基于市政工程施工的软土地基处理技术应用

王许凯

上海市民防建筑研究设计院有限公司 上海 200032

软土地基是目前我国市政工程施工过程中的重点问题，软土地基具有较强的压缩性和渗透性，会导致工程基础建设工作质量下降，不利于工程的稳定性和安全性，因亚匕在实际施工过程中需要对其进行全面调研，合理选择各种施工技术进行处理，进而提高软土地基结构整体性能，让其结构性质符合工程需求。基于此，以市政工程施工建设为例，对软土地基施工技术的应用进行深入分析。

1 软土地基概述

软土地基是各类松软土层总称，如有机质土、泥沙土、松软土等，软土地基强度较弱，缺乏稳定性，在施工和后续应用过程中容易出现不均匀沉降，导致工程质量受到影响，危及大众人身财产安全，如果施工单位没有做好处理或者其技术选用不合理，不仅会影响工程进度与质量，还会加大各类安全隐患出现的概率，缩短工程使用年限，对于区域经济以及社会稳定和谐发展极为不利，施工单位需要对其引起重视，做好软土地基处理，合理选择各类施工技术，保证工程质量，为我国市政工程稳定长远发展奠定基础[1]。

2 软土地基的特性

2.1 高压缩性

软土本身的土质特性是相对而言较为鲜明的，其压缩性相对较强塑限值相对较高，如果不及时的对软土做出有效的处理，那么在道路施工的过程当中很容易会出现道路坍塌等相应的问题，既影响道路的施工质量，同时也会影响道路工程的使用寿命，增加市政道路工程未来的维护成本。软土地基的高压缩性构成原因是软土含水量相对较大，容重相对较小，且在软土当中往往含有较多的微生物、腐植质，进而导致软土稳定性相对较差，形成了软土地基高压缩性的特性[2]。

2.2 高触变性和流变性

从软土构成来看，软土当中除了还有微生物和腐植质以外还有絮凝状沉积物，这就导致了软土虽然具备着一定的结构强度，但是很容易会出现结构性损坏，进而影响软土本身的强度，呈现为稀释状态，因此软土的高触变性特质是较为鲜明的。而所谓的流变性则是指软土在受外力影响或受重力影响时往往会出现较为明显的变形特质，高触变性和流变性让市政道路地基施工的过程当中稳定性也会受到一定的影响，如果不及时的加以处理会埋下较多的安全隐患。

2.3 高含水量和低透水性

与普通土壤相比软土土壤的含水量是相对较高的，同时其透水性也相对较差，空气中的水或是自然气象降水等因素产生的水分都会留存于土壤当中，这就导致了土壤的含水量相对较高。如果受到外力影响或挤压则会出现孔隙水压，在地基处理的过程当中影响压力固结效果，进而影响最终的施工质量。

3 软土地基对市政工程施工建设的影响

3.1 导致路面出现沉降

对于市政工程而言沉降问题是软土地基施工中最为常见的一项病害，如果施工人员没有做好处理就会导致市政工程无法顺利开展，会严重影响区域经济发展质量。由于软土地基具有较强的特殊性，其含水量较高，并且孔洞之间缝隙也较大，因此软土地基压缩性较大，在施工和后续应用过程中很容易出现渗透问题。而软土地基一旦出现被压缩、被渗透，就会加大沉降问题出现的概率，并且通常情况下其沉降量都较大，会加大各类安全隐患事故出现概率，影响工程安全，加大工程施工成本[3]。

3.2 出现涌土问题

如果施工人员没有做好软土地基处理就会导致工程出现涌土，而导致该现象出现的主要原因是因为施工人员在进行回填过程中填土高度超过设计高度，导致路基结构出现严重破坏，进而发生涌土滑坡情况，并且在实际施工过程中如果施工单位没有对其引起重视，就会导致软土地基性能无法满足施工标准，路基出现相应的质量问题，加大路基倾斜度，会引发一系列施工缺陷，不仅会影响路基整体结构性能，还会导致路基缺乏稳定性和可靠性閃

4 路桥施工过程中软土地基施工问题

4.1 桥头结构设计问题

如果工作人员在前期市政路桥工程建设中没有对桥头结构进行细致全面地考虑分析，没有深入了解软土地基的实际情况，那么就图纸设计可能存在一定的缺陷，难以满足工程实际需求，施工中难以科学合理地进行管控，最终对整个市政路桥工程品质产生负面影响[4]。

4.2 施工质量有待提升

路基路面是市政路桥工程中重要的结构，如果路基路面施工质量存在问题，路基处理不当，后期发生不均匀沉降，就很容易引发桥头跳车等严重问题。有的施工人员在前期没有详细地检查市政路桥的建设流程，没有细致全面地了解路基钻孔实际数量和位置，或者没有落实软土地基处理技术，后期就可能出现质量不合格的情况。

