软基加固施工技术在市政道路施工中的应用

王佃龙

摘 要：市政道路施工中，软土路基对施工质量具有较强的危害性，在项目施工中，必须根据软土特性，结合技术优势和实际条件，选择合适的软基处理方式，确保路基能够保持足够强度，有效提升路基稳定性。本文在明确市政道路软基特征及危害的基础上，说明双向水泥搅拌桩法、真空联合堆载预压法、塑料排水板处理等技术应用要点，以此为市政道路路基施工方案設计提供参考，以有效提升工程项目施工质量。

关键词：市政道路；软基加固；施工要点

市政道路软土路基施工技术选择，需要以改善软土性能、提高软基承载力、减少地基沉降为根本出发点，需要在考虑技术应用成效的同时，减少施工作业对周边环境的影响，实现施工成本的有效控制。当前软基加固施工中，技术类型更加多样化，处置技术日臻完善，但是在技术标准建设方面还较为滞后，因此在施工过程中，必须强化对施工组织和技术优化的重视程度，有效提升施工技术水平，推动软基加固效果不断提升，为项目施工质量控制奠定良好基础。

一、市政道路软基特征及危害

（一）市政道路软基特征

软土是指在市政道路项目建设中，受静力或缓慢流水环境影响，形成的以细颗粒为主要成分的地基类型，在沿海地区、西北黄土地区都有较为广泛的分布。在工程项目施工中，淤泥、泥炭、冲填土、杂填土及饱和含水黏性土等，通常都被称为软土。在市政道路项目施工中，软土路基具有如下特征：一是工程性质差别大，由于软土分布广泛，软土成因多样，土质存在较大差别，因此具体至不同工程项目中，软土工程性质有较大差别。二是天然含水量较大，通常在40%～70%之间，饱和度达到90%以上，且会随液限升高而升高，导致处理过程中固结较慢。三是具有较强触变性，在土性发生改变时，颗粒之间的作用力也会变化，在扰动作用下导致土层强度下降，并在平稳中发展。四是孔隙比大、压缩率高、抗剪强度低，较为容易产生应力集中现象，在后期运营时极容易出现不均匀沉降。

（二） 市政道路软基危害

市政道路施工中，软土路基是较为常见的地质结构，对工程施工质量具有显著影响，在施工技术体系应用中，必须根据实际情况来分析软基危害，选择合适的加固技术，为后续施工奠定良好基础。首先是软土路基强度较差、承载力不足、压缩系数较高，在施工中易出现不均匀沉降现象，在处理不到位的情形下，必然会对市政道路项目整体质量产生影响。其次是软土路基在运行过程中，会在长期外部载荷作用下出现较为严重的基础变形，对上部结构质量产生显著影响。最后是软土路基中通常含有大量的负电荷，会对施工效果产生影响，在处理不当的情形下，也会影响市政道路后期使用寿命。在软土路基加固处理不到位的情形下，会导致道路在后期使用中出现不同程度的坍滑或沉陷现象，导致路面沉降不均，甚至可能会导致严重的交通事故发生，因此在施工管理中，必须强化对软土路基加固处理的重视程度，选择合适的处理技术，以有效规避危害现象发生。

二、软基加固技术类型及应用要点

（一）双向水泥搅拌桩法

1.原理及优势

双向水泥搅拌桩是在传统单向水泥搅拌桩的基础上，利用同心双轴钻杆上焊接的两组螺旋叶片，在双动力系统作用下，同时在正、反两个方向旋转搅拌水泥土的工艺类型。利用相逆的搅拌作用，在搅拌作业时，能够将水泥浆控制在两组叶片之间，在提升搅拌均匀性的同时，有效规避传统工艺中存在的浆液上冒问题。双向水泥搅拌桩施工中，正反两个叶片同时动作，还能够相互抵消叶片的水平剪力，避免钻杆的左右摆动现象，有效提升桩体垂直度，尽量减少对桩体周围土地的扰动作用。双向水泥搅拌桩法成桩加固深度能够达到20m，对地质结构复杂的软土路基具有良好的处理效果。

