1、小议市政道路施工软基加固技术摘要：随着我国城市现代化建设的迅速发展，市政道路的建设需求越来越大。在公路工程在施工中会遇到很多难题，软土地基，便是施工过程中经常遇到且对施工影响较大的问题之一。本文旨在对几种软土地基常用的处理方法进行简单的说明，分析深层搅拌桩处理法、换填加固法、强夯法等加固方式的优劣，总结道路工程中软土地基的处理方法。 关键词：市政道路；软土地基；加固处理 Abstract: With the rapid development of Chinas city modernization construction, municipal road construction needs
2、 more and more. In the highway engineering will encounter many problems in construction, soft soil foundation; it is one of the larger problem and influence on construction often encountered in the construction process. This paper aims to a simple description of the treatment methods of soft soil fo
3、undation in common use, analysis of deep mixing pile method, replacing reinforcement method, dynamic compaction reinforcement methods, and treatment methods for soft soil foundation in road engineering. Key words: municipal road; soft soil foundation; reinforcement 中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（
4、2013）1-0020-03 软土地基在我国的分布广泛，在市政道路建设需求日益加大的形势下，道网密度增加，越来越多的道路工程需要经过软土地基。软土地基需要进行加固处理，否则难以满足现代道路建设的需求，影响市政道路的正常使用甚至导致安全事故的发生。因此，软土地基加固处理，成为市政道路设计和施工的技术难题。 1 软土地基路基病害类型 软土，是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国，软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地基的天然孔隙比较大，大约在 1.0左右，容易因外界因素而变大，不能满足现代市政道路建设的要求。处理软土地基的主要
5、方式是加固，如果处理不当，回到道路产生沉降、断裂等病害。如软土地基出现滑动时，会导致路基失稳，路面扭曲；在填土荷载的作用下，软土地基产生不均匀的沉降，导致路面不平，结构破坏，在与桥梁等的连接处容易出现差异沉降，影响行车的安全。 2 道路软土地基处理的一般原则 对于软土地基的处理，要优先现有天然材料，如建筑垃、工业废料等符合填充标准的材料进行地基的加固；有机含量较多或者带有腐蚀性的工业垃圾等不适合用于地基的加固。软土地基的处理要达到以下的目的：加固地基，增加其抗剪性和减少下沉；改善软土的动力性能，防治软土地基出现震动变形或液化；降低软土地基的压缩性，控制沉降在合理范围内；降低地基的渗透性，防治出
6、现渗流造成地基的破坏。 3 市政道路软土地基的加固处理技术 软土地基的排水加固，是市政道路建设的关键，是关系到市政道路建设质量和使用寿命的重要环节。软土地基的处理有很多种技术，需要根据施工现场软土地基的实际情况和周围的环境进行选择，力求市政道路软土地基加固处理经济效益和社会效益的统一。 3.1 换填置换法 换填置换法，既是在勘察数据的基础上，对一定范围和一定深度范围内的软土地基进行置换，置换的材料一般为强度高、稳定性好的其他物理材料，如砂石、石灰等，以达到改良地基或者形成双层地基，起到地基加固或者减小下沉的效果。置换法的软土地基处理方式，需要有以下几点需要注意：一是选用的换填材料要根据施工地实
7、际的情况进行选择，要符合相关规定和道路建设的要求，这样才可保证软土地基加固的实施是合理有效的。二是置换过程中，要逐层换填加固，逐层压实，用机械碾压等方法使之达到建筑要求的压实度。三是换填的深度和面积要经过正确的计算。 3.2 排水固结法 袋装沙井、沙井和砂垫层处理法，是软土地基排水加固处理的主要形式。袋装沙井法，是将符合施工要求的砂装入透水性良好的编织袋，然后利用打入设备将沙袋打入软土地基。袋装沙井法适用于软土厚度大于 5m，路堤填筑的自重大于地基承载力的情况，具有节约材料、费用低、施工效率高等特点，是处理软土地基的重要方法。沙井加固是指在软土地基进行钻孔，灌入砂进行水分的吸收的方法。砂垫层法
