题都会影响到市政道路的施工效果。所以为了能够显著提高软土路基结构强度，就需要合理采用强夯技术进行处理，有效改善软土路基力学参数。在强夯技术应用过程中首先结合项目具体情况确定夯锤的重量(通常为10～40 t)，然后提升到高空指定位置由夯锤自由下落，与软土路基接触后会形成巨大冲击力，从而完成软土路基结构的夯实处理，优化软土路基结构的力学参数，提升路基结构密实度与承载力[6]。现阶段，强夯技术在黏土、湿陷性黄土等相关类型的软土路基施工中应用比较普遍。除此之外，强夯技术具备成本造价低、操作简单、效果突出等优势，但也存在着一些缺点，比如黏土、高饱和土强夯处理效果比较差，所以必须结合项目实际情况合理、有效应用强夯技术。

4.4 碎石桩技术

碎石桩技术指的是更换处理软土路基结构中的部分软土，其中更换材料选择的是提前按照要求预制的碎石桩，通过合理采用碎石桩技术进行软土路基施工，可以显著提升软土路基结构稳定性。从软土路基结构中加入碎石桩，能够使路基结构更为坚固，同时降低了施工成本[7]。在碎石桩技术应用中，首先应确定软土路基结构中需要更换的软土层，然后选择钻孔设备完成钻孔处理，清除部分土质，紧接着从孔内填入碎石从而形成碎石桩，由此才能够有效增强路基结构稳定性与承载力。此外，碎石桩技术具备效率高、成本低，软土路基结构强化效果突出等优势，所以值得在软土路基施工中推广应用。

4.5 添加剂技术

添加剂技术是软土路基处理中普遍采用的一项施工技术，从软土路基结构中掺入适量的添加剂，以改变软土路基的物理力学性能。通常软土路基包含大部分黏性土质，通过加入类型适宜的添加剂，能够实现土质压缩性能的显著提升，从而进一步强化黏性土质的固结能力，提升软土路基结构的承载力、强度以及稳定性，有效防止市政道路车辆通行出现路基塌陷问题。在市政道路工程项目软土路基施工中，普遍采用的添加剂为熟石灰、生石灰以及水泥等，同时需要对项目现场土质条件进行调查分析，然后合理确定添加剂的用量，从而有效发挥出添加剂的作用，增强软土路基结构承载力与稳定性。

4.6 挤密技术

市政道路工程项目软土路基采用挤密技术，主要采用的方式为分层填筑与分层碾压，以有效改善软土路基结构的密实度，而且在提升软土路基结构整体强度的技术上，能够实现路基的快速排水，优化软土路基抗剪强度。近些年来，随着软土路基施工技术的优化与发展，挤密技术变得多元化，研发了反压护道法、堆载预压法以及深层拌和法等技术方案，通过对技术方案的合理、有效应用，能够显著改善软土路基性能与强度。为了充分发挥出挤密技术效果，须结合市政道路工程项目实际情况，且严格根据施工技术流程进行操作，以最大程度上减小对软土路基施工造成的不利影响[8]。通过对挤密技术流程进行优化及完善，依据有关技术要求有序实施挤密技术施工，从而确保挤密技术的高效利用。此阶段，施工技术人员必须高度重视路基填筑作业的沉降观测以及移位边桩观测，认真、仔细记录各项数据，通过对沉降数据进行对比分析研究，可以为施工技术人员对软土路基挤密技术方案的合理调整提供参考依据，从而切实提升软土路基施工效果，保证市政道路工程项目的整体建设质量。

4.7 预压砂井技术

在市政道路工程项目软土路基施工中采用预压砂井技术，必须辅助进行排水与加压处理，从而才能够使软土路基结构中的黏性土凝固硬化。此项技术的重点是将凝固区域内土壤侧面土和植物等相关杂物清理干净，然后合理布设砂垫层，以垂直方式精准插入塑料排水管道，同时保证排水管道横向设置，从而实现软土路基的有效排水。除此之外，应从砂垫层中安装密封膜，然后通过真空泵将软土路基内部气压抽减至80 kPa。但是此技术方法需要消耗大量的时间，而且应用范围比较小，所以不适合应用在流变性相对偏强的软土路基处理。

5 总 结

不同类型的软土路基施工技术具备不同的优劣势，所以必须结合市政道路工程项目实际情况，合理采用适宜的软土路基施工技术，从而改善软土路基结构物理力学性能，提升软土路基结构承载力、抗剪强度以及稳定性，保证市政道路工程项目的整体建设质量。

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