2. 施工工艺

双向水泥搅拌桩施工前，需要做好施工参数方面的准备，桩位采用等边三角形方式布置（如图1所示）。

根据规范要求和现场勘察数据，合理确定桩径、平均桩长、桩间距；选用合适标号的水泥，确定水泥用量、桩身28d无侧限抗压强度；做好原材料质量检测，并做好成桩过程中参数检测准备。在将施工场地清表整平后，依照如下流程进行施工：第一，桩位测量放样，依照图纸和现场情况确定桩位图，施打范围确定为两侧人行道外边缘放坡线0.5m以外。第二，水泥抽样检测，由质检人员做好抽检，为后期解决工艺和质量问题提供参考依据。第三，现场试桩，根据软土性质验证技术参数合理性，并根据试桩结果进行调整。第四，采用“两喷四搅”方式进行桩体施工，在钻进至设计深度并确认水泥浆已经到达桩底时，开始进行提杆作业。提杆速度通常控制在0.8m/min～1.2m/min为宜，采用同步提升、喷浆、搅拌方式进行处理，确保水泥浆与被加固软土达到充分拌合。钻杆提升至工作基面下部20cm位置时，应当将喷浆机关闭并进行重复搅拌下钻，再反转提升搅拌至地表位置，以确保整体搅拌达到良好均匀度。第五，养护及回填，依照设计要求，参照现场环境条件进行养护，在养护验收合格中，进行下一步回填处理。

3. 质量控制要点

在双向水泥搅拌桩工艺应用中，为确保施工质量得以有效控制，应当做好如下方面质量控制：一是严格做好成桩试验，准确设定搅拌机运行速度、喷浆压力及单位时间喷浆量等技术参数，为现场施工提供准确依据。二是利用导向架做好调整控制，将地面垂直度控制在1.5%以内，起吊设备平整度控制在5cm以内，以有效保障桩身垂直度。合理设定水泥浆液配合比，制备过程中需将水泥用量误差控制在1%以下，并加入适量混凝剂，避免在成桩前初凝。三是由专人做好搅拌桩钻杆下沉和提升时间，将各项操作时间误差控制在5s以内，根据实际情况动态调整时间间隔，确保水泥浆能够完全到达桩底位置。四是合理做好复搅，如由于现场条件限制无法一次完成，二次喷浆桩身应当重叠0.3m～0.5m，复搅需重叠1.0m以上，以确保水泥浆与软土能够达到搅拌均匀性[1]。五是在停浆而无法连续作业时，需将桩机钻头下沉至停浆面0.5m以下，待恢复正常后再喷浆提升，停浆时长应当控制在3h以内，如超出要求，则应当及时将搅拌桩拆除，并清洗输浆管。如在12h无法进行补浆，则应当做报废处理。如进行补浆，则桩身重叠长度需大于1.0m，以确保成桩质量达到设计要求。六是输浆管长度应当控制在60m为宜，最长不得超出80m[2]。施工过程中，如钻头直径磨耗量超过1cm，需及时更换，钻头直径不大于设计桩径3cm，避免桩身出现成型不良问题。

（二）真空联合堆载预压法

1. 前期准备

真空联合堆载预压法在较为深厚的软土地基中具有较好的处理效果，利用真空预压和堆载预压相结合，有效提升软土地基稳定性，加固处理示意图如图2所示。在施工作业前，应当依照施工要求和地质情况，将场地平整为中间略高、四周略低、坡度3%以内。砂砾垫层通常是使用中粗砂填充，杂质含量在4%以内，不得出现石块等硬物。砂砾层厚度在35cm左右，在塑料排水板打设后，再铺设15cm的砂砾垫层。

2. 施工工艺

真空堆载预压法工艺主要包括三个流程：一是打设塑料排水板，满足排水要求。所选择的塑料排水板，芯板和滤膜技术参数要符合设计要求，并能够满足成本控制要求。在施工中还应当选择合适的施工机械，确保施工效率和施工进度得以有效控制。在打设时应当做好插板机垂直度控制，如放样后作业时间间隔加长，需重新套管投点定位，避免位置偏差较大对施工质量产生影响。二是真空预压，合理布置真空管道，确保真空负压传递均匀性。根据地质情况合理确定真空管道埋深，使用黏土密封墙做好土体密封处理，避免对预压效果产生影响。在抽真空过程中，需要用水做好密封墙养护，在砂砾层上铺设密封膜，确保真空预压效果。三是堆载预压，在真空预压施工满载30d，真空稳压达到80kPa后，开始进行堆载预压，不能出现过早或过晚现象，避免出现路基失稳现象[3]。堆载预压应当采用分级形式进行，先是布置合适厚度的细料，在沉淀后再进行第二次堆载。每层堆载完成后，都应当使用压路机进行静压，确保压实度达到设计要求后，再进行下一层堆载。