4.3 不均匀沉降问题

在市政路桥软土地基处理中，如果处理不当，就很容易出现地面不均匀沉降的问题。在具体实践中，软土地基处理受到多方面因素的影响，路面地基沉降问题主要是因为施工中没有严格按照施工方案作业、技术要点落实不到位。工作人员在进行市政路桥软基处理中，为避免影响工程品质，需要严格落实施工方案。不过，有的工作人员缺乏专业的技术能力，在地基处理中没有全面压实路基，使得施工质量不佳，导致在后期工程建设中出现路桥结构稳定性不足、软土地基处理难以达到规定要求，从而引发路桥崩塌、断层等严重后果。

5 软土地基加固技术的应用

5.1 置换法

该方法主要是将不良软土地质挖除，然后换填一些稳定性强的材料，以保证顺利地完成后续的施工作业。置换法能够实现基础性能的快速改善，保证底部的承载力，将底部稳定性提升，但却有较多的土方开挖和土壤回填作业，需要投入较多的成本。在选用该方法之前，工作人员不仅应从软基的范围、深度、施工经济性等多方面进行综合考虑分析，而且应调查现场周围环境，对软土路基地形条件进行细致地分析。在具体施工中，先将软土地基挖开，用砾石铺设在地基上，确保地基稳定性，然后用砾石将软土层替换，实现基础稳定性、承载力提升的效果。因此，该方法适合应用于深度浅、范围小的软土地基中[5]。

5.2 排水固结技术

该技术主要是将软土地基中的水分排出，提高土质的密度和稳定性。工作人员可以根据实际情况选择合适的排水固结工具和方法。在具体施工中，可以先在地基中埋设排水管道，然后采取垂直加压或者横向加压的方式排出土质中的水分，利用管道制成的排水井最优化处理软土地基边界，保证各个孔隙中水分可以通过管道及时排出。当前常用三种排水固结处理方法为：

（1）砂井堆载预压法。该方法在透水性差、黏性软的地基中有很好的应用效果，可以压实土壤中的土粒，从而将地基的强度从根本上改善，提升土壤固结率。

（2）真空排水预压法。在已固结的土壤中设置砂井、砂垫层，然后利用真空泵将土壤中的气体抽干，保证塑料膜下的砂垫层处于真空状态，进而利用压力差排除孔隙中的水分，达到固结预压的效果。真空预压法只需十分简单的施工工艺，对技术要求不高，不过在高强度地基施工中并不适用。

（3）降水预压法。工作人员和力量设置井点，然后进行抽水降水将地下水位降低，利用土自重和应力增加达到预压的效果，进而改变孔隙水压力，提升土层稳定性。该方法可以显著提高地基加固处理的速度。

5.3 土工合成材料

首先，现场工作人员在路基实验阶段通过测量对应的设计路线和点位，合理应用土工合成材料，在保证处理效果的同时加快施工进度。如果在具体施工中出现偏差，就可以利用点位进行调整。其次，工作人员在试验之前应充分做好准备工作，全面考虑各个细节问题，提高路基填料施工的稳定性。同时，管理者应严格地检查进入到施工现场的各种材料，在具体施工前反复检查确认地基情况。工作人员应详细地分析设计区间范围，明确软基的集合尺寸，然后利用土工材料进行填筑施工。再次，路基碾压。工作人员按照地基承载能力范围控制好压实度，整个回填过程都要符合试验结果要求。监理人员应反复检查软基处理质量是否达标。最后，分层填筑。市政路桥软基处理中填筑土工材料可以按照网格线进行分区处理，由专用车辆运送土方到指定的位置，均匀地摊铺并且分层填筑压实。在压实中，应按照静压、弱震、静压的顺序进行碾压，保证压实度。

5.4 地基强夯法

地基强夯就是利用重锤压实路基软土。在具体施工中，工作人员操作相关重锤设备反复进行软土部位的压实，将软土的孔隙减少，实现土层和碎石密实度提升、基础承载力提高、路基强度增加的效果。此外，在强夯过程中可以采用环刀法对表层压实度进行检测，从而采取调整措施，提高路面压实的均匀性。在软基强夯施工处理合格后方可进入下一工序施工活动。强夯法施工技术无需耗费过多的资金，但是有较长的施工周期，而且在施工中产生噪音[6]。

5.5 高压注浆法

高压注浆法是深层搅拌方法中的一种，主要是利用高压设备将水泥浆压入到软土地基中，然后将固结材料和软土地基充分融合，形成牢固的整体，提升基础的稳定性。在高压注浆之前，工作人员先要通过钻孔、清孔等方式充分做好准备工作，然后进行砂浆的浇筑。在具体浇筑过程中，应注意以下几点：第一，做好钻孔深度的合理控制，将孔洞中的杂物清理干净；第二，工作人员应提前准备好充足的浆液，避免灌注过程中出现浆液不足的情况，然后在检查灌浆深度无误后方可正式开始灌浆作业；第三，灌浆过程中要在孔底插入密封罐，坚持连续施工，避免中途暂停，以免气泡影响施工效果。通过灌浆施工可以提高砂浆的均匀性，从而加强了软土路基的稳固性。

