崔苗蘭

太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司（030000）

0 前言

軟土路基主要由軟土組成，軟土具有穩(wěn)定性小、黏度與強(qiáng)度過(guò)低的特點(diǎn)，吸水易受重力影響，可塑性較差。路基是市政道路建設(shè)的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接影響市政道路工程的質(zhì)量。相關(guān)人員應(yīng)采取合理手段解決軟土地基問(wèn)題，盡可能降低造價(jià)成本，提升地基的穩(wěn)定性，改善市政道路建設(shè)質(zhì)量，提升經(jīng)濟(jì)效益。

1 軟土路基概述

軟土路基根據(jù)土質(zhì)的不同，可以將其劃分成為黏性土、砂質(zhì)土以及腐殖土三種不同的類(lèi)型?？偠灾浲谅坊哂休^高的含水量、較大的孔隙、較差的適水性、較高的壓縮性和較低的承載力，所以軟土表現(xiàn)出來(lái)的特征基本上是流變性和觸變性的。若是在施工建設(shè)環(huán)節(jié)中將建筑物直接在軟土路基上建造完成，將會(huì)使得原有的土體形態(tài)發(fā)生變化，建筑物緩緩下沉或者是朝側(cè)向位置滑動(dòng)，不能保證建筑物的穩(wěn)定性與安全性，甚至將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)安全威脅和人身安全威脅。由此可見(jiàn)，在工程開(kāi)工之前，首先要完成軟土路基建設(shè)，將現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用到其中，提升工程質(zhì)量[1]。

2 市政道路施工中軟土路基的特性

2.1 天然含水量高

軟土的大孔隙使得其含水量較高，高含水量使地面變得非常濕軟。天然軟土一般呈現(xiàn)軟塑或流塑狀態(tài)，這直接影響壓實(shí)工作的質(zhì)量，造成路基強(qiáng)度、穩(wěn)定性不足等問(wèn)題。當(dāng)軟土地基施工時(shí)，有必要根據(jù)公路路基填筑高度和寬度，通過(guò)技術(shù)措施處理來(lái)提高承載力，并確保路基的質(zhì)量。

2.2 滲透性相對(duì)較弱

軟土主要包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等，強(qiáng)度低，可壓縮性高，因此滲透性相對(duì)較差。軟土中有機(jī)物含量越高，滲透率越低。為了修筑公路，必須根據(jù)公路要求的軟土的物理性能以及土層的深度來(lái)處理軟土路基。

2.3 抗剪強(qiáng)度差

軟土層通常由包含大量細(xì)顆粒、泥炭和疏松砂土的土壤層組成，其中大部分為軟土和淤泥，幾乎沒(méi)有抗剪切性。軟黏土的抗剪強(qiáng)度低，排水能力降低，在一定程度上影響公路工程的整體質(zhì)量，并在后期的使用中引發(fā)安全事故[2-3]。

3 軟土路基在市政道路工程中的主要問(wèn)題

3.1 軟土路基穩(wěn)定性較差

孔隙較多、含水量較大是軟土路基的主要特點(diǎn)，這就為市政道路施工建設(shè)的后期工作帶來(lái)了一定的難度。由于軟土路基的穩(wěn)定程度較差，強(qiáng)度較低，所以在長(zhǎng)期的雨水侵蝕之下，路基坍塌現(xiàn)象加劇，這就使得道路的正常通行受到一定阻礙。這些施工建設(shè)問(wèn)題不但降低了路基質(zhì)量管理水平，也容易發(fā)生許多交通安全事故。對(duì)于此類(lèi)施工建設(shè)問(wèn)題，設(shè)計(jì)部門(mén)的施工人員應(yīng)結(jié)合施工建設(shè)技術(shù)情況，對(duì)建設(shè)工程的圖紙進(jìn)行周密分析，并重點(diǎn)對(duì)軟土路基建設(shè)進(jìn)行邊緣工程加固維修，確保市政施工工程建設(shè)能夠順利開(kāi)展。

3.2 沉降問(wèn)題頻發(fā)

