市政道路软土路基处理技术简析

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　　 摘要：在当前背景下，市政工程受到了社会各界的广泛关注，一些高新技术也应用在其施工建设中。在其建设中软土路基属于关键，通过借助相应的技术，可避免其出现下沉现象。文章主要探讨的是市政道路软土路基的处理，从技术解析入手，接着阐述其可能引发的病害，分析技术总结其应用策略，文章所得结论仅供参考。
　　 关键词：市政工程;软土路基;常见病害;应用策略
　　 市政道路建设过程中，软土路基处理属于核心组成部分。通过借助各类先进的技术或专业的处理技术，可延长道路的使用寿命。通过分析可发现，一旦道路出现质量问題，将会影响其使用年限，同时损失道路建设中的经济效益。
　　 一、市政道路软土路基处理技术解析
　　 （一）概述
　　 软土路基常集中在沿海、多雨地区，主要的由黏土、淤泥、粉土构成，土质颗粒比较细微。这类路基土质松软、含水量较多、空隙较大、整体稳定性较差。我认为，软土路基可归集为永久/外部符合加载在路基上，出现大变形、强度破坏，使得道路影响范围内的建筑物出现异常（下沉、沉降）或其他破坏形式。
　　 （二）特点
　　 该处理技术具备较强的承载能力，应用的CFG桩长度可达20m，这类桩具备较好的侧阻力，可最大程度提升复合地基的承载力。同时，这类桩的可调节性比较大，针对天然地基过高的情况，若上部荷载较小，可选择短桩。就具体土层情况及其承载力要求，可选择长短桩交叉设置的方式。桩体的排水效果较好，在桩施工结束后就可形成一个较好的排水系统，主要是因为该桩应用期间，会将其中的砂土、饱和粉土去除，在成桩震动过程中，砂土会变成流体形态，这些土会产生液体压力，将其中的水通过孔隙排出，且在排出过程中不会影响桩体。
　　 二、市政道路软土路基处理不当引发的病害
　　 就实际情况而言，软土路基处理不当将会引发各类病害，这也是导致道路故障的主要原因。不仅如此，各类病害还会造成不良经济影响与不良社会影响。一般情况下，软土路基处理不当将会引发以下几种病害。
　　 （一）路基沉降
　　 路面长时间受到碾压、震动等，或长时间承受大荷载车辆通行，影响路基强度，导致其发生沉降。
　　 （二）路堤失稳
　　 施工阶段若处理不当，比如：土量使用超标、压实度不够等。洪水、地下水侵蚀、渗透等，会掏空路基内部，汽车荷载超过运行标准，造成路基失稳。
　　 （三）路面开裂
　　 一旦处理不当会影响道路强度，路基变形还会导致路面开裂。一旦降水会导致路面渗水，水进入到路基。在高温干旱天气，又会蒸发掉路基内的水分，路基成本收缩导致其开裂。
　　 三、市政道路软土路基处理技术
　　 通过工程实践可得知，目前有很多的软土路基处理技术。结合实际施工经验，在相关学者研究成果基础上，归纳总结该处理技术类型。
　　 （一）换填垫层法
　　 针对土层厚度不大的软弱土层，可将处理范围内的软弱土层全部移除，换填一些稳定性较好，强度较高的材料，这就是换填法/垫层法。换填后能够将路基压缩性降低，切实提升工程特性，降低道路沉降量。这类方法不宜应用在厚度过大的软弱土层，主要是因为换填处理产生的弃方、取土施工成本较大。该类方法最佳处理深度为2.0m～3.0m。该类技术处理之后成效明显，且施工工艺较为简单，但成本相对较高。按照材料可将其划分为干渣垫层、碎石垫层、灰土垫层、砂砾石垫层、粉煤灰垫层。
　　 （二）路基加固法
　　 在路基内埋入强度较高、韧性较大的土工复合物，或借助拉筋、受力杆件等方法加强土基自身的强度，以此增加地基抵抗变形沉降的能力。这类技术适合应用在软弱岩体、软弱土体的路堤中。由于土工复合物的种类较多，在排水固结、加筋补强作用上比较显著。该类技术的主要加固方法包括：树根桩法、土钉墙、加筋土路基、土层锚杆、土工聚合物。
　　 （三）抛石挤淤法
　　 该方法通过将直径在30cm以上的碎石从中间向两侧抛掷，将其固定在软土层中，并将其中的软质淤泥挤压出路基范围外，以此实现路基强度的提升。相比换填方式，这类加固技术的操作比较便捷，且施工成本较低，不会污染地基，可实现施工效率的提升，以此全面保障施工质量。实际应用过程中，抛尸高度与下沉深度属于核心问题，要着重考虑，这类技术主要应用在表层无硬壳的土体，多应用在软土厚度3.0m～4.0m中，多集中处理湖面地址或池面地址。
　　 （四）化学加固法
　　 在土体内注入水泥材料或其他化学材料后，其与土体会发生化学反应，吸收/挤出土中部分的水、空气会形成承载力较高的符合地基处理方法，这就是化学加固方法。该技术主要应用在砂土、粘土、粉土、粉质粘土层、一般填土、淤泥质粘土中，也可处理裂隙岩石体，或加强建筑物地基。该技术的重要特点为加固速度快，但造价较高，不适用在渗透系数较小的土层内，且施工工艺比较复杂，要借助专门的机械设备，且对材料掺入比例要求较高，机械设备运行参数调试难度较大。主要加固方法：水泥搅拌法、硅化法、注浆、粉喷法、旋喷法。
　　 （五）深层密实法
