市政工程中软土地基的施工处理方法研究

摘  要：市政工程作为城市发展的重要基础设施建设，其质量直接关系到城市的正常运转和居民的生活质量。软土地基在市政工程建设中较为常见，因其具有含水量高、压缩性大、强度低等特点，若处理不当，会严重影响市政工程的稳定性和耐久性。本文深入研究市政工程中软土地基的特性，详细分析各类施工处理方法的原理、适用范围及优缺点，并结合实际案例探讨其应用效果，在为市政工程软土地基处理提供科学依据和实践指导。

关键词：市政工程；软土地基；施工处理方法；地基加固

引 言

随着城市化进程的加速，市政工程建设规模不断扩大。在市政道路、桥梁、排水等工程建设中，经常会遇到软土地基。软土地基的不良工程特性给市政工程施工带来诸多挑战，如地基沉降过大导致路面开裂、桥梁墩台倾斜，影响工程的正常使用和安全。因此，深入研究软土地基的施工处理方法，对于提高市政工程质量、保障工程安全具有重要意义。

一、软土地基的特性

（一）高含水量

软土通常含有大量的水分，其含水量一般大于液限。这是由于软土的颗粒细小，孔隙比大，能够吸附大量的水分子。高含水量使得软土的重度较大，且处于软塑或流塑状态，抗剪强度极低[1]。

（二）高压缩性

软土的孔隙结构决定了其在荷载作用下容易产生较大的压缩变形。软土的压缩系数一般较大，在较小的压力增量下，就能产生显著的压缩量。这会导致市政工程在建成后，地基出现较大的沉降，影响工程的稳定性。

（三）低强度

软土的抗剪强度较低，内摩擦角和粘聚力都较小。这使得软土地基在承受上部荷载时，容易发生剪切破坏，降低地基的承载能力。

二、软土地基的施工处理方法

（一）换填法

原理：将地基表层一定深度范围内的软土挖除，换填强度较高、压缩性较低的材料，如砂、碎石、灰土等，通过换填材料的良好力学性能，提高地基的承载能力，减少地基沉降。

适用范围：适用于浅层软土地基，一般处理深度在2-3m以内。例如，在一些小型市政道路或场地平整工程中，当软土厚度较小时，可采用换填法进行处理。

优缺点

优点：施工工艺简单，技术要求不高，施工速度快，成本相对较低。

缺点：对于深层软土处理效果不佳，挖除软土可能会对周边环境造成一定影响，且换填材料的质量控制较为关键。

（二）排水固结法

原理：在软土地基中设置竖向排水体（如砂井、塑料排水板等），并在地基表面施加预压荷载，使地基中的孔隙水通过排水体排出，孔隙体积减小，地基逐渐固结，强度提高。随着孔隙水压力的消散，有效应力增加，从而提高地基的承载能力，减少后期沉降。

适用范围：适用于处理厚度较大的饱和软土地基，如大型市政广场、机场跑道等工程的软土地基处理。

优缺点

优点：处理效果显著，可有效提高地基的强度和稳定性，减少工后沉降。对于深厚软土层，是一种较为经济有效的处理方法。

缺点：处理周期较长，需要有足够的预压时间使孔隙水充分排出；预压荷载的施加和控制需要严格按照设计要求进行，否则可能影响处理效果[2]。

（三）深层搅拌法

原理：利用深层搅拌机械，将水泥、石灰等固化剂与软土强制搅拌，使软土与固化剂发生物理化学反应，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的加固体，从而提高地基的承载能力，减少地基沉降。

适用范围：适用于处理淤泥、淤泥质土、粉土等软土地基，尤其适用于对变形控制要求较高的市政工程，如城市桥梁的地基处理。

优缺点

优点：对周围环境影响小，施工时无振动、无噪音；能有效提高地基的强度和稳定性，可根据工程需要调整固化剂的用量和搅拌深度，适应性较强。

缺点：施工质量受搅拌均匀程度影响较大，需要严格控制施工工艺；对施工机械和操作人员的技术要求较高。

（四）强夯法

原理：通过起重机将重锤提升到一定高度后自由落下，给地基以强大的冲击力和振动，使地基土密实，从而提高地基的承载能力，降低地基的压缩性。在强夯过程中，地基土的结构被破坏，孔隙减小，土体重新排列，强度得到提高[3]。