5.6 深层搅拌处理技术

该技术是通过在基础中注入固结材料，然后利用搅拌设备进行混合处理，来实现基础结构改善、稳固性和承载力提升的效果。在市政路桥软基处理中应用该技术的管件在于混合料，应确保混合料粘度，在混合过程中能够充分和周围土壤融合在一起。深层搅拌处理技术能够将软土路基中有机物和化学物质特性增强，在建设路桥工程中，该方法有较为广泛的应用，可以显著提高软土地基的稳定性。

5.7 碎石桩处理

作为一种较为传统的软基处理方法，碎石桩当前应用较为广泛，而且效果良好。碎石桩施工技术主要是在软土地上通过振动、冲击等工艺完成钻孔，然后将砾石、粘结剂等材料填充到孔洞中，保证砾石形成高粘度的混凝土粉体，最终形成牢固的桩基，提高基础的稳定性，避免在后续施工和应用中发生不均匀沉降的问题。

5.8 粉喷桩施工

粉喷桩施工是软土地基处理中有较大施工难度的方法。工作人员首先要注意将钻机进入软土层的深度确认，将最佳停灰面确定以确保软土地基处理的深度满足实际要求，按照理想状态控制粉喷桩的长度和高度，避免整体施工效果受到喷粉量过多的负面影响。在具体实践中，需要检查喷粉机械设备的质量，以认真严谨的态度控制施工过程。只有当施工现场整理好、材料设备质量均达标后，才可以正式进入施工环节。其次，工作人员按照既定的位置安装钻机，并调试设备，保证钻机在进入软土层后可以协调完成粉喷任务。最后，在喷粉的同时利用钻机进行搅拌工作，通过二次搅拌确认质量合格后从孔洞中提出钻杆，在实际施工中的工作人员应精准地测量钻杆的长度，对钻入的深度进行准确地判断，确保粉喷桩长度合格。同时，工作人员应根据具体试验将施工具体参数准确地确定，并且在具体施工中做好喷粉量、压力值、提杆速度等各项参数的控制和记录，保证软基处理效果能够达到预期要求，尽量降低误差，以免影响到最终处理质量。

6 软土地基施工技术应用优化建议

6.1 合理选择施工技术

市政路桥工程中有较为复杂的土层结构，工作人员可以根据土层实际构成情况做好不同软基处理方法的合理选择。比如土层结构较厚、软土层较浅、软土范围较小可以选择换填法进行加固处理；软土层较浅范围偏大可以选择高压喷射注浆处理方法；软土层较厚没有砂层可以选择排水固结方式进行加固处理；含水量较高的软土层且对地基强度要求较高的可以选择垂直排水、搅拌桩等多种处理方法。

6.2 加强技术团队建设

随着各个地区的发展，市政路桥工程的建设规模和数量逐渐增多，很多地区都存在软土地基，为保证基础稳定性、提高路桥整体性能，需要充分做好软基处理工作。而专业的技术团队是保证软基处理效果的人才基础，因此相关单位应加强建设技术团队，通过科学的培训和引导严格落实技术处理方案，严禁随意改动施工技术，避免威胁到软基处理效果。同时，应积极培养高素质人才，确保在路桥软基处理中能够充分发挥其理论、技术等方面的作用，切实提高路桥工程基础稳固性。

6.3 加强材料、设备控制

软土地基处理中需要借助一定的设备材料，如果设备材料质量不合格，就很容易威胁到路桥工程的整体质量。为此，应根据确定的地基处理技术合理进行软土地基材料、设备的选择和质量控制。工作人员应加强抽查材料设备的质量，确定其是否能够满足工程建设需求，并且在具体施工中提前调试设备，由专业的人员进行操作，通过装备服务系统的强化处理，充分结合软土地基技术的预期目标，从而提高基础处理效果。

6.4 加强技术管理

软土地基是市政路桥建设的关键所在，如果软基出现问题，就会直接影响工程整体质量。因此，应积极加强技术管理。在软基处理中，应综合比较软基处理技术方案的应用范围、目的、特点、经济性等方面内容，再从中选择最优的处理方法，同时应结合测量资料，系统地评价技术应用效果。只有通过不断改进创新，才能进一步发挥软基处理技术的应用优势。

7 结语

综上所述，软土地基作为威胁市政路桥建设质量的关键因素之一，备受关注，在具体实践中，工作人员应做好软基处理技术的合理选择和应用，根据软土性质合理选择处理方法，将软土路基的稳定性提高，确保工程整体建设效果。