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市政道路施工中软土地基的处理及其加固探究夏建峰

发表时间：2020/12/18 来源：《基层建设》2020年第24期作者：夏建峰

[导读] 摘要：当前，我国城市建设速度不断加快，城市道路的高质量建设直接关系着城市的健康稳定发展，成了推动城市发展的重要动力。

        浙江子城工程管理有限公司浙江嘉兴 314000
        摘要：当前，我国城市建设速度不断加快，城市道路的高质量建设直接关系着城市的健康稳定发展，成了推动城市发展的重要动力。道路路基作为道路的关键基础部分，是保证道路正常使用与通行的根本。近年来，道路安全问题频发，市政道路质量问题逐渐受到人们的重点关注，人们越来越重视道路的质量，因此也向市政道路工程的建设提出了许多新的要求。然而，在实际施工过程中，由于各地区的地质条件的差异，市政道路工程建设经常遇软土地基问题，软土地基如果不能得到正确处理，势必会影响到市政道路的稳定性，从而对道路质量造成巨大损坏，危及社会公众的出行安全，损害社会公众的切身利益，因此，积极探索市政道路工程中软土地基的处理技术有着十分重大的现实意义。
        关键词：市政道路；软土地基；加固
        引言
        软土地基是指由淤泥、淤泥质土和部分冲填土、杂填土及其他高压缩性土等构成的地基，软土地基的承载力比较低，如果在施工的过程中不做任何的处理和加固，则无法承受较大的建筑物荷载。软土地基不能简单地只按照地基条件确定，因填方形状和施工状况存在差异，有必要在充分研究填方及构造物的种类、形式、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。在市政部门进行施工时如何保证软土地基能够达到所需要的承受能力，就需要在施工前进行合理的勘探，寻找合适的处理和加固地基的方法。
        1. 市政道路工程软土地基的含义与特征
        市政道路工程软土地基是指市政道路的施工场地的土层比较松软，含有大量的沙质土、淤泥质黏性土以及有机质土。从以往的施工经验来看，市政道路工程软土地基主要有以下几个特征：第一，稳定性较弱。市政道路工程软土地基基因团结系数不高，含水量非常高，使得地基整体性不强，如果不根据实际情况对其进行处理，则极易造成道路耐久性不高，缩短道路的使用寿命。第二，强度较低。软土地基与普通地基相比，地质强度十分低，在市政道路工程建设时很容易受到外界因素的影响，出现塌陷、崩裂等问题。尤其是主要由淤泥黏性土构成的软土地基，渗水率不高，导致软土地基内部的污水无法及时排出，严重影响施工效果。第三，压缩性较高。在市政道路工程建设过程中，道路的荷载压力与地基的沉降速度呈正相关关系，也即道路表面所承载的压力越大，软土地基沉降得就越快，这在一定程度上加大了市政道路工程的施工难度。
        2.软土地基的设计
        2.1设计原则
        1）地基在施工期间和完工后的使用期间是稳定的，不会因为填筑荷载、施工机械和荷载的作用引起破坏，也不会因为一些构筑物和沿路设施产生较大的变形。2）为了避免地基发生沉降对构筑物造成破坏，首先应该考虑提前填筑路堤，在充分沉降后再修建构筑物。3）对于软土地基土层较厚且经常发生大规模沉降的地区，很难控制施工后出现的沉降现象，无法达到标准，或虽然可以控制沉降，但经济消耗很大的时候，应考虑修筑一条临时的路面或分期进行路面的修补等。4）为了保证地基的稳定性和控制完工后出现的沉降现象，要提前准备好处理措施。在选择处理措施的时候，要结合当地的地基条件、道路条件和施工条件，尤其要考虑处理措施的特点，选择科学合理的处理措施。5）如果施工的地基比较复杂，则要在施工之前修筑一段实验路段，对地基的稳定性和沉降进行研究，根据所得数据，选择适当的处理措施或完善之前的处理方案[1]。
        2.2设计程序流程
        初步研究软土地基的处理措施，根据资料调查和地质调查，确定地基条件，综合地基承载力、施工难度、经济性、环境污染及设计资料，评估是否对地基进行处理。如若处理，根据有关条件和处理指标及范围，初步拟定几种处理方案，结合工期、经济性等，确定处理方法并进行详细的设计。