　　 通过夯实、震动及挤压处理，或在其中加入抗剪力强度较高的材料，以此振密/挤密深层的软弱土层，这类地基加固方式又称之为深层密实法。该技术主要应用在中厚层软土、或分布区域较广的软土加固中，加固深度为3.0m～30.0m。主要加固方式包括：砂石桩、旋喷桩法、强夯、石灰桩、振冲置换法、水泥桩、CFG桩等。
　　 （六）排水加固法
　　 在软土路基上加压，配合内部排水，可加速软土路基的排水速度，加速软土的固结速度，这就是排水加固方式。该技术适用在淤泥或淤泥质粘土、饱和粘性土地基中。在附加荷载下，软土地基会逐渐将孔隙内的水排出，减小孔隙比，产生固结变形。该技术的排水固结操作简单、便捷，施工环保，在其使用过程中课余其他技术搭配使用，能够发挥叠加协同的作用。这类技术仅适用在含水量较高的土质中，但处理周期较长，个别项目需要经历数年的处理周期，在路基施工前还需要进行二次处理，以此保障设计强度指标的合理性。该技术的主要加固方法包括：塑料排水法、堆载预压法、真空预压法、砂井法、降低地下水位法、袋装砂井法、电渗排水法。 　　 比如：若软土路基的含水量较大，且土质较好，则选择表层排水法进行处理。在道路路基填筑前，先在地表开挖沟槽，将地表水排除以此降低地基表层的含水量。为发挥沟槽的作用，可使用透水性较好的沙砾回填。水沟布置要综合考虑其与土质之间的情况，保障排水的畅通性。
　　 （七）注浆处理施工
　　 软土路基施工阶段，注浆施工方式应用范围较广。一般情况下，在软土路基加固技术施工阶段，注浆处理技术的应用，需要合理控制水泥浆与水灰比，一般控制在0.5：1.0。需要注意的是，就水灰比控制，需要基于设计要求基础上，综合考虑施工验收要求，以此保障软土地基加固技术施工的规范性与合理性。虽说在国家规定的比例上，增加水灰比可加速施工进程，但会影响软土地基加固质量。若水灰比低于国家标准值，将会影响地基稳定性，严重影响软土路基施工质量。
　　 四、市政道路软土路基处理技术应用策略
　　 （一）保障材料质量
　　 施工质量中，施工材料属于重要保障，工程团队在请施工前，需要合理选择供货商家，确保原材料购入的合理性与科学性。多选择信誉较好的厂家，就进货渠道严格监控，坚决抵制劣质材料进入施工现场，坚决防止一些劣质材料由人为因素投入到施工中。针对选定的材料，需要做好保管工作，避免天气原因影响材料。在日常工作中，要做好材料监管，及时进行路基检验。
　　 （二）换填法技术
　　 在对路基进行施工处理过程中，换填法技术应用较为广泛，这类技术能够巩固路基。软土路基内含有一些性质不稳定的软土，通过借助该技术更换软土，换填高性质稳定的硬土，改良土壤质量，以此改善道路性能。以此避免土质问题引发的路基破坏或道路沉淀，切实保障道路质量。
　　 （三）水泥搅拌桩技术
　　 同其他同类技术相比，该技术具备独特的性质，施工阶段该技术能够加固饱和软土路基，开展相应的处理，等水泥凝固之后就可达到最为坚固的效果，以此实现软土路基承载力的提升。这类技术在施工中的应用，需要借助特定的机械设备或水泥加工，设备在内搅拌，将搅拌好的水泥注入到软土中，依靠水泥与软土的反应，实现对路基加固的最终目的。该技术应用阶段，需要充分计算与校验搅拌樁所处的位置，细致开展调换工作。
　　 （四）夯实施工技术
　　 软土路基中的软土具备较强的分散性特点，会对道路使用产生不良影响，借助这类技术可有效改变这一现象。该技术主要是借助外力作用，对软弱部位的软土进行夯实处理，以此增强软土路基的密实度。这类技术本身的应用成本较低，施工操作简单，施工便捷，可有效预防软土路基沉降。
　　 五、工程案例
　　 以某工程为例，道路长度为5.7公里，设计城市快速公路，路面宽度为60.0m，双向10车道，其平面如图1所示。
　　 本工程地质主要由素填土、淤泥、中砂、填砂、吹填土、粉质粘土组成，原设计方案考虑选择水泥搅拌桩路基处理技术。在常规单向水泥搅拌桩试桩之后，出现了严重的冒浆现象，难以成桩，表明原设计方案不适用实际场地条件。结合专家组给出的意见，综合选择对比各项备用方案，最终选择双向水泥搅拌桩湿喷法处理本段路基，在实际应用取得了显著的效果，其工艺流程如下图2所示。
　　 其中（a）代表的是定位下沉;（b）代表的是深入到设计要求的深度;（c）代表队是喷浆、搅拌、提升;（d）代表的是重复搅拌下沉;（e）代表的是重复搅拌提升;（f）代表的是搅拌完成，加固成桩。
　　 该技术在应用过程中，可促使浆液始终集中在两组叶片之间，避免冒浆现象的出现;能够促进浆液充分融合，提升成桩质量;可抵消叶片搅拌时产生的相互剪应力，切实减小土地扰动程度。
　　 六、结语
　　 综上所述，市政工程开展阶段，通过依据路基特征、制定针对性策略，可切实发挥技术作用，明确该技术应用优势及不足之处，保障市政道路建设质量。相关人员要加强该技术研究，不断完善处理技术，推动我国公路建设事业的持续发展。
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　　 （作者单位：西宁正华建设投资控股有限公司）
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