市政路桥施工中的软基加固技术探讨

黄绪杰

广东省水利水电第三工程局有限公司 广东 东莞 523710

引言

在市政路桥的施工过程中，如果出现软土路基，会对回填土及建筑材料稳定性产生较大影响，进而制约整体工程建设质量的提升，甚至导致路桥在后期投入使用时出现下沉问题，严重制约了路桥使用寿命延长。通常情况下，在地下水位较高的地方容易出现软土地基现象。而且根据不同的软土地基情况，所选用的具体软基加固技术也有所不同[1]。因此，施工单位必须要掌握各种软基加固技术的应用优势，并且结合具体的施工情况，采取针对性的软基加固技术，以最大限度地提升路桥施工质量，延长路桥使用年限，同时也为城市化发展提供更多基础条件支持。

1 软土地基特点

稳定性低。与普通的地基相比，软土地基的稳定性明显更低，尤其是在气候环境较为恶劣的情况下会对软土地基产生直接影响，导致其发生变形或者出现不均匀沉降的情况，这些现象的出现会导致软土地基的整体稳定性变得越来越差[2]。

渗透性弱。软土地基中含有大量天然水分，而且土质之间的间隙较大。通常情况下，软土地基空隙比为1∶2，且地基中的综合含水量能够达到45%以上，这样就会对地基渗透性造成影响。

压缩性强。软土地基中含有较多水分，因此与其他类型地基相比，其具有较强的压缩性。尤其是含水量较高的地基，其压缩性更强。也正是由于此特点影响，如果软土地基需要长时间受到压力影响，则会导致其出现变形问题。

抗剪强度具有不确定性。与普通地基相比，软土地基的抗剪强度相对较低，而且还会受到周围环境因素的影响，由此导致其抗剪强度会变得越来越低。

当前，软土地基不仅出现在沿海地区，内陆地区也变得较为多见。而随着城市发展范围的不断拓宽，市政路桥建设的范围也在扩大，路桥施工环境也变得更加复杂。在具体的路桥施工过程中，如果不能很好地处理软土路基，就会对整体的路桥建设质量产生影响，也难以保障施工单位的经济与社会效益。因此施工单位必须重视该项工作的开展，采取科学的方法处理好软土路基，提升软基加固效果，以保障路桥施工质量及进度不受影响。

2 软土地基对路桥的危害

2.1 侵蚀路面

对于市政路桥来说，施工地基的硬度与刚度会对整体的施工质量产生直接影响，由此也就会对路桥的使用年限造成影响。通常情况下，对于软土地基处理时所应用的材料为混凝土、碎石等，如果地基处理不当，就会导致雨水、地下水对路面产生侵蚀。如果混凝土及碎石抗侵蚀能力差，则会导致路桥内部结构出现变化，材料连接性能变差，导致内部结构出现脱落、松动等问题，进而对路桥的投入使用造成严重制约。

2.2 导致路面下沉、硬化

如果在路桥施工中对于软土地基处理不当，会导致地基发生下沉现象，地下水流动时则会对软土的土层造成冲刷，导致软土地基中的土层流失，进而影响到地基承载性能，路面出现不均匀的沉降问题[3]。如果路桥路面发生不均匀沉降，则会导致整体的路桥质量受到影响，也会对过往车辆的安全性造成威胁。另外，由于软土地基的稳定性及承载性都比较差，如果施工中所应用到建筑材料稳定性也比较差，则会导致路面出现严重的硬化问题。当路桥后期投入使用时，由于过往车辆的碾压，会导致路面发生开裂问题，进而影响到路桥投入使用效能，也会大大增加后期的运行维护成本。

3 软基加固技术分析

3.1 强夯加固技术

强夯加固是一种应用广泛的软基加固技术，其原理是利用高空重物下坠所产生的重力对软土地基进行夯实处理。在这个过程中，重力能够将土质之间距离缩小，从而大大降低软土地基的压缩性，提升软土区域的整体承载性能。该方法适用于软土土层较深的情况下进行加固，其操作快捷，设备应用简单，施工效率高，节约施工材料，容错率也较高，经济效益好。强夯加固的应用能够将软土地基强度提升至原有强度的2～5倍，可以大大减少路面下沉的情况，提高路桥的使用寿命和安全性。不过，需要注意的是，强夯加固存在一定的风险和局限性，如不能用于地下水位较高的区域、不能用于较深的软土层、对周围环境的振动影响较大等。因此，在进行强夯加固之前，需要对软土地基的情况进行细致的调查和分析，选择合适的加固方案，确保加固效果和施工安全。

3.2 抛石挤淤技术

在软基加固过程中，抛石挤淤技术是其中较为常用的一种加固技术，此项技术施工效率较高，而且施工周期短，能够快速将积水排出，从而保障整体工程施工的稳定性与连续性[4]。在具体的路桥施工中，如果施工现场出现堰塘、水田等软土区域，则可以结合地基厚度选择同厚度的岩石材料，比如20cm厚的卵石，沿着软土区域的中线抛洒，以将其中的淤泥挤出。然后应用大型压路机进行复压处理，从而将其中的黏土及淤泥完全排出，保障路面承载力提升。如果施工现场地形有坡度，则可以从高处抛洒卵石向低处排出。首先抛洒大面积卵石，对于缝隙可用小块卵石进行填充。如果施工条件允许，施工人员也可以在软土地基区域设置反滤层，然后再开展填土作业，以提升施工效果。

