市政道路施工中软基加固技术

摘要：在当前城市化建设速度不断加快的背景下，市政道路施工成为推动城市发展的基础设施项目，做好市政道路施工的软基加固，能够为市政道路施工提供良好的基础保障，也能实现市政道路施工质量的提高。文章结合项目实际情况，综合探讨了多种软基加固技术，包括表层软土加工、混凝土管桩的应用、塑料排水板施工、地基置换技术和深层搅拌法等方法。综合运用这些技术能大幅提升软基道路的稳定性和耐用性，对提高市政道路建设质量具有重要意义。通过分析和比较这些技术，可为市政道路施工中的软基加固提供全面的理论支持和实践指导。

关键词：市政道路；软基加固；施工技术

中图分类号：TU447  文献标识码：A

引言

在城市经济不断发展的背景下，市政道路建设是推动城市经济高质量发展的基本条件。在市政道路施工过程中，地基处理是提高市政道路施工质量的关键环节。在设计过程中，应当根据工程的实际情况来科学编制设计方案，采取有效的措施来巩固软土地基，使路基结构更加稳定，进一步强化市政道路工程的路基承载力。在市政的道路设计中，经常遇到软土地基，地下淤泥深度较深，因此针对软土路基的处理措施十分重要，施工单位必须熟练掌握软土地基加固技术的施工要点，并根据软土地基的基本属性和特征进行施工，以推动市政道路工程建设高质量发展。

1、工程概况

1.1隧道概况

金水大道工程下穿隧道南起通江支路，北至湖滨南路金水大道工程下穿隧道南起通江支路，北至湖滨南路。地下主隧道桩号为JK1+610～JK3+713，主隧道长2103m，其中暗埋段桩号范围为JK1+800～JK3+530，暗埋段长1730m。

工程区间南段地势较为平坦，北段为丘陵，地势起伏较大，整体呈北高南低。场地现有标高大部分为17.5～18.0m，最高处为26.4m，最低处为15.24m。道路红线范围内，周边无重要建（构）筑物，其中线路南侧为稻田、菜地、小水沟，北侧为丘陵，线路东侧为赣江瓜州提，与瓜州提距离20～150m.线路中段与新建成的建业大道相交，以及部分进入村庄的小道。

1.2基础处理方式

下穿隧道基础处理采用三种方法进行处理：

（1）基础坐落于细砂层，清除表层50cm细砂，换填级配碎石；

（2）基础坐落于淤泥质粉质粘土层，淤泥质粉质粘土层厚大于2米时，采用深层搅拌桩加固处理；

（3）基础坐落于淤泥质粉质粘土层，淤泥质粉质粘土层厚小于2米时，清除淤泥质粉质粘土层，换填级配碎石加固处理。

2、市政道路工程中软土地基的特征及危害

2.1市政道路工程中软土地基的特征

由于市政道路使用寿命长，交通量大，在长期荷载作用下，一些地基土会发生较大变形，从而缩短道路的使用寿命。另一方面，若在建设初期采用的软土地基加固方法不合理，可能导致运营期间道路软土层出现大面积渗流。特别是在路面压强较大时，有可能引发道路局部塌陷，从而影响行车安全；由于软土层中存在大量气体，受外部压力变化的影响，其抗压能力会逐步降低。若施工过程中未对市政道路软土地基进行科学加固，随着使用时间的延长路面可能发生沉陷、塌陷等问题，带来一定的行车安全隐患；相对于普通土体而言，软土的含水率偏高，超过限值时，将导致路基强度不足。同时，由于软土地基中软黏土与粉质土的比重较大，内部存在大量电荷，再吸附水分，会使土体的孔隙率不断提高，从而影响路基结构的整体稳定性。此外，在市政道路建设过程中，如果所在区域雨水密集、水汽含量高，会进一步提高软土地基加固难度。危害软土地基是一种特殊的基础结构，主要由淤泥、填料和杂填土组成。由于软土地基含水率高、透水性差、结构性相对较弱，在市政道路建设中容易引发地基滑移、边坡土体隆起及差异沉降等危害，会对行车安全构成严重威胁，甚至可能导致跳车等情况。受软土地基变形及地下水埋深的影响，后期运营期内路面极易发生沉陷，进而加大养护维修难度，进而影响公路正常运转，进行软土地基处理时，若未能选择合适的加固方法，将难以保障路基加固效果，容易导致路面在服役期间出现较大的变形和沉降[1]。

2.2市政道路工程中软土地基的危害

市政道路路基中的软土地基存在一定的危害，主要体现在以下几个方面：一是软土地基会影响市政道路结构的稳定性，如果在调查过程中软土地基的数据出现偏差，导致软土地基没有得到处理，就会造成不可预测的后果，影响市政道路工程的质量。未经处理的软土地基会致使市政道路路基出现不均匀沉降问题，这不仅危险了行车安全，还会影响周围建筑物的稳定性；二是如若在市政道路施工过程中，没有严格按照相关要求来进行分层填筑，或是填土的速度过快，导致土层强度不够，那么就很容易失去路基稳定性，存在一定的安全隐患；三是不合理的软土设计，会致使市政道路路面严重破损，影响车辆行驶安全。

