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市政路桥工程软土处理原则和常见技术分析

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年4月下作者：刘进忠

[导读] 市政路桥施工过程通常都会遇到软土地基问题，要及时进行处理，以保证工程质量，提升路面的平整度，确保路面具有耐久性和稳定性等。因此，深入研究市政路桥工程软土处理技术，对保证市政道路质量有着非常重要的意义。文章结合笔者工作实践，对常见的软土施工技术进行分析，并提出改善措施，供广大同行借鉴。

身份证号45088119890******2 刘进忠

【摘要】市政路桥施工过程通常都会遇到软土地基问题，要及时进行处理，以保证工程质量，提升路面的平整度，确保路面具有耐久性和稳定性等。因此，深入研究市政路桥工程软土处理技术，对保证市政道路质量有着非常重要的意义。文章结合笔者工作实践，对常见的软土施工技术进行分析，并提出改善措施，供广大同行借鉴。
【关键词】软土地基；处理原则；施工技术；市政路桥工程
        引言：
        随着城市经济的快速发展，每年我们都要投入大量的资金进行市政道路建设，道路修建过程当中，通常都会遇到软土地基问题，如不经处理，会产生道路沉降变形等问题，影响道路的正常使用和寿命，造成重大经济损失，因此，市政路桥工程在施工过程当中，施工人员应该根据工程地质条件，采取相应的软土地基处理技术，化解各种质量隐患，确保道路工程质量达到国家规定要求。
        1.市政路桥施工中软土地基概述
        1.1路桥施工中软土的含义及特点
        市政路桥工程施工范围广、施工时间长，普遍都会到软土问题，软土主要成分是淤泥沉积物、腐殖质形成的细粒土，含有大量水份，具有较高压缩性、承载力差，如何处理软基问题，是路桥施工中面对的难题之一。
        由于软土表层的含有较高的水分，同时长期湿润，因此，其表层常生长喜欢湿润气候的植物。软土天然含水量一般为 50%~70%。天然孔隙比在 1~2 之间。软土中普遍存在大量孔隙，导致土粒间的结构具有较弱透水性、并呈现不稳定特性。
        由此可见，软土具有以下特性：含水量较高、透水性差、较强压缩性、抗剪强度差等特点。
        1.2 路桥工程施工中软土对路基的危害
        路桥工程施工过程中，如果施工人员不按规定对软土路基进行处理，并根据有关要求对软土分层填筑以及碾压，会容易导致路基出现失稳、开裂、沉降等问题。
        1.3 路桥施工中软土对路基的处理原则
        通过许多工程实践表明，当道路路基需要填筑的高度高于临界高度时，处理软基时，采用堆载预压法施工，取得的效果较好。该施工技术，可利用自然沉降，使路基达到更稳定的效果，所需要成本也不高；当市政道路路堤需要填筑的高度大于临界高度时，一般情况下，其天然地基的总沉降量不大，沉降后更易稳定。因此，可根据工程实际情况，如果施工工期较短、路堤需要填筑的高度小于临界高度时，可以不需要施工处理。
        2. 市政路桥工程施工中常见的软土地基处理技术
        2.1 灰土垫层处理技术
        在进行道路工程施工时，应先分析路基地质情况，如果软弱土层的厚度在1-3m范围内时，可采用加上灰土垫层，以实现地基承载力提高。
        具体过程为：灰土垫层施工前应对下卧地基进行检验，如发现局部软弱层，应挖除，用素土或石灰土填平夯实。拌制石灰土过程中一定要确保物料的搅拌均匀度和含水量，确保达到灰土最佳含水量。如果搅拌不均，石灰土的结构力则达到施工要求，如果含水量过多或过少，则应分别对土料进行晾干或浇湿处理。石灰土分层的松铺厚度应由压实机现场试验来确定而定，
        通常松铺厚度应控制在 300mm以内，分层压实厚度控制在200mm以内。压实灰土后，要做好排水措施，保证三天内土层避免受水浸泡。灰土垫层铺筑完毕后，做好防护措施，要防止日晒雨淋，应及时铺筑上层。