在市政道路建設(shè)過(guò)程中，因軟土路基濕度大、滲透能力弱，需采取措施及時(shí)排出其中的水分并開(kāi)展壓實(shí)作業(yè)，否則會(huì)直接影響路基質(zhì)量，使路基壓實(shí)度低于標(biāo)準(zhǔn)要求，甚至可能導(dǎo)致路面沉降，降低路基質(zhì)量，影響行車(chē)安全。若出現(xiàn)路基沉降現(xiàn)象，則必須禁止車(chē)輛通行并加以修復(fù)。

3.3 路面硬化問(wèn)題

軟土路基因自身結(jié)構(gòu)與材質(zhì)不夠穩(wěn)定，導(dǎo)致出現(xiàn)路面硬化，道路建設(shè)階段一般選取瀝青混凝土為地面建設(shè)材料。這些材料的穩(wěn)定性不能滿足建設(shè)要求，應(yīng)引進(jìn)新型材料，例如納米材料等。

3.4 路堤滑坡情況嚴(yán)重

市政道路工程施工過(guò)程中路堤滑坡問(wèn)題將會(huì)直接影響軟土路基的施工進(jìn)展，因此應(yīng)該積極關(guān)注路堤滑坡問(wèn)題的嚴(yán)重性，明確出現(xiàn)該類(lèi)問(wèn)題的根本原因，采取恰當(dāng)?shù)慕鉀Q方案，以此確保軟土路基的穩(wěn)定性。軟土路基區(qū)域的基本組成部分就是軟弱黏性土。在該地區(qū)的軟土路基施工時(shí)，受到路基固結(jié)慢、強(qiáng)度較小等多種因素的干擾，使得路基出現(xiàn)滑坡問(wèn)題。在這種嚴(yán)峻的形勢(shì)下，采取何種方式提升軟土路基的堅(jiān)固度，維護(hù)軟土路基穩(wěn)定性，確保道路施工高質(zhì)量施工順利進(jìn)行，成為道路工程施工中備受關(guān)注的問(wèn)題。

3.5 土壤強(qiáng)度和抗剪切強(qiáng)度偏低

軟土路基結(jié)構(gòu)單一，在施工中若是對(duì)軟土處理不善，將會(huì)導(dǎo)致不均勻沉降而產(chǎn)生反射裂縫，影響路基的整體施工質(zhì)量，影響后期路面的行車(chē)舒適度與安全性。此外，軟土的孔隙率一般偏大，壓縮性高，滲透性根據(jù)土壤結(jié)構(gòu)存在明顯的差異。軟土的壓縮性模量就常規(guī)情況下，除了不高于4Pa外，還與液限指數(shù)成正比。軟土在短時(shí)間內(nèi)很難固結(jié)，所以抗剪強(qiáng)度通常都比較低[4-5]。

4 市政道路軟土路基處理技術(shù)

4.1 排水固結(jié)處理技術(shù)

在軟土路基處理技術(shù)中，排水固結(jié)處理法適用于土壤較為飽和、具有黏性的軟土地基中。該處理技術(shù)需要在較為飽和的黏性軟土路基中設(shè)置豎向排水體，其工作原理是將軟土路基中的排水體進(jìn)行擠壓，從而使中間的水分被擠壓出來(lái)。通過(guò)擠壓后的軟土路基會(huì)固結(jié)在一起，軟土路基強(qiáng)度加大，承載力加強(qiáng)。排水固結(jié)處理技術(shù)對(duì)于處理較為飽和的軟土路基以及黏性軟土路基效果較好，可充分發(fā)揮出作用，提高軟土路基的強(qiáng)度。

4.2 換填技術(shù)

針對(duì)少數(shù)質(zhì)地松散的路基，現(xiàn)階段一般采取換填技術(shù)處理。為了確保換填工作的合理性，施工人員必須做好路基深度等參數(shù)的勘察與計(jì)算，以軟土路基的大致分布情況為基礎(chǔ)，確定換填施工的工程量，進(jìn)一步對(duì)換填施工的實(shí)際性與可行性進(jìn)行評(píng)估。按照過(guò)往建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，換填技術(shù)能夠加強(qiáng)軟土路基的承載性能，降低軟土路基沉降等問(wèn)題發(fā)生的概率，切實(shí)增強(qiáng)軟土穩(wěn)定性，有助于為后續(xù)路面建設(shè)打下良好基礎(chǔ)。

