道路施工中软基加固技术的应用分析

李超

（北京市市政四建设工程有限责任公司，北京 100000）

1 引言

我国疆域辽阔，各地区土壤分布情况存在差异，软土是道路施工中常遇到的环境，如不能正确处理软土地基，会降低道路施工质量，缩短道路使用寿命。因此，道路施工人员需重视软基加固技术研究，结合道路施工的实际情况，科学选择加固软基方式，熟练掌握不同软基施工加固技术的应用要点，保证人们出行安全。

2 道路施工技术中软基的特点

2.1 软基特性

道路施工常遇到软土有软黏土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭等，各类黏土的密度、含水量等指标不同，但都具有以下特点：第一，软基流动性强，人类活动与自然环境变化都会导致土壤结构发生变化，如不采取措施加固软基，会影响道路施工质量。第二，软土的孔隙比较大，因此吸水性强，含水量高，承载力低。第三，软基的抗剪强度低，直接施工影响道路质量，缩短建设道路的使用期限，提高安全事故的发生率。

2.2 软基危害

软基的负载能力达不到道路施工的质量标准，随运营时间的增加，道路荷载超出软基承受范围，道路软基结构形状变化，提高该路段发生安全事故的可能性。与此同时，道路结构变形使软基含水量出现波动，部分水分从软基中流失，软基的饱和状态被破坏，导致道路的质量下降，车辆经过会造成路面塌陷，危害车辆驾驶人员的人身安全。当软土地基填土过高时，软基土壤溃散现象严重，会影响道路的整体施工质量。

3 常用软基施工加固技术

3.1 换填技术

道路施工中常用换填加固技术，技术应用过程中将软土挖出，并回填透水性强的材料，达到加固的目标，该技术应用需注意以下问题：第一，该技术适用于大范围软基加固，软基厚度不超过3 m 时，可将区域内软土全部挖出，如软土厚度超过该标准，使用该加固技术会增加施工成本。第二，根据软土的厚度合理选择回填材料，确保回填后可提升该区域土壤的土质，需加固区域内软土厚度小于2 m 时，使用素土作为回填材料，当软土厚度在2～3 m 时，需选择碎石或填砂回填。第三，制订开挖回填方案之前，前往施工现场考察区域水文环境，考虑周边自然环境特点，确保回填材料不会对周边环境造成破坏，通过实验确认回填材料的最佳混合比例，并计算不同技术方案的应用成本，在不影响加固效果的条件下控制施工成本，提高道路施工质量。第四，回填后夯实换填区域，提高回填材料的密实度，确保软基加固技术在该区域发挥应有作用，但应用该技术施工周期长，不可用于交通主干道路施工中软基加固，以免影响区域居民的正常生活。

3.2 水泥搅拌桩技术

水泥搅拌桩技术为新型加固技术，被广泛用于道路软基施工加固，加固效果良好，该技术的应用原理如图1 所示，通过搅拌桩将水泥输入软基中，搅拌使水泥与软土充分混合，提高软基的稳定性。第一，在应用该技术加固软基时，需控制下钻后的喷浆量，控制喷浆量不超过总喷浆量的1/2，钻头抵达搅拌桩底部后，停留30 s，同时需保证喷浆连续进行，以免水泥将在搅拌桩中凝固，影响技术应用效果。第二，技术应用过程中，施工人员需关注储浆设备中水泥浆的总量，保证储浆量比搅拌桩容量多出50 kg 以上。第三，完成加固施工后，需检验加固后软基的强度，确认强度达到标准后，结束加固施工。某道路工程运用水泥搅拌桩加固技术处理软基，根据施工现场的环境制订技术应用方案，要求技术人员严格按照规范完成施工，加固后采用轻便触探法检验软基的强度，经检验加固后软基强度达到C20 级别，可满足道路施工的强度需要。该道路建设工程完成施工后，施工质量达到标准，由此可见水泥搅拌桩加固技术的加固效果[1]。

图1 水泥搅拌桩加固技术原理

4 碎石桩加固技术的应用

4.1 技术原理

该加固技术的原理如下：通过对黏性土、鹅卵石的应用，对软土地基中的软土进行置换，使软土地基变为复合地基加固碎石桩，从而使地基土体强度提高，并减小软土地基土体空隙的可压缩性，最终实现预期的加固目标。

