简析地基加固处理技术在道路工程施工中应用

唐泽华

(四川省达州市达川区公路水运质量监督站，四川 达州 635006)

简析地基加固处理技术在道路工程施工中应用

唐泽华

(四川省达州市达川区公路水运质量监督站，四川 达州 635006)

地基是道路工程施工的基础与重点环节，对路基的合理处理，是保证道路上部结构稳定与质量安全的关键。本文主要对几种地基加固处理技术在道路工程施工中应用进行了探讨与分析，旨在为促进地基加固处理技术的发展，保障地基结构的稳定，以及道路的安全与舒适提供参考。

道路工程施工 地基 加固技术

在道路工程施工中，遇到软弱土地基是最为常见的一种情况，软土地基的存在对工程的顺利进行会造成较多的困难，若不能及时有效地进行处理，对路基的稳定性、道路的安全与舒适都会造成极大的负面影响。如今，道路工程施工中地基加固处理技术有很多，笔者就几种主要的处理技术进行探讨与总结。

一、道路工程中软弱土地基的工程特点以及对施工造成的影响

（一）软弱土地基的工程特点

软弱土地基的工程特点主要表现在三个方面：第一，不均匀沉降性。在环境变化的影响下，软土在沉积过程中普遍存在微层理结构，夹杂着粉土与砂层，在一定程度上这些夹层有利于软土的凝固与沉降，但比软土的沉降量小，因此会造成路基的不均匀沉降。第二，变形性。由于道路施工中软弱土地基的抗剪强度低，在受到外界的扰动与振动后，土体极易遭到破坏，抗剪强度很大程度降低，导致路基不同程度沉降，发生侧滑，基础下土体被挤出等。第三，透水性低。软弱土的含水量通常较高，在50%～70%，甚至可高达200%，但软弱土的透水性很差，尤其是垂直相透水性，这对地基固结排水十分不利。

（二）软弱土地基对道路施工造成的影响

软弱土本身的性质较为特别，在形成路基后，需要承担很大的外力，包括道路交通承载与地表构件的重力等，而软弱土地基很难满足路基设计的稳定性、强度，以及对抗变形水平等方面的要求，因此道路极易发生如路面坑洼、裂缝、滑坡、倾斜和沉降等病害，使路基路面无法满足综合服务的要求，对道路今后的使用造成严重影响。

二、地基加固处理技术

地基加固处理技术是根据软弱土的特点与处理的目的发展起来的，目前在理论、方法、材料以及技术设备上获得了一定的发展。地基加固处理根据作用机理分为土补强、土置换与土质改良三种类型。土补强主要是采用板桩、薄膜与绳网等达到约束地基土的目的，或者采用抗拉强度高的补强材料将软弱土地基转化为符合地基；土置换是对软弱土层进行换填，转换为良质砂垫层等；土质改良则是通过物理化学手段，如电、机械、热、化学方法、固结方法等密实原有的地基土。三种类型处理方法可分为加强补筋法、碾压夯实法、排水固结法、换土垫层法、置换拌入法、振密挤密法，以及复合地基等。

（一）加强补筋法

常见的加强补筋法包括有树根桩、加筋土、土工聚合物与锚固等。加强补筋法主要是在土体与地基中，埋设入高强度的加筋材料，如土工聚合物、钢片等，从而提高土体与地基的承受抗拉力和刚度，保证其整体性，防止断裂；同时也使土体与地基中的应力场、应变场发生改变，改善和提高了地基的变形特征与承载力。该方法在陡坡填土、沙土与软土地基的处理中较为常用。

（二）碾压夯实法

碾压夯实法主要是利用重锤与接卸碾压达到夯实地基的效果。利用机械碾压夯实，是对表层地基土进行压实，形成强夯。强夯通过气高夯，对地基发挥冲击波与动应力，使地基固结密实。该加固处理方法主要应用于杂填土、砂土、粉土、碎石土与黏性土中。需要注意的是，在饱和黏性土中应谨慎使用。

