浅析市政道路工程软基加固技术

盛永灿++潘立新

[摘 要]近年来，伴随着我国国民经济的飞速发展以及大力开展城市基础设施建设工作口号的落实，市政道路工程施工建设正在如火如荼的进行着。在许多城市道路的施工建设中，软土地区的施工较为广泛，如何做好这一区域的地基加固工作越来越重要，已成为衡量整个道路工程施工质量的关键所在。在这种时代背景下，软土地区施工加固技术得到了广泛的重视，已经形成了许多加工新方法、新措施，有必要对软基加固技术进行研究和分析。

[关键词]市政道路；软基加固；技术

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0176-01

1 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，防治出现渗流造成地基的破坏。

2 市政道路施工的软基加固技术

2.1 粉煤灰碎石桩法

粉煤灰碎石桩（CFG）法是由碎石、石屑（或砂）、粉煤灰掺适量水泥加水搅拌后形成高黏结强度桩，桩与桩间土和褥垫层一起形成的复合地基。它的主要优点在于强度好，有良好的和易性、流动性以及混凝土灌注简便等，还能节省水泥及砂的用量，减少了对环境的污染。值得注意的是：本工艺在施工中出现的最多故障就是在泵送混凝土时中途堵管，压力过高时，输料管会发生爆裂。

2.2 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。

2.3 现浇混凝土管桩施工技术

现浇混凝土管桩技术作为我国现阶段一个重要的施工技术，结合了很多施工技术的优点，既有振動沉管桩和预应力混凝土管桩的优点，又有振动沉模壁防渗墙等优良的技术优势。现浇混凝土管桩技术的管桩桩身强度相对比较高，桩身直径可以达到1.5米左右，有效加固深度甚至可以达到25米以上。

2.4 水泥搅拌桩加固技术

水泥土搅拌桩技术适用于加固饱和软土地基，它的原理将水泥作为固化剂通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌产生一系列物理、化学反应而形成一定强度的优质地基来提高承载力和增大变形模量。其具体施工方法有：首先，放好搅拌桩桩位，移动搅拌桩机到达指定桩位，对中、调平（用水准仪调平），采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度（垂直度小于1.0%桩长）；其次，在搅拌机预搅下沉的同时，后台拌制水泥浆液，在压浆前将浆液放入集料斗中。选用普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45～0.50之间，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50kg；启动深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，工作电流不应大于额定值；启动深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，工作电流不应大于额定值；下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按设计确定的提升速度（0.50～0.80m/min）边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和；搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后，关闭灰浆泵，重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度按设计要求进行；下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面；最后，施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。其主要特点：干燥的固化材料能吸收一部分软土地基中的水分而达到更好的效果；固化材料在搅拌过程中能依靠软土水分的黏性黏附到空隙内部达到均匀分布，提高地基土强度的效果；固化材料主要是水泥、生石灰等来源广泛的材料通过1∶1的混合而成，其适应性较广，适合于大多数工程；且固化材料在取料到施工过程中能够避免粉尘外溢，不会对环境造成污染。

2.5 强夯法加固技术

强夯法又称动力加固法，其主要优点有适用性强、加固效果好、施工简便，有利于加快施工进度以及成本较低等。强夯法的机理是利用强大的冲击力将土体结构破坏，对周围土进行挤压形成夯坑，主要分为动力密实、动力固结、动力置换这3种加固机理。强夯法适用于施工期要求短、预压时间不足、场地宽大且软土层较浅以及施工排水设施不良等情况的工程施工。由于强夯法施工需要考虑到砂井及垫层，所以，其处理费用相比于普通填土预压来说要高，但它费用比复合地基要便宜且施工也方便。

2.5.1 动力密实

动力密实是通过冲击荷载来压实土体间的空隙使得土体密实，从而提高地基土的强度。实践表明，地面在冲击力的作用下会产生沉降，具体沉降深度为夯击一遍下降0.5～1.0m，经过夯实后的地基土其承载力能提高2～3倍。

2.5.2 动力固结

动力固结是通过冲击能力产生的应力波破坏土体结构，使得土体局部产生许多充当排水通道的缝隙，以助于孔隙水的顺利流出后土体达到固结。笔者认为，土体的沉降量与夯击能力成正比关系，当土体的液化度达到100%时，其吸附水会变成自由水，此时的土体强度达到最低值，这时再进行夯击纯属多余，因为随着孔隙水的消散，自由水又会被土颗粒吸附而形成吸附水，就像一个弹簧活塞模型。

2.5.3 动力置换

动力置换可分为整式置换和桩式置换。整式置换是通过夯击力将碎石压入淤泥中形成碎石垫层。桩式置换通过夯击力将碎石填筑在土体中形成碎石桩，起着复合地基的作用。值得注意的是：一般来讲，增加加固深度就要增加能量，这会造成孔压的增大。目前，强夯法加固技术用于软黏土的不足之处在于夯击能量不足，不能达到有效的加固深度；软黏土结构破坏后其强度和渗透性都会有较大的降低；现行的强夯工艺不适宜用于软黏土地基施工，因为它会导致地基中孔隙水压力过高。为此，应合理的选择其排水系统，采用先轻后重、逐级加能的夯击方式，以达到最佳强夯的效果。

3、结语

软土地基的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。

参考文献

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