市政道路工程软土路基施工技术研究

引言

随着科技的不断进步和工程技术的快速发展，软土路基处理技术也不断创新与完善。在今后的市政道路施工中，针对软土路基的处理措施将趋向于更加高效、环保和经济的方向。加强软土路基处理技术的研究和实践经验的总结，对于推动市政道路建设领域的持续发展，具有重要意义。

1 软土的特性及其对路基施工的影响

软土的高压缩性、低强度、高含水量、触变性、流塑性及低渗透性等特性，导致在软土地基上施工时，路基容易出现较大的沉降和不均匀变形，从而影响道路的稳定性和使用性能。软土的高孔隙比和含水量使其在荷载作用下容易产生显著的压缩变形，导致路基沉降量大，这不仅影响道路的平整度和舒适度，还可能导致道路结构的损坏。软土的低强度特性意味着它难以承受重载交通带来的压力，容易造成路基的破坏和变形，这要求在施工过程中采取加固措施，如添加桩基或使用土工格栅等，以增强路基的承载能力。软土中的高水分含量会影响土体的凝聚力和内摩擦角，降低土体的强度和稳定性，需要采取适当的排水和干燥措施。软土在受到扰动后，其结构会发生变化，强度和刚度会降低，这种触变性会影响施工过程中土体的稳定性，增加施工难度。在一定的应力条件下，软土可能会表现出流塑性，即在剪切应力作用下发生连续的变形而不增加剪切应力，这会导致路基的不均匀沉降，影响道路的平整度和使用性能。软土的低渗透性会影响地基固结的速度和效果，从而影响施工进度和路基的早期稳定性。

2 市政道路工程软土路基施工技术

2.1 排水固结法

排水固结法主要通过利用外部压力促进土体内水分的排出，从而增强土体的密实度与强度，进而达到提升地基承载力与稳定性的目的。排水固结法通常通过几种不同的技术措施实施，包括砂井堆载预压、降水预压和真空预压等，每种方法都具有其特定的适用场景和操作要求。1）砂井堆载预压技术是一种较为常见的排水固结法，其基本操作过程是通过在软土层中垂直钻孔并填充砂粒形成砂井，这些砂井提供了有效的排水通道，水分通过这些通道迅速排出，减少软土中的孔隙水压力，促进土体固结。砂井堆载预压适用于土层较厚且水位较高的软土地区。通过在软土层上施加预压荷载，进一步促使土体水分排出，增加土粒之间的相互作用力，从而提高土体的承载力。2）降水预压方法则适用于地下水位较高、含水量较大的软土地区。在降水的基础上，通过降低地下水位，减小土体中的水压，进而促进软土固结。该方法通过加速排水过程，提升土体强度，减少沉降量。然而，降水预压方法需要较长的时间周期，因此通常与其他排水固结技术配合使用，以提高整体效果。3）真空预压技术则是通过在软土层表面设置覆盖膜并抽取其内部空气形成真空环境，借助负压使得土体中的水分被迅速抽出，进而促使土体固结。该方法在处理薄层软土、对沉降控制要求较高的工程中尤其有效。通过真空抽吸形成的负压能够显著加速排水固结过程，从而大幅缩短工期。尽管排水固结法具有操作简便、效果显著的优势，但其固结过程往往较为缓慢，特别是在深层软土的处理中，需要较长时间才能达到预期的效果。因此，合理的工期安排与施工监控至关重要。同时，排水固结法对土层的均匀性、施工质量和排水通道的设计要求较高，施工过程中必须严格控制各项施工参数，确保排水通道的畅通以及荷载的均匀施加。

2.2 换填土层法

换填土层法也是市政道路工程建设中用于软土路基处置的常用方法，原理为将路基范围内的软土清理干净后，再回填稳定性良好的土石材料并进行夯实处理，从而起到改变地基承载力特性、减少地基沉降量、加速软弱土层的排水固结、防止地基土冻胀、消除膨胀土的胀缩作用等作用。市政道路工程中运用换填土层法对软弱土进行处置，具备施工简便、成本低

廉、工期短、适用性广泛等优势。

2.3 表层处理法

表层处理法是对软土表面进行处理的一系列技术的统称。主要包括以下几种方法。(1)表层排水法。是在施工活动开始、路基填筑完成之前,在地面上开挖水沟以降低软土表层含水量的一种技术类型,其根本目的是为施工机械的地表作业提供良好的施工条件。(2)砂垫层法。即在软土地基表面铺设厚度不等的砂垫层,其目的在于加速沉降发展、缩短固结时间。该方法施工相对简单,但对于施工场地具有一定要求,主要包括路堤高度限制、表面无透水性低的硬壳、施工期限要求不紧迫等。(3)稳固剂表层处置法。主要是指将生石灰等稳定材料掺杂进软弱的表层地基土中,以改善地基压缩性、强度低的特性,进而提升路堤填土的稳定性。

2.4 软土路基注浆加固法施工技术要点

对于软土层较深的位置,通过换填压实法、强夯法均无法达到有效的作用深度,针对该区域施工中采取注浆加固法技术方案,技术原理及优势包括以下几点: ① 通过注浆施工工艺,水泥砂浆中的水泥胶凝物质与软土中的悬浮颗粒(如黏土等)发生反应,产生胶结作用； ② 在混凝土桩凝固的过程中,水泥砂浆会吸收软土中的部分水分,并与软土进行物理与化学的结合,使得混凝土桩形成强度较高、水稳定性较好的效果； ③ 混凝土桩可以通过阻挡和分散应力传递,减小路基变形和沉降,有效防止软土路基在水平和垂直方向产生破坏和塌陷现象。

2.5 挤密法

市政道路路基的挤密法是提高软弱或松散土层的密实度与承载力的地基处理技术，原理为，在软土路基中通过振动或冲击方法成孔后向空中填入砂石土灰等材料并进行夯实，从而形成桩体并对地基中的土产生横向挤密作用，以此减少地基中的空隙，增强地基土强度。挤密法的特点为依托横向挤密作用来提高土的密实度，可填入各种不同材料，施工过程中可应用多种方法。市政道路软土路基中应用挤密法进行路基处理，能有效控制成本，同时施工较为简便，处理深度能达到 12~20 厘米，而且能显著提高地基均匀性。

3 加强施工质量控制

为了保证深层搅拌法在软土路基的施工应用效果，要加强施工质量控制。施工前应准确测定桩位，控制桩位的定位偏差在 5cm 以内。施工中控制桩顶、桩底的高程，通过相关设备测定桩身的垂直度，避免桩身垂直度偏差在 1% 以内。在真空-堆载联合预压加固作业中，为减少软土路基的水平变形，首先清理软土路基表面的积水、植物及其它杂物，铺设荆芭和土工布，提高土工布的整体承载能；然后采用小型设备铺设砂垫层，砂垫层的铺设厚度为 40cm 为宜。并打设塑料排水管，考虑到加固区内的土层中存在较深的砂层，采用泥浆搅拌连续墙施工，埋设真空管路并安装真空泵，铺设聚氯乙烯或聚乙烯膜并在泥浆墙中密封，最后完成分级堆载预压加固处理。

结语

在市政道路工程中，软土路基的处理是复杂且关键的问题。该文通过深入研究软土路基换填施工技术，发现这一方法能够显著改善路基的力学性能和稳定性。经过实践验证，采用合适的换填材料并严格按照施工流程进行操作，能够有效提升路基的压实度和弯沉等指标，确保整个路基工程的质量达到合格标准。

参考文献

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