金擁軍

（上海奉賢建設(shè)發(fā)展（集團(tuán)）有限公司，上海市201400）

0　引言

城市化進(jìn)程的推進(jìn)，對(duì)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求不斷提高，在市政道路施工中，經(jīng)常會(huì)面臨軟土地基問題。由于軟土地基具有較差的性質(zhì)，因此無法直接被用作市政道路的基礎(chǔ)，道路基礎(chǔ)施工之前必須做好相應(yīng)的處理工作。這就要求工程建設(shè)必須做好軟土地基分析、施工工藝選擇和運(yùn)用，以確保工程質(zhì)量。

1　軟土地基主要特點(diǎn)

（1）軟土地基含水量較高，內(nèi)部孔隙大，密度、強(qiáng)度、透水性均較低，且具有很高的壓縮性。此類土體受荷載作用后會(huì)產(chǎn)生較大壓縮量，同時(shí)排水固結(jié)速度慢，難以保持穩(wěn)定。

（2）具有結(jié)構(gòu)性，軟土力學(xué)結(jié)構(gòu)主要受應(yīng)力水平控制，如果應(yīng)力水平較低，則會(huì)降低土體壓縮性，而應(yīng)力水平的提高會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。結(jié)構(gòu)性為不可逆特性，即軟土結(jié)構(gòu)如果被破壞，則無法恢復(fù)，進(jìn)一步增大壓縮量。土類應(yīng)力同樣具有結(jié)構(gòu)性，這種應(yīng)變關(guān)系具有剪脹性特征。若在這種地基條件下建設(shè)工程，一旦施工中處理不當(dāng)則會(huì)造成質(zhì)量問題，嚴(yán)重時(shí)將引發(fā)事故。

（3）多數(shù)地區(qū)的地表因淋洗及風(fēng)化作用會(huì)產(chǎn)生硬殼層，其壓縮性較低或?yàn)橹械人?，有很高的?qiáng)度，若將其作為地基，則能有效減少沉降。

鑒于軟土地基存在上述特點(diǎn)，在市政道路施工中必須采取有效措施進(jìn)行處理，以防其對(duì)工程質(zhì)量及安全造成影響。

2　道路施工中軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用

2.1　動(dòng)力加固法應(yīng)用控制

該軟基加固法即強(qiáng)夯法。其工作原理為，將沖擊力的破壞作用利用起來，通過作用于不穩(wěn)定的土體結(jié)構(gòu)，擠壓周邊土質(zhì)形成夯坑。目前的市場(chǎng)環(huán)境中，可供選擇的加固技術(shù)有：動(dòng)力固結(jié)、動(dòng)力置換以及動(dòng)力密實(shí)三種。動(dòng)力加固法有著加固周期短、操作簡(jiǎn)單便捷、降低造價(jià)成本等優(yōu)點(diǎn)，為使這些應(yīng)用效果充分發(fā)揮出來，應(yīng)加大其技術(shù)應(yīng)用原理和應(yīng)用要點(diǎn)的研究力度。

2.1.1動(dòng)力固結(jié)法

市政道路軟基加固技術(shù)中的動(dòng)力固結(jié)，就是將因沖擊力形成的應(yīng)力波利用起來，對(duì)不良的土體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，以使土體局部形成具有排水功能的縫隙。如此，就能將市政道路軟基土體中的孔隙水排出，以強(qiáng)化軟土體的固結(jié)效果。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，夯擊力大小決定了土體的沉降量，且呈正比關(guān)系，即土體液化達(dá)到90%后，其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的吸附水就會(huì)轉(zhuǎn)化為自由水。此時(shí)，軟土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會(huì)最小，但孔隙水消失，自由水又會(huì)在土體的顆粒吸附作用下形成吸附水，如此，有效解決了軟土加固技術(shù)的應(yīng)用問題。

2.1.2動(dòng)力置換

該加固法即通過樁式置換和整式置換來處理道路工程的軟土地基環(huán)境問題。樁式置換的應(yīng)用，就是提高夯擊力，以使碎石填筑在軟土體中形成具有穩(wěn)定作用的碎石樁。整式置換，則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墊層結(jié)構(gòu)，以保證道路路基質(zhì)量達(dá)到要求。

2.1.3動(dòng)力密度

動(dòng)力密實(shí)效果的達(dá)成，即利用強(qiáng)烈的沖擊荷載，對(duì)土體間的空隙進(jìn)行分別壓實(shí)，改善道路施工的軟土地基環(huán)境。實(shí)踐證明，動(dòng)力密度加固法可使軟土地基環(huán)境的承載能力提升至3倍左右。

2.2　粉煤灰碎石樁處理技術(shù)