8、是指在软土地基顶层铺设砂层进行排水，使软土地基中多余的水分在填土荷载的作用下加速排出，起到排水固结的作用。利用砂垫层法进行排水时，要注意路基填筑的速度与排水固结的速度相适应，保证路基在填筑过程中即有效的排水，又不因过大的荷载产生破坏。 3.3 塑料排水板法 塑料排水板法是新型的排水固结方法，在当前具有很广泛的运用，适用于地基松软、地下水位较高的软土地基处理。塑料排水板法的特点是，质量轻、强度高、单孔的排水面积大，排水效果好等特点。塑料排水板法处理软土地基的原理是将特制的带有竖向排水槽的排水板，通过打桩设备打入到软土地基中，在软土地基内形成通畅的排水路径，软土地基受到路基填土或者堆载预压等外力的
9、作用，将多余的水分沿排水槽排除到砂垫层，在由砂垫层向两侧排出，从而减少地基中的水分，加快固结。 3.4 机械碾压和夯实法处理 在土壤中，水分以多种形式存在于土壤中，在受到巨大的外力作用是，土壤可将多余的水分排挤出来，是土壤的密度加大，起到加固地基的效果。机械碾压法和夯实法就是利用这个原理来加固地基。进行机械碾压和夯击时，要根据实验取得的数据选择碾压和夯击的工艺，确定碾压和夯击的力度、范围、次数等因素。在碾压加固时，先使用小吨位的碾压机进行静压，再采用大吨位的碾压机进行震动碾压，最后使用光轮碾压机碾压。按照从边线大到中的原则进行，碾压以三分之一重叠的方式递进。夯实法是指利用重锤等带来的强大外力进
10、行加固的方法，重锤夯实法的主要注意事项有：锤子的重量、起落的距离、夯实的时间间隔和夯实的遍数等。 3.5 化学加固法 化学加固法是指利用一些化学材料对软土地基进行排水固结的处理，以增加水利工程地基的稳定性，常见的化学加固法有深层水泥和石灰搅拌法、灌浆法等。深层石灰搅拌桩法，是利用石灰与土搅拌后所发生的一系列物理和化学反应来加强软土地基的强度，根据实际地质的不同所产生的加固效果也不同。深层石灰搅拌桩法的材料主要就是生石灰和高炉煤灰，可以有效的吸收软土地基中的过多水分，施工要按照从四周到中间的顺序原则，施工过程中要避免石灰搅拌桩被地表或附近的水渗透而过多吸收水分失去原有效果。 3.6 反压护道法
11、反压护道法是指在道路的两侧，用砂等材料修筑一定高度和宽度的护道，材料的选用要保证其稳定性和透水性的良好。护道的修筑可以平衡路基下面软土地基向道路两侧滑动的张力，从而起到稳定路基的作用。反压护道法加固软土地基，施工简单，成本低，但会占用道路两侧的土地，后期养护任务重。 3.7 强夯法加固软基 强夯法加固非饱和土的过程,就是土中的气相被挤出的过程。在重复夯击作用下土体中产生裂纹,土中部分吸附水变成自由水,随着孔隙水压力的消散,土的抗剪强度和变形模量不断增长。单纯的强夯由于竖向裂缝的产生并非规则的和连续贯通的,因而在孔隙水和气体排除过程中并非很畅通,这就造成在施工过程中孔隙水压力消散缓慢,从而影响到
12、加固的效果和施工进度,效果不佳。采用排水固结法结合强夯,当土体受到冲击荷载时,土中孔隙水压力增加,孔隙水可渗透到袋装砂井中,沿袋装砂井直接排到地表,这样缩短了排水距离,加速了孔隙水压力的消散过程和地基沉降的发展,而达到加固的目的。这里需要注意几个问题：1)必须关注如何降低孔隙水压和增大有效深度。增加加固深度,要求增加能量,而增加能量,按常规工艺会增大孔压。当前软黏土地基强夯处理效果不佳的原因有三个方面:一是由于夯击能量不足,有效加固深度不够,下部土体未完成固结沉降;二是由于强夯使上部软黏土结构性破坏,不仅降低了强度,还大幅度降低了渗透性;三是当前规定的强夯工艺不适应软黏土地基强夯特点,导致地基
13、中孔隙水压力居高不下而形成“橡皮土” 。针对上述原因,可以采取适应强夯加固的有效排水系统,采用了适应软黏土地基的“先轻后重、逐级加能、少击多遍、逐层加固”的夯击方式,确立了以不破坏土体宏观结构为原则的收锤标准,形成了能够有效抑制孔压上升,加速孔压消散,防止土体液化,增强强夯效果,降低能耗的一整套强夯新工艺。2)强夯法宜用于要求施工期短缺少预压时间、或者缺少预压荷载、软土层较浅、宽大场地排水不易等情况,特别是在上覆杂填土或大块石的地基。对于一般在正常条件下处理的软基,强夯法由于同样需要结合砂井及垫层,所以处理费用比普通填土预压措施要贵,但它比复合地基便宜,施工也方便。 4 总结： 总之，市政道路
14、施工中软基加固技术有很多种，每种加固技术都有它的适用性和局限性.水泥土搅拌桩施工质量难以控制,检测繁琐且费用高,加固深度也有限；现浇管桩具有地基适应性好、施工质量易控制,无需预压、承载力高、总沉降量小、检测方便、桥头跳车改善程度好等粉喷桩无法比拟的优点,因此选现浇薄壁管桩加固软基更经济、更合理；强夯法主要是针对透水性较强的软土,加固效果明显,而对软粘土不适宜。到底采用哪种软基加固方法，需要工程人员在具体的工程实践中加以选择和实施。不管采用哪种加固方法，在施工过程中，必须加强管理认识、紧抓施工环节、严格质量要求，唯有如此，才能严格控制工程质量。 参考文献： 1 郑锦杰.浅谈阳江地区市政道路软基施工处理J. 中国科技信息. 2009(16) 2 赖文侠.市政道路软土地基施工处理措施J. 民营科技. 2009(10) 3 胡慧娟.浅谈改良河细砂铺筑市政道路基层的施工工艺J. 黑龙江科技信息. 2010(11)
