软基加固技术在道路施工中的实践研究

冉召

（北京市政路桥股份有限公司，北京100045）

0 引言

随着现代化社会建设步伐的持续加快，我国交通运输行业迅猛发展，道路工程建设规模不断扩大，交通网络越来越完善，为人们出行提供了很大的便利，同时对区域经济和整个社会经济的发展都具有很好的推动作用。实践中道路施工质量会受到诸多方面因素的影响，尤其需要注意施工现场的地质条件，应高度重视软土地基问题，实施最为科学合理的软基加固处理措施，全面改善地基状态，使其满足工程项目施工标准，避免因为路基处理不当导致路面发生塌陷、开裂或者沉降等病害，尽可能延长道路工程使用年限。

1 软土地基的主要特点

1.1 抗剪强度较差

道路工程软土地基中土壤颗粒之间的空间相对比较大，所以导致其承载能力偏弱，抗剪强度较差。随着机动车辆数量的逐年上涨，道路工程需要承担更大的负荷，日复一日年复一年的反复载荷作用下，给道路工程的结构安全性和稳定性都带来了巨大的挑战，甚至还会引发道路塌陷和沉降问题。

1.2 触变性更强

软土地基因为其土质松软，在重力和外力的长期作用下很容易发生形变，所以实践中体现出一定的流变性。若不加以干预还会导致道路工程发生坍塌事故，触变性比较强这一特性无疑严重威胁着工程的使用安全性，威胁着行人和车辆的安全[1]。

1.3 含水量较高

软土地基还有一大特征就是含水量比较高，这也正是其流动性比较强、地基土壤空隙大的原因所在。软土地基主要是由软土和黏土成分组成，所以地基中包含有更多的软土和黏土负电荷，很容易被空气中的水蒸气吸收，然后附着在地基土层表面，进一步增大了地基土壤的含水量。尤其是我国一些南方地区，由于雨水偏多，水系发达，这一特征体现得更为明显，给道路施工作业带来了更大的难度。软土地基类型主要包括软黏土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭几大类，具体特征详见下表1。

表1 软土的类型和特征

2 道路施工中软基加固施工技术的作用

2.1 提升道路安全性和稳定性

就我国目前情况来看，道路工程施工中最为常见的一种不良地基就是软土地基，施工前必须对其做出科学的处理，改善地基情况，避免给后期施工作业带来不良影响，比如路面开裂、沉降或者局部塌陷等，不仅降低了工程施工质量，同时还增加了道路后期的维修养护成本，危及行人和车辆的出行安全。所以为了提升道路工程的安全性和稳定性，必须结合具体情况采取合理的软土地基加固技术，有效改善工程路基状况，提高道路结构承载力，延长工程使用寿命[2]。

2.2 降低后期维护和保养成本

日渐增多的汽车对我国道路工程的质量提出了更加严格的要求，尤其是路基承载能力，只有这样才能避免车辆行驶中损坏道路工程，确保道路交通运输畅通无阻。同时还需做好后期日常维修养护工作，这就需要投入较多的资金，增加了当地财政部分的经济负担，加之日趋增加的道路荷载，需要更加频繁地维修和养护道路工程，致使维护成本一直居高不下，可见开展软基加固处理的必要性和紧迫性。通过科学合理的软土地基加固处理，能够有效提升地基承载力和道路工程施工质量，延长工程维修养护周期，降低维护成本。

2.3 提升道路施工行业发展水平

实践证明，软土地基加固技术的科学运用，不仅大幅度提高了道路工程施工质量，在其他工程建设中也发挥着十分重要的作用。但必须根据实际情况采取最为恰当的软基加固技术才能有效提升工程建设质量，延长道路维修养护周期，降低维护成本，为人们出行和生命财产安全提供保障。这就需要进一步深入研究软土地基加固技术，并对其进行创新应用，保证施工技术应用的高效性和规范性，持续完善和优化软土地基加固效果，促使整个道路施工行业发展水平的不断提升。