实践应用结果表明，在松散粉细砂、黏土为主要土质的软土地基中，碎石桩加固技术的应用效果较为显著，同时，还适用于地下水位较高的路基。在施工中，其布置形式以矩形和三角形为主，具有操作难度低、施工成本低的优势，将施工工艺作为依据，可分为格栅碎石桩、振冲法、沉管、干法振动等[2]。

4.2 工程案例

以道路工程为例，存在软土地基的标段长度为15 m。地基属于道路的基础，由于软土地基强度较低，且容易变形，故无法满足后续施工要求。为此，需要采取合适的措施予以加固，方能使道路质量得到保证。施工单位针对软土地基处理制订了两套方案，第一种是通过袋装砂井配合砂垫层；第二种为利用碎石桩。前者的优点为成本低廉且便于排水固结，但存在施工时间长、沉降比难以保证的缺陷；而后者虽然成本略高，但能最大限度确保软基承载力达标，并且施工时间短，碎石桩加固施工如图2 所示。基于工程要求，施工单位应用了碎石桩施工法。技术施工要点，如下所述。

图2 碎石桩加固施工

1）技术准备：施工单位组织技术人员审核图纸，并对施工组织设计加以学习，明确软土地基加固阶段的技术难题，施工规范和标准。同时，针对可能发生的风险制订应急处理预案。组织施工人员参加培训，并做好技术交底，待通过考核后，方能上岗作业。

2）原材料要求：在制作碎石的过程中，将砾石作为原材料，通过轧制的方法制成，之后，对其进行清洁，并在干燥处存储。并采取试验的方式，保证其强度和耐磨性符合标准。此外，还依据碎石含泥量要求，剔除不合格的材料。

3）试桩：在尚未全面施工前，选择某段软土地基开展加固试验，并将试验结果作为依据，对工艺参数予以确定。

4）原地面处理：通过机械和人工的方式，将基底表层植被和其他物质清除，并建设了临时排水设施，排出地表积水。

4.3 碎石桩施工技术要点

4.3.1 施工准备

1）施工单位需要对施工场地进行平整，使用机械设备将松散土压实，并修建道路，方便车辆出入，同时，在路基两侧修筑排水沟，便于地表水排出。

2）测量人员需要将设计桩位作为依据，做好轴线控制点的放置，并以此为基础，完成标志的设置。

3）在桩机到达指定位置后，对设备垂直度予以控制，使其垂直偏差不超过1%。

4）依据排跳打的方法，利用桩机将钢管打入软基中，拔出后即可成孔，值得注意的是，所用钢管，其直径应该与桩孔直径相符。在初期，桩机打击力度不宜过大，控制钢管沉降速度，在钢管位置与设计要求相符时，停止打桩，待60 s 后开始拔锤，并做好速度的控制。

5）通过提升内管，将卵石放入外管，同时，在卵石面上放置下内管，确保提升外观和内管位置保持平齐，并采取锤击的方式，使管内卵石被压实。

6）在加料时，必须将设备停机，同时控制提升的速度，避免因提升过快，引发质量问题，如桩断裂，投料频率为每2 m/次。

7）卵石用量需要根据现场试验结果确定。

8）在桩成型后，将桩机位置移动到下一制孔区域。

4.3.2 施工控制

1）将试验段所得到的参数作为依据，对拔管所涉及的各项指标予以控制，如速率、次数、高度和频次。确保成桩质量满足设计要求。同时，还要使用质量达标的卵石。本工程中所选择的卵石材料，其颗粒均小于80 mm，含泥量低于5%，且内部无土块。

2）施工过程中，遵循自两侧向内的顺序。

3）在卵石填充阶段，不断进行振动，并做反插。

4）在制桩过程中，投料振密需要分阶段实施，本工程的分段标准为0.8 m，在经过检验后，碎石垫层才能被铺设，同时使用机械设备做压实处理。

5）若灌砂量与设计要求不吻合，需要重新打管和加卵石。

6）注重桩身密实程度的检测，本工程在检测过程中，所应用的方法为动力触探法。此外，分别在成桩半个月和四周后，检测桩体的锤击数，其最低标准分别为3 击和5 击，若少于该值，则需要重新施工。

7）桩体施工完成后，挖出桩上部的软土，用卵石垫层置换[3]。

5 结语

综上所述，软基施工加固是道路施工的重要步骤，且可以提高道路施工的质量，降低道路运行与维护成本，使建成的道路满足人们的出行需求。道路施工人员需关注领域最新研究成果，学习先进软基施工加固技术，根据道路施工现场的具体情况，制订软基加固施工方案，规范加固技术的应用方式，提高道路施工质量，为交通行业发展贡献力量。