市政道路施工中的软土地基处理技术探析

金拥军

（上海奉贤建设发展（集团）有限公司，上海市201400）

0　引言

城市化进程的推进，对交通运输基础设施建设的要求不断提高，在市政道路施工中，经常会面临软土地基问题。由于软土地基具有较差的性质，因此无法直接被用作市政道路的基础，道路基础施工之前必须做好相应的处理工作。这就要求工程建设必须做好软土地基分析、施工工艺选择和运用，以确保工程质量。

1　软土地基主要特点

（1）软土地基含水量较高，内部孔隙大，密度、强度、透水性均较低，且具有很高的压缩性。此类土体受荷载作用后会产生较大压缩量，同时排水固结速度慢，难以保持稳定。

（2）具有结构性，软土力学结构主要受应力水平控制，如果应力水平较低，则会降低土体压缩性，而应力水平的提高会导致结构破坏。结构性为不可逆特性，即软土结构如果被破坏，则无法恢复，进一步增大压缩量。土类应力同样具有结构性，这种应变关系具有剪胀性特征。若在这种地基条件下建设工程，一旦施工中处理不当则会造成质量问题，严重时将引发事故。

（3）多数地区的地表因淋洗及风化作用会产生硬壳层，其压缩性较低或为中等水平，有很高的强度，若将其作为地基，则能有效减少沉降。

鉴于软土地基存在上述特点，在市政道路施工中必须采取有效措施进行处理，以防其对工程质量及安全造成影响。

2　道路施工中软土地基处理技术应用

2.1　动力加固法应用控制

该软基加固法即强夯法。其工作原理为，将冲击力的破坏作用利用起来，通过作用于不稳定的土体结构，挤压周边土质形成夯坑。目前的市场环境中，可供选择的加固技术有：动力固结、动力置换以及动力密实三种。动力加固法有着加固周期短、操作简单便捷、降低造价成本等优点，为使这些应用效果充分发挥出来，应加大其技术应用原理和应用要点的研究力度。

2.1.1动力固结法

市政道路软基加固技术中的动力固结，就是将因冲击力形成的应力波利用起来，对不良的土体结构进行破坏，以使土体局部形成具有排水功能的缝隙。如此，就能将市政道路软基土体中的孔隙水排出，以强化软土体的固结效果。据相关数据统计，夯击力大小决定了土体的沉降量，且呈正比关系，即土体液化达到90%后，其结构内部的吸附水就会转化为自由水。此时，软土体的结构强度会最小，但孔隙水消失，自由水又会在土体的颗粒吸附作用下形成吸附水，如此，有效解决了软土加固技术的应用问题。

2.1.2动力置换

该加固法即通过桩式置换和整式置换来处理道路工程的软土地基环境问题。桩式置换的应用，就是提高夯击力，以使碎石填筑在软土体中形成具有稳定作用的碎石桩。整式置换，则是指在施工中注入粉碎的碎石，制作成具有加固效果的碎石垫层结构，以保证道路路基质量达到要求。

2.1.3动力密度

动力密实效果的达成，即利用强烈的冲击荷载，对土体间的空隙进行分别压实，改善道路施工的软土地基环境。实践证明，动力密度加固法可使软土地基环境的承载能力提升至3倍左右。

2.2　粉煤灰碎石桩处理技术

这一地基处理技术主要是利用石屑、粉煤灰以及碎石等材料，将这些材料与水泥进行充分混合搅拌，搅拌成黏结强度非常好的桩。针对桩与桩、褥垫层与软土环境，应该进行共同制作形成复合地基，地基相对稳定，以提高道路施工软基环境的强度效果。该技术应用于实践的优势为：简化了混凝土的灌注过程、强化了浆液的流动性与和易性。但是，该法在具体应用过程中，粉煤灰碎石桩加固施工工艺存在泵送混凝土堵管问题，此时，如压力过高，将会导致输料管爆裂。其原因是泵送连接软管较长且混凝土和易性不高。在此情况下，压力降低后，堵管要重新成孔，这就造成了泵送材料的大量浪费。为此，施工技术人员应将其运用于混凝土和易性较高的软土环境，方能将其加固效果充分发挥出来。

在奉浦大道2标（浦星公路—林海公路）道路新建工程的11座桥梁中，有5座桥梁桥头软基采用了该种处理工艺。

2.3　水泥搅拌桩处理技术

水泥搅拌桩处理技术在市政道路的软土环境中主要运用于处于饱和状态的结构加固控制，其作用原理为：将水泥作为固化剂，并在地基上采用特制的搅拌机械设备，使水泥与软土能够以充分且完整的状态进行搅拌。当水泥与软土发生物理与化学反应后，就可对软土地基的强度与稳定性起到提升作用，进而增加变形模量与地基的承载能力。

这一处理技术的施工工艺主要包括以下几点：

（1）对搅拌桩的桩位进行合理的固定，将搅拌桩向指定的桩位区域进行移动，借助水平仪来做后续的调平以及对中处理。这一过程中，应该借助吊线锤与经纬仪等测量仪器，确保能够实现对导向架的垂直度双向控制。另外，在开展搅拌机的预搅下沉作业时，应该在后台开展水泥浆液的拌制工作，在开展压浆工作之前要把浆液向料斗中进行灌注处理。这里浆液的水泥材料主要指普通硅酸水泥，即进行水灰比的控制，在明确了设计规范与要求前提下，保证每米深层搅拌桩按照既定的规范实现50 kg以上的控制。

（2）正常启动深层搅拌桩机转盘后，需待搅拌头转速达到目标要求后，才可着手进行钻杆下沉搅拌。此过程中，下沉施工操作人员应沿着导向架进行作业控制，且下沉时经档位调整控制下沉速度，并保证工作电流在额定范围内。当钻杆下降至既定深度，就可将灰浆泵打开，而后，把浆液经管路输送至搅拌头的出浆口。此时，施工技术人员应在出浆时及时启动搅拌桩机和拉近链条装置，进而为土体与浆液的充分拌合提供保证。

（3）当搅拌钻头提升至与桩顶留有50 cm的高度后，就要关闭灰浆泵，并经重复搅拌下沉，来提升作业质量效果。需注意的是，完成一根桩的施工后，要为下一根桩进行位置确定，以保证水泥搅拌桩满足施工图纸的设计要求。

上述水泥搅拌桩加固技术，在市政道路工程的市场环境中适用性较广。水泥能够吸收软土环境中的水分，以提高软基结构的黏结度，具体施工过程中，技术人员应将搅拌充分作为技术运用控制目标，以使水泥能够深入至软基的孔隙内部，并以均匀状态分布。如此，不仅改善了工程所处的软土地基强度效果，还不会对所处的施工现场环境造成污染。

奉浦大道2标（浦星公路—林海公路）道路新建工程11座桥梁中的其他6座桥梁桥头软基采用了该种处理工艺。

3　结语

在道路施工过程中，常会遇到软土地基，同普通的地基相比，软土地基具有强度低、易发生变形、固结时间长等问题，如处理不当，会在很大程度上影响施工道路的整体质量。因此，在进行道路施工过程中，必须具体分析软土地基施工环境，选择相应的软土地基处理技术和工艺，将软土地基的稳定性、坚固性有效提高，消除安全隐患，确保软土路基在道路施工中的稳固安全。