在實(shí)施換填技術(shù)的過(guò)程中，施工人員應(yīng)針對(duì)路基深度、換填面積開(kāi)展細(xì)致的測(cè)算工作，合理選擇換填材料。一般情況下，選取的換填材料應(yīng)具備性質(zhì)不易變化、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，常見(jiàn)的換填材料有碎石、山皮石等。施工人員應(yīng)有效管理開(kāi)挖設(shè)備，對(duì)設(shè)備的應(yīng)用、維修、檢查等工作做好詳細(xì)記錄，管控?fù)Q填材料及運(yùn)輸換填材料的設(shè)備，避免因運(yùn)輸問(wèn)題或材料質(zhì)量問(wèn)題影響施工正常進(jìn)行。

結(jié)束換填工作后，必須按照技術(shù)規(guī)范與要求開(kāi)展壓實(shí)處理，保證壓實(shí)度與穩(wěn)定度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)落實(shí)排水設(shè)施的挖掘與填埋工作，在軟土路基兩側(cè)挖掘排水溝，確保軟土中水分以最快的速度排出。如果軟土區(qū)域出現(xiàn)排水不暢的問(wèn)題，應(yīng)采取抽水、拋石擠淤等措施，盡可能減弱水分對(duì)路基造成的負(fù)面影響，確保路基質(zhì)量合格。

4.3 砂墊層技術(shù)

砂墊層技術(shù)一般適用于軟土路基濕度大、土層薄的情況。為將砂墊層的作用發(fā)揮到最大，起到加固軟土的作用，可在地基上墊鋪厚度為0.5cm左右的砂墊層，使其既起到降低填土內(nèi)水位高度的作用，又能保障加固軟土路基、填土階段施工設(shè)備的順暢運(yùn)行。此外，在墊鋪砂墊層時(shí)，施工人員應(yīng)結(jié)合設(shè)備重量、實(shí)際壓力、路基強(qiáng)度等因素開(kāi)展作業(yè)。如在某工程施工階段，施工現(xiàn)場(chǎng)原始地貌為河流侵蝕地貌，存在大量沉積淤泥，軟土層具備含水量大、厚度小的特點(diǎn)。經(jīng)技術(shù)分析確定砂墊層應(yīng)鋪設(shè)的厚度、長(zhǎng)度等，確認(rèn)處理后地基承載力需高于150kPa。為達(dá)到該目標(biāo)，施工人員借助砂墊層技術(shù)開(kāi)展作業(yè)，取得了良好的施工效果。

4.4 強(qiáng)夯技術(shù)

4.4.1 施工技術(shù)簡(jiǎn)介

強(qiáng)夯技術(shù)又稱(chēng)為強(qiáng)力夯實(shí)技術(shù)，也被業(yè)內(nèi)人士稱(chēng)為動(dòng)力固結(jié)技術(shù)，主要應(yīng)用機(jī)理是施工人員利用大型履帶式強(qiáng)夯機(jī)，把重量為9～31t的重錘從6.5～30.5m的高度讓其自由落下，對(duì)土壤進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)，迅速加強(qiáng)軟土路基的承載能力和壓縮模量，形成比較緊密的路基軟土層。

4.4.2 適用范圍

隨著建筑技術(shù)的日漸更新及生產(chǎn)建設(shè)設(shè)備的不斷升級(jí)，強(qiáng)夯技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于高速道路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、核電站以及大型工業(yè)園區(qū)建設(shè)，也適用于一些地質(zhì)情況較為復(fù)雜、含水量較高的路基建設(shè)地段。另外，強(qiáng)夯技術(shù)還適用于碎石處理、砂土飽和與黏性土壤等地基建設(shè)。

4.5 灌漿技術(shù)

灌漿技術(shù)是可以增加軟土路基承載力的方法，可以增強(qiáng)軟土路基的抗?jié)B能力，修路時(shí)可以承受更大的重量，對(duì)路基的破壞不大。所謂灌漿技術(shù)在軟土路基中注入膠結(jié)性能較好的填料，可為整體軟土路基提供支撐，增加路基的密度，提高路基的承載能力，保證軟土路基的穩(wěn)定性，防止外界水流侵蝕路基，達(dá)到預(yù)期的道路建設(shè)目標(biāo)。