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        3.软土地基的处理方法
        3.1堆载预压法
        堆载预压法是指在进行道路施工前，用大于设计荷载的填土进行荷载，让地基提前沉降，增加地基内部结构的稳定性，避免道路投入使用后出现沉降现象。当地基的强度达到施工要求时，便可以卸去填土进行施工。软土地基在经过高强度的堆载预压处理后，一般不会出现路面的沉降，而且该方法的成本较低，堆载用的填土可以就地取材，施工简单，不需要使用特殊的施工器械和材料。
        3.2换填垫层法
        在勘探的时候，如果发现软土的土层不是很厚，则可以使用机械将软土土层部分或者全部挖除，填上强度较大的土质或砂石等深水型材料。但最有效的处理深度为3m，若是土层较深，采用本方法会增加施工的成本。
        3.3搅拌桩法
        利用水泥和石灰等材料作为固化剂的主要方剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基的深处将软土和固化剂一起搅拌，让固化剂和软土进行充分的化学反应，将软土凝固成强度较大的土质，提高整体地基的稳定性和承载能力。这种方法施工速度较快，可用于处理软土土层深度较大的地基[2]。
        3.4排水固结法
        该方法是解决软土地基沉降和稳定性的有效措施，由2部分组成，即排水系统和加压系统。排水系统是在地基中加装排水体，利用地层本身的渗水性由排水体集中排水的结构体系，根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水2种，但效益较高的是塑料排水。
        3.5真空预压技术
        在处理市政道路工程软土地基时，应用真空预压技术有很多优势，例如，不容易对地基的稳定性产生影响，在实际开展预压工作时，软土地基不会被剪切而导致变形，而只会被压缩从而导致变形，这样一来，加固效果就会显著提高；施工周期短，可以一次就完成真空预压施工，而且施工人员还不必刻意控制施工速率；此外，真空预压的安全性也非常高，对大型施工机械设备没有严格要求，不易产生噪声污染与扬尘污染，发生施工安全事故的概率非常低，施工安全性非常高。从实践看，真空预压技术应用于市政道路工程软土地基的处理主要包括以下几项流程：首先，铺设0.4m~0.5m的砂垫层于原有地基的表面；其次，在软土地基的土壤表层中打入袋装的沙井与塑料排水板，并将其作为软土地基的排水系统；再次，无遗漏地将一层薄膜铺设于砂垫层之上，并将其压实；最后，用抽真空系统将薄膜与砂垫层之间的空气抽出，让其内部处于负压状态，再通过砂井孔压差的作用，快速地排出软土地基内部的污水，从而促使地基稳定性和强度得以提高[3]。
        4. 软土地基的加固管理措施
        如何更好、更有效地对软土地基进行处理，需要对软土的性质进行更深层次的研究，利用高精密设备对地基参数进一步完善，从土层的含水量、压缩系数等诸多因素入手，可以对不同地形的软土性质进行科学合理的处理措施。同时，根据当地软土的性质、结构，选择合理、安全、经济的加固处理方式，并且，要确保在路面承载强度提高的基础上，加快施工的进度。在对软土地基进行处理及加固后，也应该重视后期道路的维护和监测，这样才能更好地反映出处理后的效果。
        结论：
        简而言之，市政道路施工中经常会遇到软土地基的情况，对软土地基进行处理和加固就显得格外重要，软土地基的处理不得当，会导致整个路面出现沉降现象，并且，也会对人们的生命财产安全带来极大隐患。在进行处理前，需要对软土地基进行科学的勘探，根据勘探的结果，制订合理有效地处理措施，在确保路面的稳定性和承载能力都达到标准的前提下，缩短施工的周期。
        参考文献：
        [1]董珍.市政道路工程中软土地基的处理措施[J].居舍,2018(33):185+187.
        [2]杨夺.市政道路工程软土地基处理技术措施分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(23):149.
        [3]齐一山.市政道路工程软土地基处理技术措施及分析[J].门窗,2017(11):192.