這一地基處理技術(shù)主要是利用石屑、粉煤灰以及碎石等材料，將這些材料與水泥進(jìn)行充分混合攪拌，攪拌成黏結(jié)強(qiáng)度非常好的樁。針對(duì)樁與樁、褥墊層與軟土環(huán)境，應(yīng)該進(jìn)行共同制作形成復(fù)合地基，地基相對(duì)穩(wěn)定，以提高道路施工軟基環(huán)境的強(qiáng)度效果。該技術(shù)應(yīng)用于實(shí)踐的優(yōu)勢(shì)為：簡(jiǎn)化了混凝土的灌注過程、強(qiáng)化了漿液的流動(dòng)性與和易性。但是，該法在具體應(yīng)用過程中，粉煤灰碎石樁加固施工工藝存在泵送混凝土堵管問題，此時(shí)，如壓力過高，將會(huì)導(dǎo)致輸料管爆裂。其原因是泵送連接軟管較長(zhǎng)且混凝土和易性不高。在此情況下，壓力降低后，堵管要重新成孔，這就造成了泵送材料的大量浪費(fèi)。為此，施工技術(shù)人員應(yīng)將其運(yùn)用于混凝土和易性較高的軟土環(huán)境，方能將其加固效果充分發(fā)揮出來。

在奉浦大道2標(biāo)（浦星公路—林海公路）道路新建工程的11座橋梁中，有5座橋梁橋頭軟基采用了該種處理工藝。

2.3　水泥攪拌樁處理技術(shù)

水泥攪拌樁處理技術(shù)在市政道路的軟土環(huán)境中主要運(yùn)用于處于飽和狀態(tài)的結(jié)構(gòu)加固控制，其作用原理為：將水泥作為固化劑，并在地基上采用特制的攪拌機(jī)械設(shè)備，使水泥與軟土能夠以充分且完整的狀態(tài)進(jìn)行攪拌。當(dāng)水泥與軟土發(fā)生物理與化學(xué)反應(yīng)后，就可對(duì)軟土地基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性起到提升作用，進(jìn)而增加變形模量與地基的承載能力。

這一處理技術(shù)的施工工藝主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)攪拌樁的樁位進(jìn)行合理的固定，將攪拌樁向指定的樁位區(qū)域進(jìn)行移動(dòng)，借助水平儀來做后續(xù)的調(diào)平以及對(duì)中處理。這一過程中，應(yīng)該借助吊線錘與經(jīng)緯儀等測(cè)量?jī)x器，確保能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)導(dǎo)向架的垂直度雙向控制。另外，在開展攪拌機(jī)的預(yù)攪下沉作業(yè)時(shí)，應(yīng)該在后臺(tái)開展水泥漿液的拌制工作，在開展壓漿工作之前要把漿液向料斗中進(jìn)行灌注處理。這里漿液的水泥材料主要指普通硅酸水泥，即進(jìn)行水灰比的控制，在明確了設(shè)計(jì)規(guī)范與要求前提下，保證每米深層攪拌樁按照既定的規(guī)范實(shí)現(xiàn)50 kg以上的控制。

（2）正常啟動(dòng)深層攪拌樁機(jī)轉(zhuǎn)盤后，需待攪拌頭轉(zhuǎn)速達(dá)到目標(biāo)要求后，才可著手進(jìn)行鉆桿下沉攪拌。此過程中，下沉施工操作人員應(yīng)沿著導(dǎo)向架進(jìn)行作業(yè)控制，且下沉?xí)r經(jīng)檔位調(diào)整控制下沉速度，并保證工作電流在額定范圍內(nèi)。當(dāng)鉆桿下降至既定深度，就可將灰漿泵打開，而后，把漿液經(jīng)管路輸送至攪拌頭的出漿口。此時(shí)，施工技術(shù)人員應(yīng)在出漿時(shí)及時(shí)啟動(dòng)攪拌樁機(jī)和拉近鏈條裝置，進(jìn)而為土體與漿液的充分拌合提供保證。

（3）當(dāng)攪拌鉆頭提升至與樁頂留有50 cm的高度后，就要關(guān)閉灰漿泵，并經(jīng)重復(fù)攪拌下沉，來提升作業(yè)質(zhì)量效果。需注意的是，完成一根樁的施工后，要為下一根樁進(jìn)行位置確定，以保證水泥攪拌樁滿足施工圖紙的設(shè)計(jì)要求。

上述水泥攪拌樁加固技術(shù)，在市政道路工程的市場(chǎng)環(huán)境中適用性較廣。水泥能夠吸收軟土環(huán)境中的水分，以提高軟基結(jié)構(gòu)的黏結(jié)度，具體施工過程中，技術(shù)人員應(yīng)將攪拌充分作為技術(shù)運(yùn)用控制目標(biāo)，以使水泥能夠深入至軟基的孔隙內(nèi)部，并以均勻狀態(tài)分布。如此，不僅改善了工程所處的軟土地基強(qiáng)度效果，還不會(huì)對(duì)所處的施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境造成污染。

奉浦大道2標(biāo)（浦星公路—林海公路）道路新建工程11座橋梁中的其他6座橋梁橋頭軟基采用了該種處理工藝。

3　結(jié)語

在道路施工過程中，常會(huì)遇到軟土地基，同普通的地基相比，軟土地基具有強(qiáng)度低、易發(fā)生變形、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)等問題，如處理不當(dāng)，會(huì)在很大程度上影響施工道路的整體質(zhì)量。因此，在進(jìn)行道路施工過程中，必須具體分析軟土地基施工環(huán)境，選擇相應(yīng)的軟土地基處理技術(shù)和工藝，將軟土地基的穩(wěn)定性、堅(jiān)固性有效提高，消除安全隱患，確保軟土路基在道路施工中的穩(wěn)固安全。