4.6 深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)

深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)主要是通過(guò)固化成樁的操作，在整個(gè)施工過(guò)程中充分發(fā)揮原始土壤的作用，以便節(jié)約能源，實(shí)現(xiàn)自然資源的再利用。該技術(shù)在攪拌過(guò)程中，對(duì)地基周?chē)耐寥罌](méi)有影響，對(duì)周?chē)慕煌ㄓ绊懸埠苄?。由于樁的形成與混凝土的澆筑密不可分，所以，施工人員應(yīng)在合適的時(shí)間進(jìn)行充分的技術(shù)準(zhǔn)備并進(jìn)行澆筑操作。

4.7 粉噴樁加固技術(shù)

粉噴樁加固技術(shù)一般應(yīng)用于施工要求嚴(yán)格的工程中，適用于多種橋梁通道及涵洞建設(shè)。以某道路橋頭軟土路基處理為例，經(jīng)過(guò)分析后發(fā)現(xiàn)，樁間土沉降大于樁頂，荷載越大則地基土孔隙水壓越大。據(jù)此，技術(shù)人員制定了具體的施工指標(biāo)，將粉噴樁間距控制在1.5m左右，將鉆進(jìn)速度控制為2 m/min左右，在硬質(zhì)土層鉆進(jìn)時(shí)先減速后提速，隨后提鉆。噴粉攪拌時(shí)要注意隨時(shí)控制噴粉壓力，避免粉末堵塞管道。同時(shí)，借助自動(dòng)化設(shè)施控制噴粉時(shí)間和程度，最終取得了良好的施工效果。在施工階段，技術(shù)人員應(yīng)合理控制鉆機(jī)下鉆深度，確保粉噴樁長(zhǎng)度與標(biāo)準(zhǔn)相符，嚴(yán)禁使用缺乏粉體計(jì)量裝置的噴粉機(jī)。另外，應(yīng)配備專(zhuān)職人員對(duì)設(shè)備和工程情況進(jìn)行檢查，保障樁直徑等數(shù)據(jù)符合標(biāo)準(zhǔn)。

4.8 添加劑技術(shù)

添加劑技術(shù)是常見(jiàn)的對(duì)軟土路基進(jìn)行處理方法之一。添加劑技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備要求低，且成本不高便于操作。常見(jiàn)的做法是將軟土地基中混入水泥、生石灰、熟石灰等添加劑，使添加劑與土壤發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)消耗軟土路基中的水分，且生成穩(wěn)定的固態(tài)顆粒，改變軟土路基原有的土壤成分和結(jié)構(gòu)特性，提升軟土路基的穩(wěn)定性和抗壓性。

4.9 高壓旋轉(zhuǎn)噴射技術(shù)

高壓旋轉(zhuǎn)噴射技術(shù)是一種新型技術(shù)，是技術(shù)人員在不斷實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐的一種技術(shù)方法，廣泛應(yīng)用于公路、鐵路等建設(shè)領(lǐng)域。該技術(shù)的工作原理是依靠高壓的作用，使易受破壞的土壤結(jié)構(gòu)硬化，制成圓柱體。該技術(shù)在噴涂施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題，如灌漿流失等。在這種情況下為了不降低實(shí)施效果，技術(shù)人員可以在道路材料中添加含有氧化鈣的物質(zhì)進(jìn)行控制和優(yōu)化[6-10]。

5 結(jié)語(yǔ)

市政道路建設(shè)中，必須對(duì)軟土路基處理給予足夠的重視。施工團(tuán)隊(duì)在鋪設(shè)市政道路地基階段，應(yīng)多次、細(xì)致地勘察施工范圍內(nèi)的土壤狀況及其他地質(zhì)條件，熟悉勘察軟土路基的情況并認(rèn)真記錄。另外，針對(duì)不同軟土路基應(yīng)采用不同的加固策略，以提升路基承載能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，避免后續(xù)施工過(guò)程中路基沉降造成不良影響，或潛在路基問(wèn)題對(duì)市政道路建成后通車(chē)安全造成威脅。