市政道路工程软土路基施工技术探析

丁高利

【摘要】在我国市政道路工程项目大量施工过程中，道路管线软基施工的问题越来越受重视。本文分析了市政道路施工过程中道路软基施工遇到的主要技术问题，阐述了对道路软基处理的常用方法以及软土基路堤填筑的关键工序，并对这些方法进行评价。

【关键词】市政道路；软土路基；施工技术

一、 道路软基施工遇到的主要技术问题

在市政道路工程建设中，有时会需要在由淤泥和淤泥质土构成的软土上进行道路工程施工建设。软土具有高含水量、高孔隙性和高压缩比等特点，软土地基及其不稳定且易变形。因此，在施工时需要高度重视严格控制。如果软基处理不当或者不能达到相关技术标准，不但会延误工程实施的进度，还会直接影响工程质量，甚至为道路建成之后的保养和维护埋下隐患。依据对软基施工过程的研究，可以将技术难题划分为如下三个方面。

1. 软土路基强度低

为了建设高质量的公路，避免引发行车安全问题，首先要确保路基的强度以及使用期限。然而，天然软土强度普遍较低，在受到挤压或震动之后，土壤强度大幅度降低，极易在路面出现变形和下沉等问题，从而导致道路工程不能满足其基本要求。为了避免这种情况，在软基施工过程中，技术人员会通过软土取样、分析和研究，制定出提高土体密度的施工技术措施，满足道路工程对地基土承载力的要求。

2. 边坡软基易受雨水冲刷

在市政道路工程中，需要对边坡路基进行处理，这就需要首先考虑路基的稳定性。这就增加了软土地段的边坡软基处理的难度，需要达到更高的标准。因此，施工技术人员需要采取整体综合性的手段。既要保证边坡路基免受雨水冲刷的损坏，也要考虑道路工程的总体施工效果。

3. 控制沉降和剩余沉降难度大

在城市规划的过程中，难免需要对软土地段进行道路工程建设。为了增加软基的硬度和承载力，通常会选择在地基中需要添加硬质土。这种做法虽有成效，但同时也产生了一个客观的技术问题，即如何控制路基的沉降和剩余沉降的比例。因此，技术人员在软土路基的填土过程中，需要对路基的沉降和剩余沉降严格把关，以确保路基建设符合相关工程建设标准。

二、 主要的道路软基处理技术

为了更好地进行道路软基处理，工程技术人员加强了相关技术的研究。在实践过程中不断验证和发展各种理论，逐步形成了较为完善的技术处理理论和工程实施方法。目前，道路软基处理所采取的主要技术措施，概括有以下几点。

1. 堆载预压法

堆载预压法是指在道路修筑之前，用等于或大于设计荷载能力的填上荷载实行预压处理。这种方法可以使得软土地基发生固结和沉降，有效提高地基强度。在软土地段固结沉降后的地基强度指标达到预计值后，再进行道路工程路面建設。

2. 换填垫层法

换填垫层法指的是用强度高的粘性土、砂、砾、卵石或石屑等渗水性材料，将一定深度范围的软土层进行换填。并通过夯实处理，做成低压缩、高承载的垫土层。依据不同的换填方式，该方法又可细分为换填土法、抛石挤淤法和爆破挤淤法。

3. 强夯法

强夯法是指为提高软弱地基的承载力，用重锤自一定高度下落夯击土层使地基迅速固结的方法，称动力固结法。利用起吊设备，将 10～25t 的重锤提升至 10～25m 高处使其自由下落，依靠强大的夯击能和冲击波作用夯实土层。这种方法一般仅仅适用于粗颗粒含量较高、非饱和的软土土质，对饱和度较高的粘性土质处理效果不显著，而对淤泥和淤泥质土处理效果更差。

4. 排水固结法

排水固结法指的在软土上设置竖向排水井，例如砂井、塑料排水袋等，使得天然土层中的孔隙水被慢慢排出，降低土壤孔隙比，软土固结变形、强度增大，这种办法主要用于解决地基沉降及稳定性问题。为了加速土层的固结进程，最简单最有效的办法就是增加土层的排水途径，缩短土层的排水距离。因此，可以通过设置竖向排水井（砂井或塑料排水袋），加速地基固结过程，短期内达到固结效果，缩短预压工期，提前完成沉降处理。同时，这种方法也加速了地基土抗剪力的增长。使地基承载力的增长率始终大于施工荷载增长的速率，从而保证了地基施工的稳定性。

5. 深层搅拌法

深层搅拌法是指通过深层搅拌机械设备将软土和水泥等固化剂进行强制搅拌，利用软土和固化剂在搅拌过程中所产生的一系列物理反应和化学反应，从而形成具有高强度特性的加固体。依据固化剂形态的不同，可将深层搅拌法进一步细分为喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。需要注意的是，该方法处理过的地基应视为复合地基，应力应该由桩和土共同承担。

三、 软土基路堤填筑的关键工序

在对软土地段进行软基处理之后，还需要经过加载处理。逐渐消散超孔隙水压力，降低孔隙比，固结地基，提高软土密度，增强抗剪力。同时，为了防止堆载速率大于软基抗剪力增速，损害路基的整体稳定性，在加载预压时需要逐级处理。即等这一级的沉降趋势稳定后，再施加下一级荷载，促进软土地基的固结和路基的稳定。为了保证填筑路基的稳定，需要采取的措施主要有两种。

1. 通过沉降速率控制填筑速率

路基填筑的速率与地基沉降速率应保持一致。在地基条件相同的情况下，填筑速率越大，沉降速率就越大，危险性就越高。因此，用沉降速率控制填筑速率是保证填筑路基是否稳定的关键因素。

2. 增设反压护道

增设反压护道指的是抬高原设计护坡的位置，使其达到路堤高度的一半。由于软基的抗剪性弱，因此护道要与路基上方同步施工，形成一个整体，增设反压护道可以使得路基承载力扩散至一个较大的范围。虽然增加了一些土方使用，但对增加施工的连续性、均衡地基受力和缩短工期都有利。

此外，考虑到软土地段往往是水位较高的地段。与普遍地段相比，做好排水处理显得尤为重要。因此，加深排水沟、完善排水系统也是增强填筑路基稳定性的有效方法。

在软基路段实施道路工程建设时，需要考虑路基加载所造成的地基沉降，特别是修建通道、涵洞，越接近中线的地方沉降就会越严重。对此，涵洞、通道处的施工方法通常有两种：一是填土预压法，即在挖槽施工之前先进行填土堆载，使地基沉降到位；二是预留沉降量法，即通过计算合理设定有关部位的预留沉降量，同时设置施工缝处理管节接头。在施工过程中严格控制，避免出现沉降导致的错位。

四、 结语

软基处理是道路工程建设的重点和难点。在道路施工之前，应该针对施工要求和软土特性找到合适的处理方法，提出并实施软基处理的具体施工技术，为市政道路工程建设的顺利进行打下坚实基础。只有集结所有建设者的智慧，汇集所有建设者的努力，中国的市政建设事业才会逐步完善，并一步步走向辉煌。

参考文献：

1王学奎.道路工程路基施工的技术要求与施工工艺[J].山西建筑，2007.

2魏晨民.如何加强道路工程软土路基处理技术的发展与创新[J].北京大学学报，2004.