市政道路软基加固施工技术研究

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地基处理技术是指当天然地基不能满足施工要求时，需经过人工处理使得地基满足施工要求的技术。通过地基处理增强天然地基的强度、保证地基的施工稳定性；增加地基的密实性、降低基础的沉降和不均匀沉降；防止地震时地基土的振动液化；消除特殊土的湿陷性、胀缩性和冻胀性等。

1软土的定义

软土普遍定义为从软塑到流塑状态的一种饱和土层。大部分的土质类型为淤泥、泥炭、粘土、粉土等。软土种类繁多，但或多或少都含有以下几个特征：1.天然含水量高，相对含水量大于1.0。2.天然孔隙比较大，e高于1.03.塑性指数Ip=13~15，粘粒含量高；4.可压缩性大；5.抗剪强度低；6.具有较高的饱和度。软土在未扰动的状态下一般较为稳定，一旦受到扰动，其结构会受到影响发生变化，影响土体的稳定性。所以软土地基的处理最终是预防地基沉降以及提高地基稳定性的处理。浅层软基处理浅层软基一般用于地基承载力不足、低填、浅挖路段。一般处理方法有换填、抛石挤淤、浅层加固等方法。换填法是通过人工、机械等将软土层挖除后回填强度较高的砂砾、碎石等材料，以保证路基的沉降量和承载力。适用于浅层非饱和状态的软弱地基、杂填土等，但是一般用于小于3m的浅层处理。抛石挤淤法是在路基底部抛投一定数量的片石，通过片石挤出路基基底的淤泥，从而降低土层的压缩系数。适用于淤泥层厚度较低，表面无较为松软的地段，施工简单，造价较低，使用较为广泛。浅层加固法是在土层中加入水泥和生石灰，通过掺入料与土体之间的化学反应提高土体强度，一般用于0.5~2m的浅层处理。中层软基处理中层的处理深度一般在3~15m之间，适用于软基厚度较大的路段，常用的方法有水泥搅拌桩法、袋装沙井法、塑料排水板法、强夯置换法、挤密碎石法等。

2水泥搅拌桩法

2.1一般要求

水泥搅拌桩法是通过生成搅拌机械将水泥浆或水泥粉与原路段土层拌和，形成水泥土体来提高地基承载力。该方法适用于抗剪强度不小于10kPa、路基填土高度小于7m的路段，其处置深度一般低于15m，对于含水率低于50的软土地基采用湿喷法，当含水率大于50时，多采用粉喷法。在进行水泥搅拌桩处理软基时，要针对现场软土进行室内配合比试验确定固化剂、外掺剂的种类以及用量，通过不同龄期、配合比的试件强度参数来确定施工时的用量。一般而言，水泥掺量为10%~20%，当软基含水率不大于50%时，一般水泥掺量为40~45kg/m3；当软基含水率在50%~70%范围内时，水泥掺量为50~65kg/m3;当软基含水率大于70%时，水泥掺量一般为60~70kg/m3。室内成型的试件无侧限抗压强度值应取90d龄期的值，现场检测可选用28d龄期的抗压强度值作为检测值，一般其平均无侧限抗压强度值应大于0.6MPa。

2.2施工要求

水泥搅拌桩大面积施工前因进行室内实验检测，试验桩数至少2根，测试数据包括机械钻进、强度提升、搅拌速度等，以及水泥的配合比、水灰比、灌入量等。对于深层搅拌机械应保证水泥和土体的充分搅拌，施工时可采用两搅一喷或四搅两喷的工序，如果效果不明显可增加搅拌时间。

3袋装沙井法

3.1一般要求

袋装沙井法是将透水性良好的沙袋通过打入机械设备打入到软基中，形成竖向排水通道，通过沙袋提供地基的承载力，同时为积水提供排水通路。由于沙井距离小易使土体固结，施工时应尽量减小沙袋之间的距离，一般直径在7~12m之间，间距1~2m之间；施工用沙袋用聚丙烯材料制成，装砂后其透水系数应大于5*10-3cm/s,砂的含泥量应小于3%，避免沙土粘结，阻断排水通路。砂井井长需根据软土深度决定，当软基深度较小，易于贯穿，则应尽量穿透整个软基，让软土地基较厚，砂井深度应在保证地基稳定性和在施工沉降允许范围内确定。

3.2施工要求

一般施工工艺流程为：1.排除地表水2.整平地面3.铺设下砂垫层4.测色放样5.机具定位6.打入套管7.沉入砂袋8.拔出套管9.机具移位10.掩埋砂袋11.铺设上层砂垫层一般情况下砂袋应长于井深2m左右，注意拔出套管时将砂袋带出。

4强夯置换法

强夯置换法是利用夯锤的冲击力，将填入坑洞的碎石粗骨料夯实，形成成片的强夯置换墩。该方法适用于软粘性土、素填土、杂填土、碎石土、低饱和粉质土。由于该方法可形成高强度的复合地基，施工效果较为明显，被广泛使用。

4.1一般要求

对于含水量大于60%、粒径小于0.005mm、孔隙率不小于1.5的饱和软黏土不适宜适用，其处理效果并不明显。一般情况下先利用夯锤冲击开软土地基的松软土，形成坑洞，在坑洞中填入级配好的优质粗骨料形成置换墩。

4.2施工要求

强夯施工常用的机械有大型附带吊车、重锤、门架、挖掘机，通过机械配合可以大面积施工。施工前应选用试验场地进行夯实试验。针对夯实效果调节夯实能、夯实次数、点位布置等参数。夯实时应先确认夯实前场地的地面高程，第一次与第二次夯实后应填入级配良好的碎石再进行下一次夯实。一般夯实次数为3次，且第三次进行满夯。夯实完毕利用推土机推平场地并对高程进行测量以及检验。深层软基处理深层软基是指深度大于15m的软土地基。目前国内外常用的处理方法有CFG桩、PHC管桩等。CFG桩处理法是指以碎石为骨料，通过与适量粉煤灰、石屑、砂、水泥拌合后形成具有一定粘结强度的半刚性桩体，通过桩体与土体间的相互作用形成的复合地基增强地基的承载力。PHC管桩处理法是先预制空心的混凝土构件，在现场进行锤击静压的方法沉入软基中来满足施工要求。又被称为预应力高强混凝土管桩。这种软基处理方法效果明显，单桩的承载力优于其他方法，且其单桩的抗弯拉性能、耐久性能、土体贯穿性能都具有良好的优势。

5结语

尽管我国的软基加固技术已经取得了很大的进步和发展，但是由于发展和起步较晚，不同地区的经济发展情况也不尽相同，因此在市政道路施工中的软基加固技术还存在各种各样的问题需要解决，在这种情况下，相关的工作人员需要根据不同的情况和问题来制定符合当地实际情况的、有效的解决方案和措施。道路施工与人们的日常生活息息相关，因此在市政道路的施工和建设当中，一定要把质量放在第一位，针对问题研究出新的技术，保障工程质量，从而不断促进我国社会经济的发展和进步。

参考文献：

[1]古宇力.软基加固技术在市政道路施工中的应用初探[J].江西建材，2016(03):152-154.

[2]邢坤.浅谈软基加固技术在市政道路施工中的分析[J].珠江水运，2016(02):86-87.

[3]卢攀.软基加固技术在市政道路施工建设阶段的运用分析[J].四川水泥，2018(02):58.

作者:陈乡寿 单位:重庆市市政设计研究院