3、常用软基加固施工技术

3.1堆载预压法

覆盖层预压法（如图1所示）是通过在道路施工中施加大于设计荷载的方法，加速地基固结沉降，提高地基度，减少工程使用过程中的沉降。在地基强度指标符合设计要求后，卸掉荷载，开始道路路面施工。路基在堆压预处理后，通常不会再产生固结沉降现象，而且以路堤填土作堆载，可以明显降低工程施工成本。填土时要分层分级增加荷载，合理控制增加加载幅度，逐渐提高地基强度，以有效预防地基被剪切破坏。该施工技术成熟，操作简单，无需准备特殊的施工设备或施工材料，而且施工时间灵活，可单独应用也可交叉施工。

3.2换填法

在市政道路设计中，可采用置换法处理软土地基问题，该方法可有效解决软土中土体膨胀问题。在应用换填法的时候，施工人员需要先清理干净施工区域，然后选择适宜的施工材料来换填，常见的材料有砂砾、土石等。换填的时候要把控好施工深度，一般在2m以内[2]。可将被挖除的地表覆土堆放置在道路两边，于太阳下晾晒，然后回填的时候可以使用挖除的地表覆土，需做好分层压实工作，确保回填压实度达标。要注意的是，如若周边既有的明渠工程阻碍了地表排水，出现积水问题，那么在使用换填法的时候，施工人员要先挖出一条施工便道。

3.3深层搅拌法

深层搅拌是（如图2所示）软基加固的另一项关键技术，通过将原位土壤与水泥、石灰或粉煤灰等加固剂混合来改善土壤性质。该技术需使用特制的搅拌设备深入软土层内部，并旋转搅拌将加固剂均匀混合至土壤中，不仅能增强土壤的剪切强度，还能显著减少土壤的压缩性。相关研究显示，深层搅拌法可以提高软土剪切强度2～3倍，同时减少 20%～30% 的沉降量，特别适用于土壤条件较差、传统加固方法难以实施的场景。深层搅拌法的优势在于施工快速、影响范围小、能够适应各种不同的地质条件。软基加固工程应用深层搅拌法能够实现更高的稳定性和更长的使用寿命。

4、市政道路施工软基加固施工技术的应用

4.1表层软土加工技术

在市政道路建设中，表层软土处理的首要问题是对土壤中的水分进行有效管理。软土的主要挑战是其高含水量，这直接影响到土壤的承载力和稳定性。地下渗透技术可将土壤中的水分降至最低，涉及精确测量土壤含水量和选择地势较低且位置合理的区域进行深坑挖掘。深坑的目的是聚集和存储过剩的水分，一般深度设置在 50～90cm。通过在周围挖渠沟，可将表层水引入深坑中，从而降低软土区域的含水量。土壤研究表明，软土的分子间连接密度不高，水分子充斥在土壤内部分子间，导致土壤结构不稳定。因此，可以有效减少土壤中的水分，提高其稳定性，为后续加固工作打下基础。表层软土加工中，除物理方法外，化学方法也扮演着重要角色。化学方法主要是通过加入特定的化学吸水剂来改善土壤的物理性质，特别是减少土壤的含水量和提高其稳定性。常用的化学吸水剂包括聚丙烯酰胺（PAM）、羧甲基纤维素（CMC）和聚乙烯醇（PVA）等。这些化学剂具有优异的吸水能力，能够有效吸收和固定土壤中的水分子，从而减少水分对土壤结构的不利影响。例如，聚丙烯酰胺能够在土壤中形成网状结构，吸附水分并提高土壤的黏聚力。应用化学剂不仅有助于降低土壤的含水量，还能提高土壤的整体稳定性，为道路施工提供更加坚实的基础。化学方法的优点是能够有效改善软土的微观结构、增加土壤的承载力、减少水分变化导致的土壤体积变化和不稳定性。

4.2强夯加固技术

由于软土地基主要由软土组成，其压缩系数明显大于其他地质结构，为了保证地基的硬度，可以采用动力固结技术来提高市政道路工程的稳定性。强夯加固的基本原理是利用重锤产生的冲击力夯实土壤。施工前，必须对建筑场地进行地面调平，以防止地面不均匀导致锤体倾斜，进而影响加固效果。同时，工程技术人员必须根据土壤的具体情况及项目需求，确定各个夯实点的位置、计算落锤的起吊高度、锤体质量、击打频次等相关参数，并在各施工区域明确标出夯实点[3]。在实际夯实作业中，由于锤头重量较大，单纯依赖人力难以实现有效夯实，因此需借助重型机械设备提供支持，以确保施工顺利进行。例如，使用吊装工具将重锤提升至预设高度，并使锤体自由下落，通过锤头产生的强大撞击力对土壤进行夯实，从而显著提高地基的承载力。需要注意的是，对于高含水量的粉土，强夯加固技术的夯实效果并不明显，因此要保证强夯施工顺利进行，应先进行施工检测，某工程试验结果如表1所示。

