软基加固技术在城市道路施工中的应用

袁辉明

摘 要：软基这种不良地质会影响道路的路基及路面质量，这个问题严重制约了市政道路的建设。文章首先对软基发生沉降的原因进行了分析，并总结出了具体的原因，其后重点对市政道路的施工中软基加固技术的应用进行了讨论，最后对具体案例进行研究，保证了路基和路面的质量，可供参考。本文写作时作者担任项目总工程师，中级工程师职称。

关键词：灌浆加固法 预压法 夯实法

1.软基发生沉降的原因

软基沉降的发生主要有3个过程：瞬时沉降、主固结沉降和次固结沉降。这3个过程可以分别用Sd、Sc、SS这3个变量来表示，总的沉降指标用S来表示，那么地基总的沉降量就等于3个变量之和。

1.1瞬时沉降情况

1.2主固结沉降情况

这个变量主要表示的是粘性土壤在受到荷载过程中发生的沉降。一般粘性土壤在饱和状态下会存在很多空隙，空隙内充满水分，在自身土壤重力作用下，水被挤出，因而土壤发生了变形，最后形成了一定的沉降就是主固结沉降。

1.3次固结沉降情况

这种沉降主要发生在主固结沉降过程之后，土壤再次发生沉降和变形，这种沉降也被称之为蠕变。发生的主要原因是在不断填土的过程中，由于受到夯实等外力，土壤的颗粒之间的结构骨架遭到冲击，发生了变化，进而形成了蠕变。

2.市政道路的施工中软基加固技术的应用

2.1灌浆加固法

在市政工程施工的过程中，灌浆技术是处理软地基常用的一种方法，因为该方法存在很大的优势，因此能被广泛应用。首先是该技术具有较强的适应力，在大部分环境下都能应用。而这种技术在道路施工中应用時间较长，技术已非常成熟，一般不会发生问题，即使是在施工过程中遇到问题，也能快速解决；此外，灌浆技术的应用成本很低，因此该技术能得到广泛应用。该技术的主要施工工艺如下：

将水泥灌注在地基左右同时摊平压实，一直到水泥变成规则浆脉，就达到了标准。主要原因是软基本身的特点是不够均匀，只有让地基均匀平整后才可以进行下一步骤的施工，在填充水泥浆的过程中需特别注意两个问题：首先是在施工中水泥浆液要持续不断地以圆柱状进行填充，同时灌浆孔周围的土壤需要压实，只有这样才会形成塑性变形，达到施工工艺的要求；其次就是不断观察地基土壤部分是否有裂缝形成，如果有，可以用水泥砂浆进行填充，进而形成土壤与水泥的结合体。因此这种复合地基的形成对灌浆技术起着至关重要的作用，特别是桩体与地基之间位置的复合地基需要完全达到标准，才能保证灌浆技术达到要求的作用。

2.2加筋处理法

软基处理的过程中可以采用加筋的方式进行处理，原理是通过在路基中埋入高强度、大韧性的土工聚合物、拉筋、受力杆件或柴（木）梢排等方法加强路基的自身强度，增加抵抗地基变形沉降的能力。具体的处理方法为清除一定量的软土，利用加筋材料与砂石的混合物作为地基持力层铺设在下面，然后进行加筋施工。最常用的土工格栅就是一种优良的浅层软地基处理材料，能限制软基和路基的侧向位移，增加了侧向约束，从而降低应力水平，加强了路基刚度与稳定性，提高了路基的水平横向排水，使荷载均布，采用土工布覆盖摊铺，既提高路基刚度，也使边坡受到维护，有利于排水，增加地基稳定性。

2.3预压法（静力排水固结法）

这种方法也被称之为静力排水固结法，具有技术先进、安全性高、工艺简单的特点，同时适用范围比较广泛，可适用于冲填土、饱和粘性土淤泥质土壤以及淤泥等软土构成的地基，一般在软基中土壤中的空隙比较小，所以软土加固是通过一定的方法将空隙填满。预压法能有效清除空隙中的水分，增大土壤的强度和耐力。预压法的压实程度可以达到10m，所以是一种非常好的处理方法，近年来得到了广泛的应用。