3 道路工程施工中常见的软基加固技术

3.1 水泥搅拌桩加固技术

水泥搅拌桩软土地基加固技术在我国道路施工中应用较为广泛，而且该项技术现如今已经发展得较为成熟，即利用特定的固化剂对软土地基实现加固处理。具体施工流程为：在搅拌机中投入大量的水泥，并对其实施均匀搅拌，一定要保证搅拌的均衡性和充分性，使水泥和软弱土质充分作用，促使软土地基变得更为坚硬，以达到提高地基强度的目的[3]。这种软基加固技术最大的优势就是施工中不会产生太大的噪音，且不会给周边环境造成严重的污染，也不会给施工区域附近的软土带来任何不良影响，特别适用于周边存在大面积建筑群的施工区域。与其他软土地基加固技术相比较而言，水泥搅拌桩加固技术施工成本低，所以得到了快速推广应用，较为成熟的施工技术也可以更好地应对各类突发状况，所以其逐渐发展成为我国道路施工软土地基处理中最为常见的一种加固方式。

3.2 强夯法加固技术

强夯加固法即利用自上而下重力作用的夯实原理，通过改变原有土体结构的方式以起到加固的效果。具体施工中需对原土体持续施压，促使其形成多个大小均匀的夯坑。目前比较常见的强夯法以土体动力固结置换方式为主，其又包含了部分置换和整体置换两种模式，第一种置换模式是利用外界夯实力将级配碎石夯入软土层中，从而在软土地基上部形成一层碎石桩结构；第二种置换模式是借助外界强大的夯实力将碎石整体夯入淤泥土质中，以形成一层比较稳定的碎石垫层结构。之后再利用巨大的机械冲击力破坏软土体本来的结构，使其形成较多的层间缝隙，针对缝隙处理后便可以排除土质中多余的水分。研究发现，软土地基夯实效果越好，后期发生沉降的概率就越小，而且经过夯实之后的土体密度和强度都较原土体大幅度提升，这就为后续施工作业创造了良好的施工条件。

3.3 静力排水法加固技术

静力排水法加固技术也经常被人们称之为预压法加固技术，这是近些年在我国出现的一种新型软基加固处理方式，随着对其理论知识的不断深入研究，该项技术已经在我国福州、天津、上海及广州多地道路施工中进行了试验应用，并取得了不错的效果，实际加固深度可以达到8～12m 之间，效果比较理想。具体应用过程中，静力排水加固法具有操作简便，安全系数高等优势，主要适用于淤泥土、饱和黏性土和杂填土等软土地基的加固处理[4]。需要注意的是，因为软土地基自身土层间的孔隙相对比较小，所以还应采取一定的手段排出孔隙中的水分，保证孔隙间的水压基本持平，有效提升软土地基整体应力水平，增大土体强度。

3.4 粉煤灰碎石桩加固技术

该软土地基加固技术之所以得其名是因为其施工中主要采用粉煤灰为原材料，同时还有一些黏性砾石和碎石等复合材料，将这些材料和水泥及水混合在一起，搅拌均匀后投入使用，可以有效提升地基强度。利用砾石集料可以将黏性砾石集料基本结构和碎石桩优质土壤、水泥床及其他基础层紧密联系起来，最终形成复合型地基，起到稳固软土地基的作用，且处理效果非常不错，安全性能也比较好。粉煤灰碎石桩加固技术在实践中还体现出舒适性好、经济性和流动性强、施工操作简便，处理强度高、节约水泥且污染低等优势。

3.5 爆夯法加固技术

爆夯加固法其实就是人们常说的振动固结法，但加固施工前需要安排专业人员深入现场进行实地勘察，详细掌握现场的地质情况，然后根据软土地基实际情况选择最为恰当的加固技术。爆夯法加固操作具体如下：首先，给软土层中插入多条竖向排水管，紧接着利用堆截方式持续增加附加应力，直至软土地基不再出现连续沉降；其次，引爆管道深处放置药包；最后，增加压力，排出管道和地基中多余的水分，压缩软土空隙，提高软土地基整体强度和实际承载力。

3.6 双向搅拌桩技术

双向搅拌桩加固技术在实践中最大的优势就是实现了对地基的均匀施工，最大程度避免了冒浆现象的发生，同时保证了软土地基加固处理效果。与传统普通的搅拌技术相比较而言，双向搅拌桩技术的最终加固效果更为显著。研究发现，普通搅拌和双向搅拌加固处理后90 天后，对地基实施无侧线抗压强度试验发现，后者的水泥桩基承载力更强，稳定性也更好。大量研究数据表明，采用双向搅拌桩加固技术处理后的道路工程，后期使用中的沉降量非常小，可见该项加固技术能够有效提升道路软土地基的稳固性[5]。