4.3水泥搅拌桩技术

在市政道路设计中，如果遇到软基，可以选择水泥搅拌桩法进行处理。属于柔性复合地基，利用水泥作为固化剂，利用固化剂和软土之间产生的一系列物理-化学作用，形成抗压强度比天然土强度高的多、并具有整体性、水稳性且压缩性小的水泥加固土体桩，桩与桩间土体构成复合地基共同作用，从而提高了加固深度内土体的压缩模量和地基承载力，大大减小了工后沉降。国内目前采用水泥搅拌桩加固的土质有淤泥、淤泥质土、地基承载力不大的粘性土和粉性土等地基，加固深度可达18m[4]。在实施水泥搅拌桩施工技术的时候，需要基于软土层特点来制定适宜的施工方案，有效融合软土中的水泥、淤泥，用化学方式来使之形成柱状结构，提高市政道路路基的承载能力。水泥搅拌桩施工设计过程中，则需要做好放样定位工作，施工人员应当标记好钻孔位置，合理架设钻机机架，避免出现距离上的偏差。可根据实际施工要求和实况来调整机架，钻孔设备位置要准确，以免其运行过程中出现故障，失去稳定性。

4.4加筋加固施工技术

对于加固加固施工技术，有很多方法，具体涉及加筋土、土工合成材料、土栓、土钉等，具体为：一、对于加筋土，为应用广泛的加筋加固施工技术，即处于土层当中，将抗拉强度比较强的拉筋埋设好，以此确保土颗粒与拉筋之间能够产生良好的摩擦力，进而使软土基变形失稳得到有效预防控制。 在实际施工期间，土的性质对施工质量存在一定影响，由于土体易出现侧向变形的情况，所以需在施工过程中将横向钢筋放置好，使土基下沉得到有效预防控制。二、对于加土工合成材料，涉及拉筋、受力杆件、土工聚合物等，对相关物料的高承载能力加以利用，有助于道桥路基工程平稳性的提升。三、对于加土层锚杆，主要对锚杆固体和土层两者的粘结性加以利用，把工程所需拉应力传输到稳定土体工程结构当中，以此确保道桥软基工程保护效果的增强。四、对于加土钉，即处于软基土体内部将密度分布均匀的土钉体置入，发挥和土之间的共同作用，使道桥软基强度缺陷得到有效弥补，进而提升软基土体的整体刚度，并促进道桥软基承载能力的提升。

5、市政道路施工中软土地基加固技术的作用

5.1 提升市政道路的安全性

软土地基是一种典型的不良地质条件，如果在实际施工过程中得不到有效的处理和改善，就会出现许多施工质量问题，如道路沉降、道路裂缝和局部坍塌等，这些问题会严重影响整个工程的质量，对行车安全造成运输经理世界 道路工程与技术很大的危害，也会增加维修费用。合理运用软土地基加固技术，能有效改善公路路面状态，提高公路的综合承载力，为后续的施工建设打下坚实的基础，确保道路运行安全性[5]。

5.2控制维护投入成本

如今，机动车的数量日益增加，这使得各个城市的道路交通承受着巨大的压力。同时，在外力的作用下，软土地基存在更多的安全隐患，一些市政道路会因荷载过大而坍塌、沉降等危害，给市政工程维修养护带来了沉重的经济压力，进而使维护成本大大增加，若维护工作落实不到位，则在消耗一定成本的基础上，也难以保证维护质量及安全性。在合理应用软基加固技术的基础上，既可以确保道路工程整体质量的提升，又能够使维护投入成本得到有效控制，进一步提升道路工程建设工作整体效益。

结束语

总而言之，在市政道路的设计中，一定要注意软基的处理，设计人员要根据施工的实际情况选择合适的软基处理方法进行方案设计，细致的做好每一个施工细节，为后续的施工工作打下坚实的基础。因此，在市政道路施工过程中要结合软土地基的实际特点与市政道路的施工要求，明确软土地区的加固技术应用要点。未来，应加强对软土地基加固技术的研究力度，不断完善和优化市政道路施工方案，推动我国城市交通路网的稳定、健康发展。

参考文献：

[1]相宏宇.关于软基加固技术在市政道路施工中的应用[J].建材与装饰，2020，（10）：243-244.

[2]苏思略.软基加固技术在市政道路施工中的应用探讨[J].中华建设，2020，（04）：148-149.

[3]李少岚.对于市政道路施工中软基加固施工技术的相关研究[J].绿色环保建材，2020，（02）：140-141.

[4]崔凯翔.市政道路软基加固施工技术分析[J].交通世界，2020，（Z1）：108-109.

[5]陈伟，范文航.软基加固技术在市政道路施工中的应用分析[J].四川水泥，2019，（11）：71+76.