2.4夯实法

这种方法的主要机理就是利用夯锤强大的夯力砸实地基，夯距最大可达到35m。软体地基在巨大的振动和冲击力作用下，增大了地基的强度进而使地基更加坚实稳定。目前在我国这种技术应用得也非常广泛。这种技术可以在杂土、砂土、高回填土、湿陷性黄土、碎石土等地基中进行应用，同时还能在粉质粘土液化和粉砂液化的处理上起到良好的作用，如果软地基中含有比例较大的水分，那么在处理时就要格外注意夯实位置的选择以及沉降量的大小，这也是夯实技术的关键所在。随着夯实技术的应用，人们也发现了强夯技术存在一定的缺点，那就是这种方法不适用于岩土地质上的软基的处理，特别是在城市内部，因为在岩土地质上面进行强夯有可能会对周围建筑产生冲击破坏。

3.具体案例研究

3.1案例一

A市有一处道路进行加宽，但这道路处在湖泊冲击区，需要对路面进行拓宽，但是土壤稳定性很差，所以在施工过程中需对软地基进行处理，同时需要进行土壤换填。该路段土质主要为软弱土、软土等，同时存在一定比例的沉积淤泥，饱和后土壤状态为流塑状，地基存在一定的液化现象。

该路段道路工程在铺筑前，首先应考虑道路的沉降特点以及铺筑后能否满足车辆行驶的压力，经过对实际情况的勘察以及相关数据进行分析，最后得出结论，由于新路基与原有路基存在压实度、填料以及强度的差异，所以在铺筑后可能会产生纵向裂缝或不匀称的沉降，所以在处理时需要格外注意，经过研究后决定使用对地基进行加筋处理同时使用挖台阶的方式，尽可能降低新路基与原有路基的差异，尽量使原有路基与新路基形成整体，在进行施工的过程中如果软土的厚度≤3m，那么可采用换填的方式进行处理，在换填后的路基填筑中按台阶宽2m、深1m进行控制，同时添加土工格栅进行回填压实。软基深度>3m的采用水泥搅拌桩进行基础处理。应用比较广泛的42.5级水泥桩，一般间距为1m～1.5m之间，桩基础的深度达到穿过软弱土层即可，为了加强桩基础的强度，可在水泥中加入一定的石膏。

3.2案例二

该案例中的地基主要是河流区域，地基中含有一定比例的淤泥质或淤泥，淤泥的厚度变化较大，主要在3m左右，软土具有特殊的物理学特点，分布区域主要在沟谷平原及山间洼地。主要在沿途过程中的一沟谷处存在软弱层，同时表层是约2.5m厚粘土，也是淤泥的一种，其中还含有一定比例的有机质（有机质的物理学特性比较特殊，15.OkPa的快剪粘聚力、39.6%的含水率、1.098的孔隙比、1.06的液性指数、0.578MPa-1的压缩系数、0.00121cm2/s的固结系数。该层的下面为含有一定比例碎石的粘土，该路段施工比较简单，可以直接采用换填的方式进行处理，将淤泥清理干净后用透水性较强的碎石进行换填，深度一般达到坡脚处即可，一般需要直径>2cm碎石土，底层1m可采用20～30cm的块石土进行挤压密实，在换填过程中必须分层进行施工，每铺筑一层就要压实一层，每层的厚度约为30cm。压实一般采用机械进行压实。

在压实的过程中可使用20t的重型压路机进行碾压；松铺的厚度需要严格控制，在碾压之前需要进行试压，试验碾压最适宜的土壤厚土，一般在25cm～30cm之间最为适宜；在碾压的过程中需严格控制碾压的宽度、坡度和路堤尺寸，一般碾压的尺度要比设计尺寸宽35cm左右；严格控制碾压工艺，合格后方可进一步施工；严格控制碾压的均匀程度和碾压强度，避免产生沉降不均匀的现象；严格控制土壤的含水量，压实的土壤水分含量不宜过多，一般在2%以内，在进行整体施工之前先进性试压，没有问题后进行大规模铺筑。

4.结束语

综上所述，随着经济的发展，市政道路工程在国家的城市化发展中起着至关重要的作用，优良的地基处理方案是市政道路安全和质量的保障。在施工过程中具体情况具体分析，根据不同的软基情况选择最为适宜的软地基处理方法，当然过程中必须严格控制施工质量及工艺，避免地基的强度及稳定性出现问题，造成不必要的损失。

参考文献：

[1]马晓燕.道路施工中的软基加固施工技术应用[J].交通世界，2017（19）：80-81.

[2]刘超.道路施工中的软基加固施工技术应用研究[J].华东公路，2016（03）：43-45.