（三）排水固结法

排水固结法是在地基中添加竖向排水体，再在排水体下方加设垫层，然后对地基施压或者减小孔隙压力，从而尽量排出土体与地基孔隙中的水，增强地基的固结与强度，提升稳定性，其主要预压形式包括真空、降水、砂井、塑料排水管与天然地基等。该方法能够使沉降加速，基础沉降提前完成，通常适用于饱和软弱土层的加固处理，在渗透性较低的泥炭土中应谨慎使用。

（四）换土垫层法

换土垫层主要包括灰土垫层、素土垫层、矿渣垫层与砂石垫层，通过灰土、素土、矿渣与砂石等具有高强度的材料，置换地基表层软弱土，该方法能够有效的提高持力层的承载力与扩散应力，减少沉降量。多用于暗沟与暗塘等软弱土地基的加固处理。在换土时，需要注意基坑开挖过程中以及施工结束后避免对下层软土层的扰动，例如冻结、践踏与浸泡等，这些现象一旦发生，坑底土结构就会遭到破坏，导致强度降低。因此在开挖时应在坑底预留20cm的原图，垫层后再继续开挖。

（五）置换拌入法

置换拌入法包括高压喷射灌浆、石灰桩、振冲置换与深层搅拌等，采用砂、灰土、碎石等材料置换软弱土地基，或者在软弱土地基中掺入水泥、石灰、砂浆等材料，达到对地基加固的目的。该加固处理技术主要在粉砂、细砂、冲填土与粘性土处理中应用。在置换拌入法加固处理后，需要对加固基层进行质量检验，驻澳采用动力与静力方法进行检验，包括测验桩体外观、强度、承载力等。

（六）振密挤密法

振密挤密法主要包括爆破挤密、振冲挤密，以及砂桩、石灰桩、灰土桩挤密等，通过震动与挤密土体的空隙将减少，从而提升土体与地基的强度。在振密挤密的过程中，还可采用灰土、素土、砂和砂石进行回填，从而减少沉降，增加承载力。该加固处理技术主要适用于湿陷性的杂填土、黄土、松砂与粉土中。

（七）复合地基

复合地基由两种刚度材料构成，这两种刚度材料主要对地基上部的荷载进行分担，并对地基变形进行协调。该复合技术较适合于非刚性体构成的石灰桩、挤密桩等加固桩，同时也适用于松散材料构成的旋喷桩、石灰桩、深层搅拌桩等。复合地基能够对地基的强度与沉降进行计算，这类研究在国外较多，但运用模式与方法还处于测验阶段，通过计算能够确认桩体与桩柱间的承载力，进而计算出复合承载力。

例如，某高速公路的某一标段为软弱土地基路段，包括渔民养虾池地段、水稻田地段等，其淤泥质粉质粘土分布在地表，深度在0～3.2m，局部最深处为5.1m，软弱土层下层为角砾层或者粉质黏土层，有着较差的物理学性质，因此在该段道路施工中采用强夯置换碎石桩进行加固处理。强夯置换碎石桩是在夯坑内进行碎石的回填，经巨大夯击力使碎石夯穿需要加固的土层形成桩体，并最终形成符合地基。该加固处理方式下桩体起到了加密的作用，由于地基应力集中于桩体，因此而桩体也就分担了大部分的基地荷载，同时使土地与地基中的超孔隙水压力迅速地消散，加快了土体的固结，并提高了抗剪强度。强夯置换碎石桩对地基进行加固处理，使用设备、处理工艺简单，加固效果优良，因此应用范围较广，但是该处理技术存在着较大的振动与噪音，因此在市区运用有较大的限制，需要根据城市道路特点，进行现场试夯来确定强夯参数。

结束语

道路工程施工中，地基加固处理属于漫长又具有综合性质的问题，需要对施工与加固设计进行研究，结合道路施工所处的具体环境，寻求科学合适的处理方法，进而达到处理目的。随着道路工程施工技术的发展，加强对地基加固处理技术的研究，才能使道路工程施工中地基加固方式变得更加有效，从而提升道路的建设质量，提高经济效益。

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1007-6344（2015）03-0159-01