4 软基加固技术的应用分析

某市东环城公路经过技术人员在勘察地质地貌情况后，确定部分路段为软土地基，综合分析各方面实际情况之后决定采用粉煤灰碎石桩技术对软土路基实施加固处理。随着科学技术的飞速发展，这一技术在各大建筑项目中的应用范围越来越广，施工工艺也越来越成熟，理论知识更加牢固，所以很多道路软土路基处理过程中首选该项技术。具体应用的时候，工作人员需要对其废旧石屑、水泥以及粉煤灰原材料进行科学配比，充分混合后并加入适量水均匀搅拌处理。在混合料搅拌均匀，保证其处于一种高黏度混合料的情况下方可投入软基加固处理施工中，进一步形成一层性能良好的复合垫层，达到预期的加固效果，有效提升道路工程软土地基结构的稳固性能。根据以往的经验总结，粉煤灰碎石桩加固技术在实践应用中最大的特点就是经济性非常好，所以受到了广大施工企业的青睐，这也是该项技术得到快速推广应用的一个主要原因。实际应用中还要尽量避免泵管压力堵塞问题的发生，如果已经发生则应根据现场实际情况采取合理的解决办法，保证不会影响道路软基施工质量。

5 提升道路工程软基加固技术应用效果的建议

5.1 重视施工重点，确保各项施工质量

首先，准备阶段加强对施工机械设备的管理，明确设备应用要点。施工期间认真仔细检测各施工设备使用性能，确保设备始终处于良好的运行状态，不会因为设备故障影响工程施工进度和施工质量，主要包括吊机设备、水泵设备和振动器等。同时强化现场管理工作，准确测量地面高程，组织施工人员严格按照平面施工图纸实施放样工作，规避位置偏移现象的发生。其次，提前准备好填料，待成孔后立即将其放入孔内，保证密室电流和留振时间都满足工程施工标准和要求，振动器向上调整一段距离后继续给孔中填入石料，并实施压实处理，直至桩整体结构基本成型，然后对留振时间、密室电流和承桩水压进行详细记录。最后，现场检测工作对于道路软土地基加固技术的应用效果也具有很大的影响，具体操作还需结合整个施工中所产生的相关数据参数，准确检测土壤的沉降值，主要包括土壤的容重、静力触探强度、颗粒空隙、灌入度以及含水量等多项指标[6]，保证预压效果符合工程建设实际要求。

5.2 做好施工监测及质量控制

道路软土地基加固施工过程的有序推进，需要一套完善的监管制度作为保障，通过制度规范对所有管理人员和施工人员日常行为进行严格约束，同时在监管中及时发现问题，并解决问题，通过强化管理避免日后类似问题的再次发生，施工中的监测具体包括：首先，开始施工前，组织相关人员仔细检测排桩轴线，只有在检测一切正常的情况下方可继续开展后续施工操作；其次，监测并做好位移和沉降变化情况，工作人员可以借助水准尺和其他工具来监测和读取数值，保证记录结果的准确性和可靠性，根据需要采取必要的加固处理措施；再次，碎石施工过程中通常会因为剧烈的振冲产生大量的泥浆，这就会给现场周边环境造成一定的污染和破坏，所以还需在整个施工中融入文明施工理念，落实好绿色施工标准；最后，严格管控施工期间的水压、电流和留振时间。

6 结语

总而言之，随着各地贸易往来日趋频繁，道路交通行业发挥着越来越重要的作用，在此前提下，做好道路施工软土地基加固处理就显得尤为必要，同时软土地基加固标准和检测内容也受到了社会各界的广泛关注，成为道路工程施工中必不可少的一项内容。如今，我国软土路基加固技术越来越成熟，施工流程逐步趋于完善，处理方式也不断多样化。具体应用过程中还需充分结合现场实际情况进行科学选择，确保所选加固技术的适用性和可靠性，保证加固效果能够满足工程建设标准，提高道路工程整体建设质量。