3.3 粉喷桩加固技术

粉喷桩加固是一种新型的软基加固技术，通过运用群桩技术，把粉喷桩和桩柱间的土质充分结合，能够实现整体软土地基强度及承载力的提升[5]。与传统的软基加固方法相比，粉喷桩加固技术具有加固效果好、施工周期短、不需要大量的材料等优点。在进行粉喷桩加固之前，施工人员应当先对施工资料进行分析，包括施工现场的水文地质情况、速率等，然后对现场进行清理，应用黏性土对低洼区进行回填处理，引用碎石对软土区进行回填处理。同时，在应用水泥材料时，应当保障其质量符合施工要求，如果结构出现问题或者受潮，则不能投入使用，以保障整体的加固效果。粉喷桩加固技术的应用范围广泛，可以有效地提高软基承载能力，增加结构的安全性。在实际工程中，粉喷桩加固技术已经得到了广泛应用，并取得了良好的加固效果。但需要注意的是，在实际施工过程中，应根据具体情况选用合适的加固方法，以确保加固效果和施工安全。

3.4 翻挖回填技术

翻挖回填是对软土地基进行加固最有效的一种方法。对于该项技术的应用，需要大型挖掘机对软土区域进行处理，将土层中的石块、淤泥等清除干净，然后结合施工要求选择粗颗粒的回填料进行回填处理。在此过程中要注意，坑体中含水量符合最优标准时方可进行回填，而且要确保分层回填厚度超出30cm。如果回填材料中包含石块，则应当将分层回填厚度控制到40cm[6]。如果施工现场周边的建筑物较多，则应当在回填开始前先咨询专业人员，制定科学合理的回填计划，避免对周边土层结构、建筑物稳定性造成影响。

3.5 换填加固技术

换填加固是较为常见的一种软基加固技术，此项技术的应用主要是选择具有更强承载力及更高坚固系数的土体来代替软基当中的不良土体，从而实现软土地基强度及承载性能的提升。在采用此项技术施工前，施工人员应当先对现场的软土地基情况进行分析，并且结合具体情况选择适当的换填材料。通常情况下所应用的换填材料是素土或者灰土。确定好换填材料后，还需要选择具体的换填技术。通常情况下，在开展换填施工时需要应用大型机械，因此该项方法不适用于小型施工区域。在具体施工中，如果施工人员要提升换填质量，则需要尽量减少对土层的深挖处理，并且要强化对路面的夯实处理，以充分发挥换填加固技术的应用优势。

3.6 管桩加固技术

管桩加固技术属于一种预应力加固方法，对软土地基的处理中也有着广泛的应用，尤其能够对地基松动情况进行科学处理，并且可以降低其再次发生松动的概率。在施工开始前，施工人员应当先对软土出现松动的区域进行明确，以确保施工的连续性。然后，针对软土地基的不同情况，确定相应的管桩加固方案，包括选定管桩的类型、直径、间距和埋深等参数。在施工过程中，要严格控制管桩的长度和位置，以确保施工的准确性和加固的连续性。加固完成后，还需要对地基强度进行测量，以确保加固效果。对于较大的工程，还需要进行现场试验和模型试验，以验证管桩加固技术的有效性。同时，在软土地带进行打桩时还需要对施工数据进行测量和记录，并且要在施工现场进行明确标注，以提升整体的加固质量。

4 工程案例分析

以某市政路桥工程为例，该工程中存在软土地基，土质为粉质黏土，深度8～18cm，路堤填土最大高度为4m。针对该软土地基，施工单位根据施工现场情况，选择管桩加固法进行软基加固处理。设计管桩长度6～12m，厚度100mm，直径1000mm，混凝土强度C20，各桩横向间距3m，纵向间距4m，竖向承载最大值600kN。

在完成软基加固施工后，施工单位还需要对现场开展检测，检测内容包括桩基性能、地表土、地基承载性能、土压力情况。具体检测结果如下：

在检测桩基时，主要对3根管桩的单个承载力进行检测，检测结果显示，其竖向承载力最大值均不低于720kN，与设计要求相符合。施工结束2周后，现场对管桩进行开挖，检查桩身的外观及质量较为完好，未出现断桩、孔隙等问题。应用反射原理对桩身进行检测，结果显示桩身达到A类桩要求，与设计强度相符。

在检测地表土情况时，通过分析现场工程情况可知，在沉桩时，地表土体对应的挤密指数呈现下降趋势，而且距离桩中心2.5m的位置，地表土位移距离均不超过2mm。由此可见地表土位移情况符合设计要求。

在对地基承载性能进行检测时，检测结果显示，加固之前的软土地基承载力为300kPa，应用管桩加固技术之后，该区域的承载力提升到了394kPa。可见管桩加固法的应用大大提升了软土地基的承载力。

在对土压力情况进行检测时，距离打桩中心1.5m和3m的位置打孔，然后在2.5、5、7.5m深的位置埋设土压力盒。等到桩基施工结束后，可以把土压力盒放置到侧壁位置，从而对桩间的压力情况进行检测。最终的检测结果显示，当沉入单个桩时，5m深处的受力能够保持一致，尤其是土质较硬的下部位置，会产生更加明显的挤土压力。可见通过借助于沉桩深度来对施加压力合理调整，能够很好地检测出软土地基的加固效果。

5 结束语

随着城市化发展水平的进一步提升，市政路桥建设数量必然会进一步增加，以更好地提升城市的交通运输水平，为城市现代化发展提供更多有利条件。而对于施工单位来说，其遇到软土地基的次数也会越来越多。针对软土地基处理，明确可用于地基加固的各项技术，并且掌握各项技术的应用范围及优缺点，能够更好地发挥技术优势，保障软基加固效果。因此，施工单位必须要重视分析各项软基加固技术，并且结合具体的工程施工情况来选择适当的加固方法，从而提升加固效果，为整体路桥施工质量及后续投入使用效能提升奠定良好基础。