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市政道路工程软土地基处理施工技术

作者

张贝 张春仙 丁洁东

1 西藏天鹰公路技术开发有限公司 西藏拉萨市 8500002 山西志腾元德建设工程有限公司 山西晋中寿阳 0454003 杭州民安环境工程有限公司 浙江省杭州市 311258

引言

随着城市化进程加速,市政道路工程建设规模持续扩大,复杂地质条件下的施工需求日益凸显。软土地基以其高压缩性、低强度等特性,易引发道路沉降、塌陷等病害,严重威胁道路结构安全与使用寿命。如何科学选择并应用软土地基处理技术,成为保障市政道路工程质量的关键。本文基于工程实践与技术创新,系统探讨软土地基处理技术及施工保障措施,旨在为市政道路建设提供理论参考与实践指导。

1 道路工程软土地基的基本特点

软土地基作为市政道路工程建设中的特殊地质条件,以高含水量、高压缩性与低强度为显著特征。其成因多与沉积环境相关,细颗粒黏土矿物含量高,孔隙比通常大于 1.0,导致土体天然含水量远超液限,呈现流塑或软塑状态。在荷载作用下,软土地基的压缩变形量大且沉降持续时间长,地基土抗剪强度低,易引发道路不均匀沉降、路基失稳等问题,威胁道路结构安全与使用寿命。此外,软土的渗透性差,孔隙水难以快速排出,进一步延缓土体固结过程,增加地基处理难度。

2 市政道路工程中软土地基处理技术研究

2.1 排水固结处理技术

排水固结处理技术基于土体孔隙水排出、有效应力增加的原理,通过设置竖向排水体与水平排水垫层,加速软土地基的固结沉降。常见的砂井、塑料排水板等竖向排水体可显著缩短土体排水路径,结合堆载预压或真空预压等加载方式,促使孔隙水快速排出,提高土体密实度与强度。其中,真空预压技术利用膜下负压形成压差驱动排水,无需大量填土,对周边环境影响小,适用于工期紧张或场地受限的工程;堆载预压则通过分级加载模拟道路运营荷载,使地基在预压期内完成大部分沉降。该技术可有效降低道路工后沉降,提升地基稳定性,在深厚软土地基处理中应用广泛。

2.2 化学加固处理技术

化学加固处理技术通过向软土地基中注入化学浆液,利用化学反应改变土体物理力学性质,实现地基加固。常见的水泥土搅拌法、高压喷射注浆法均属此类,前者通过深层搅拌机械将水泥等固化剂与软土强制拌和,形成具有一定强度的水泥土桩体或墙体,提高地基承载力;后者借助高压射流切割土体并混合浆液,形成桩、板、墙等加固体,适用于复杂地质条件下的地基处理。化学加固技术可根据工程需求调整浆液配比与施工参数,对软土的适应性强,能有效控制地基变形,但需注意化学浆液对地下水环境的潜在影响,施工过程中应遵循环保要求。

2.3 高强度夯实处理技术

高强度夯实处理技术利用重锤自由下落产生的冲击能,对软土地基进行强力夯实,通过瞬间冲击荷载使土体颗粒重新排列,孔隙压缩,从而提高地基密实度与强度。强夯法作为典型代表,适用于处理厚度较小、透水性较好的软土地基,其加固深度可达数米,可有效消除地基土的湿陷性、液化性,增强地基承载能力。施工中通过控制夯击次数、夯击能量与夯点间距,可避免因夯击过度导致土体结构破坏。此外,强夯置换法在软土地基中设置碎石墩等刚性置换体,结合夯击作用形成复合地基,进一步提升地基承载力与稳定性,适用于处理高饱和度软黏土。

2.4 灌浆技术

灌浆技术通过压力将浆液注入软土地基的孔隙、裂隙中,填充、胶结土体颗粒,改善地基物理力学性能。根据浆液材料不同,可分为水泥灌浆、化学灌浆等类型。水泥灌浆以水泥为主要原料,成本低、耐久性好,适用于加固渗透性较好的砂性土地基;化学灌浆则利用环氧树脂、聚氨酯等材料的高渗透性与粘结性,对细微裂隙或软弱土体进行补强,常用于处理地基渗漏、提高地基抗变形能力。灌浆技术可根据工程需求灵活调整浆液配合比与灌浆压力,实现精准加固,尤其在既有道路软土地基病害治理中,具有施工便捷、对交通影响小的优势。

3 市政道路软土地基处理施工技术保障措施

3.1 做好技术交底工作

施工单位需组织设计、监理、施工等多方主体开展技术交底会议,由设计单位详细阐述软土地基处理方案的技术要点、工艺参数及质量标准,如排水固结处理中的预压荷载分级要求、化学加固处理的浆液配比等,确保施工人员充分理解设计意图。同时,针对不同处理技术的操作难点,如强夯法的夯击能量控制、灌浆技术的压力调节,以图文结合、现场示范等方式进行专项培训,建立技术交底记录与考核机制,通过实操演练与理论测试双重验证施工人员技术掌握程度,避免因操作不当导致施工质量缺陷,为后续施工筑牢技术基础。

3.2 强化工程建设全过程管理

在施工准备阶段,需依据地质勘察报告与设计方案,制定详细的施工组织设计,合理规划施工顺序与资源调配,确保各工序衔接有序。施工过程中,建立动态监测体系,利用全站仪、沉降观测仪等设备实时监测地基变形、土体位移等参数,结合 BIM 技术模拟施工过程,及时发现并纠正偏差;同时,严格执行隐蔽工程验收制度,对排水板埋设深度、水泥土搅拌桩成桩质量等关键工序进行验收,留存影像资料与检测数据。竣工阶段,通过载荷试验、取芯检测等手段对地基处理效果进行综合评估,形成完整的质量追溯档案,实现从施工准备到竣工验收的全链条闭环管理。

3.3 严格控制原料质量

原料质量直接决定软土地基处理效果与道路工程耐久性,需建立全流程质量管控体系。在材料采购环节,优先选择信誉良好、资质齐全的供应商,要求提供水泥、塑料排水板、化学浆液等原材料的质量证明文件与检测报告,对关键指标进行抽样复检,严禁不合格材料进场。材料存储过程中,依据其特性采取防潮、防晒、防污染等保护措施,如水泥存放于干燥仓库、化学浆液密封避光保存,定期检查材料状态并做好记录。施工使用前,再次核对材料规格与设计要求的匹配性,对水泥土搅拌桩的水泥用量、灌浆材料的配合比进行现场验证,确保材料性能符合设计标准,从源头消除因原料问题导致的质量隐患,为软土地基处理工程提供可靠物质保障。

4 结束语

市政道路工程软土地基处理是确保道路结构安全与使用寿命的关键环节。本文系统剖析软土地基高含水量、低强度等特性,深入探讨排水固结、化学加固、高强度夯实及灌浆等处理技术,并从技术交底、全过程管理、原料质量控制等方面提出施工技术保障措施,能够有效提升软土地基承载能力,减少道路不均匀沉降,保障市政道路工程质量与运营安全。随着工程技术的不断创新,未来市政道路软土地基处理将朝着智能化、绿色化方向发展,通过新技术、新材料、新工艺的融合,进一步优化处理方案,为城市基础设施建设提供更坚实的技术支撑 。

参考文献

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