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        2.2 抛石挤淤处理技术
        用适量的满足粒径、强度要求的块石，借助其自重或一定的外力将块石抛投入需处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原来地基中的淤泥或淤泥质土挤走，从而使块石起主要承重材料，部分残留在孔隙中的淤泥起胶结作用，二者共同作用达到加固地基的作用。抛石挤淤是对含水量高、孔隙比大、透水性弱、抗剪强度低的软土地基，利用振动碾石，对片石进行振动碾压，淤泥质土由于受到振动、挤压、扰动等原压机器，加入片因，土的结构受到破坏，当片石被挤入后，土粒颗粒从新调整，孔隙水通过片石排出，孔隙压力逐渐消散，使下卧层的淤泥质粘土的性质改善。通过置换挤密作用，使片石充分挤填到淤泥中，形成片石垫层，以提高地基承载力，减小沉降，片石垫层之下的淤泥质粘土结构从新调整，且片石本身具有良好的透水性，因此可加速地基固结，使淤泥质粘土的结构强度得到提高及恢复。
        2.3 粒料桩处理技术
        在施工过程中，一般情况下在地基处理中使用砂子或者碎石等散料做桩料进行填充，这样能够很大程度上提高软土地基的承载能力。通常情况下在粘土、杂填土、松散砂土以及饱和软粘土等地基情况下，采用这种粒料桩处理方法进行处理。在市政道路中采用正三角形的桩进行布置，一般桩的半径介于 40cm 到100cm 之间，在桩顶铺设砂砾或碎石垫层，一般常用的专用机械设备使用振动沉管机以及水振冲器等进行市政道路施工。
        2.4 加固土桩处理技术
        这种方法是用固化材料改良、加固某一深度或某一直径范围内的软土，多借助于带有翻松、回转、搅拌及喷粉等功能的机械。
加固土桩体的类型分多种，常用的主要有水泥搅拌桩、旋喷桩、粉喷桩等。对于正常固结的淤泥质土、淤泥和饱和粘性土地基，特别是施工场地狭窄、土质上硬下软的地方，多用粉喷桩和水泥搅拌桩来处理。设计桩的深度、直径、间距时，应根据土质稳定性的验算来确定。加固土桩施工过程中应严格控制配合比、水灰比，满足施工后的沉降要求。
        2.5 塑料排水板处理技术
        首先，塑料排水板的质量应合乎图纸和规范规定的要求，施工之前应将塑料排水板堆放在现场，并加以覆盖，以防暴露在空气中老化。施工时应严格按照图纸指出的位置、深度和间距设置。塑料排水板留出孔口长度应保证伸入砂垫层不小于 500mm，使其和砂垫层贯通；并将其保护好，以防机械、车辆进出时受损影响排水效果。塑料排水板在插入地基的过程中应保证板不扭曲、透水膜无破损和不被污染。板的底部应有可靠的锚固办法，以免在抽出保护套管时将其带出。塑料排水板插好后应迅速将露出的多余部分切断，并予以保护，以防因插板机移动、车辆的进出或者下雨时受到损坏而降低排水效果。塑料排水板宜运用滤水膜内平搭接的方法连接，搭接长度不得小于200mm。
        2.6 爆夯法处理技术
        该技术工作原理如下：先在软土内设置竖向排水通道，然后在软土地基上附加一定堆载，等附加堆载产生的沉降基本稳定后，利用软土深部埋设的药包爆炸产生扰动，使软土强度降低，继续产生附加压缩沉降，同时利用排水通道快速排水，实现与超载预压相同的效果。施工工艺流程如下：铺设砂垫层作为排水通道；设置竖向排水通道；填土至工作面标高；选择爆破参数并布置炮孔；根据路桥施工软土地基处理要求进行多次爆炸；观测地表沉降，使地基达到稳定，满足施工要求。路桥施工中运用该技术的工期处理短，费用低，不受地基处理深度限制，效果明显，其运用效果良好，并且节约成本。
        3. 处理后软土地基的改善措施
        具体可以增加预压的堆载高度，以此来防止在使用过程中道路出现大幅度沉降，可采用超载量手法，增加一米的中砂。在加载过程中，应注意整个过程需等速进行，此外还需预埋边桩及沉降杆来对软土地基进行沉降的观测，防止因加载过快所造成的土体破坏。也可采用预提标高的方法，通过提标高来抵消后期沉降所造成的影响，这些须由已完成沉降的量、超载预压时间的长短、地质的情况等确定。
        结束语：
        市政道路工程施工过程中，在处理软土地基时，采用合适的施工技术，会提升工程整体质量，作用重大。软基处理出现质量问题时，会造成路基承载力不足，道路出现塌陷或沉降等问题，引发道路质量和安全问题。
        因此，广大施工人员，应结合工程实际情况，采用合适的软土处理技术，不断总结施工经验，提高施工水平，确保软土地基加固质量，为广大市民提供安全舒适的道路环境。
参考文献：
[1]朱林 . 路桥工程中的软土地基处理方式探讨 [J]. 科技致富向导 .2010（05）.
[2]吴玉祥 . 市政公路工程软土地基处理技术探析 [J]. 科技资讯 . 2010(13).