适用范围：适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。对于软土地基，若软土中含有一定的粗颗粒成分，也可采用强夯法进行处理，但需谨慎设计和施工。

优缺点

优点：施工设备简单，施工速度快，处理效果显著，能有效提高地基的承载能力和均匀性。

缺点：施工时产生较大的振动和噪音，对周边环境有一定影响；不适用于饱和软粘土等对振动敏感的地基土，且强夯参数的确定需要通过现场试验来确定。

（五）加筋法

原理：在软土地基中铺设土工合成材料（如土工格栅、土工织物等）或设置土钉、锚杆等加筋体，通过加筋体与土体之间的摩擦力和嵌固作用，增强土体的整体性和稳定性，提高地基的承载能力。加筋体能够约束土体的侧向变形，分担土体所承受的荷载，从而改善地基的力学性能[4]。

适用范围：适用于处理浅层或中浅层软土地基，常用于市政道路的路堤、边坡等部位的软土地基处理，以增强土体的稳定性。

优缺点

优点：施工方便，对地基土的扰动小，能有效提高土体的抗滑稳定性和承载能力；土工合成材料具有良好的耐久性和柔韧性，可适应不同的地基变形。

缺点：加筋材料的质量和铺设工艺对处理效果影响较大，需要严格控制；对于深层软土地基，单独使用加筋法处理效果有限，常需与其他方法结合使用。

三、软土地基施工处理方法

处理方法选择：考虑到软土厚度较浅，且对施工工期有一定要求，最终选择换填法进行地基处理。换填材料选用级配良好的碎石，换填深度为3m。

施工过程：首先将软土挖除，注意控制开挖深度和范围，避免超挖或欠挖。然后分层铺设碎石，每层厚度控制在30-50cm，采用振动压路机进行压实，压实度达到设计要求。在换填过程中，对碎石的级配、含水量等进行严格检测，确保换填质量[5]。

处理效果：经过换填处理后，地基的承载能力明显提高，满足了道路设计要求。在道路施工及运营过程中，地基沉降较小，路面未出现明显开裂和变形，处理效果良好。

四、结论

软土地基在市政工程中较为常见，其不良特性对市政工程的质量和安全构成潜在威胁。针对软土地基的不同特性和工程要求，选择合适的施工处理方法至关重要。换填法、排水固结法、深层搅拌法、强夯法和加筋法等是常用的软土地基处理方法，各有其适用范围和优缺点。在实际工程中，应综合考虑软土的性质、处理深度、工程要求、施工环境和成本等因素，合理选择一种或多种处理方法相结合，以达到最佳的处理效果。同时，在施工过程中，要严格按照设计要求和施工规范进行操作，加强质量控制和监测，确保软土地基处理质量，为市政工程的顺利建设和长期稳定运行提供保障。随着工程技术的不断发展，软土地基处理技术也将不断创新和完善，为市政工程建设提供更可靠的技术支持。

参考文献：

[1]潘志芬.关于真空预压技术在软土地基中的应用探究[J].砖瓦，2025，（01）：152-154.

[2]张寒.超长钻孔灌注桩在软土地基处治中的应用[J].建材发展导向，2025，23（01）：118-120.

[3]储兆微，李幸阳，袁帅，等.非完整井群软土地基的虹吸排水效果研究[J/OL].地基处理，1-11[2025-01-21].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/33.1416.TU.20250106.1328.002.html.

[4]储诚富，宋鸿翔，蔡沪荣，等.大面积分级堆载预压工况下软土地基的沉降预测分析[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2024，47（12）：1668-1674.

[5]纪颖波，张继严，毕俊伟，等.高铁荷载下软土地基振动与塑性变形特性[J].中南大学学报（自然科学版），2024，55（12）：4615-4627.