3. 效果检测

真空堆载预压法本质上是将土体固结，以此实现对软土路基的有效加固，因此在施工作业中，应当采取土体取样检测方式，确保加固效果达到设计要求。检测内容主要是相应部位和深度土体的含水率，确保含水率满足后续施工要求。在施工作业中，需要在合适位置布置孔隙压力传感器、深层分层沉降仪、地表沉降仪等检测设备，根据观测参数变化，分析地基的固结度、沉降量变化情况等，并在施工完成后确定合理的卸载时间。在当前研究中，还有使用有限元模型对监测数据进行分析的方法，能够更为精准地分析软基加固效果影响因素，优化施工工艺，有效提升施工质量。

（三）塑料排水板处理技术

1.施工准备

塑料排水板法既可以单独应用，又可以与真空联合堆载预压法等结合应用，在市政道路软土路基处理过程中具有良好應用成效。在正式施工前，需在施工场地合适位置开挖排水沟，将现场上层淤泥水、浮浆等清理干净，做好杂物清理直至达到平整要求位置。参照图纸确定施工范围，制定施工方案，确定施工流程。在完成测量放样、沟槽开挖、底部铺设砂砾垫层并压实后，合理确定排水板布孔位置。做好机械设备和辅助设施准备，将排水带安装到位并做好处理，沉管插入土体合适位置后，将套管拔起。铺设土工布、顶砂层并做压实处理，为正式施工奠定坚实基础。

2.施工工艺

市政道路软土路基加固处理中，塑料排水板处理工艺，主要包括如下几个流程：第一，铺设砂砾排水垫层，在做好前期准备后，采用大型机械与小型机械相结合方式进行铺设，砂砾整体厚度应当控制在300mm以内，最大粒径＜500mm，小于0.5mm的粒径含量控制在12%以下，小于5mm的粒径含量控制在35%以下。根据现场地基情况，选择合适的压实处理方法，以确保渗透系数控制在1×102cm/s左右为准。第二，插入塑料排水带，插带机应当由专人操作，确保在压力作用下，能够将土层内水分挤压处理，并经由滤膜进入板芯内，顺沟槽排除。要做好排水带安装和固定，禁止采用搭接法进行连接，合理采取沉管措施，控制插入速度。在入土达到设定值后，将套管缓慢拔出，在距地面350mm处剪断。第三，铺设土工织物，先顺道路纵向铺满，确保织物平整度，之后进行横向铺设并预留足够的锚固长度。在回折覆裹后回填300mm厚的黏土，回填后禁止堆放杂物。对于出现撕裂及破损等现象，应当采用搭接方式进行修补。第四，路基填筑，土工布铺设完成后，在上层铺设300mm的顶砂层，使用压路机进行压实，填筑路基。填筑过程中，应当根据预压荷载量和抗剪强度设计要求，合理控制加荷速度，做好路基稳定性安全系数分析，在稳定性达到1.1后，再进行后续施工。

3.质量控制要点

在塑料排水板施工过程中，首先要确定排水带技术指标，主要包括板材厚度、宽度、单位长度质量、抗拉强度、纵向通水量等芯板技术指标；确定渗透系数、干态延伸率、湿态延伸率、有效孔径、单位面积重量等滤膜技术指标，为整体质量控制奠定良好基础。其次是在施工过程中应当做好误差检验，将板间距偏差控制在±1.5cm以下，将垂直度控制在1.5%以内，板长应当大于设计值要求。再次是在施工中要尽量避免对表层软土的扰动，尽量缩短导管与桩尖之间的孔隙，确保排水通畅。最后是要做好沉降与位移监测，每填筑一层路基，都要进行1次观测，将沉降速率控制在15mm/d，位移监测应当将边桩间距控制2cm左右，单日位移量控制在3mm以内。如出现超出指标要求，应当及时停工加固，直至各项指标达到控制标准为止。

结束语

软土路基地质结构形态较为复杂，不同项目中所需要达到的处理要求也有所不同，因此在施工中必须根据实际情况选择合适的加固技术，明确施工技术应用要点，要求施工人员严格依照规范要求进行操作，以此才能够有效消除危害，为路面和附属项目施工奠定坚实基础，有效提升整体施工质量。

参考文献：

[1]王志建.基于软基加固的市政道路施工技术研究[J].工程技术研究，2023，8（19）：20-22.

[2]梁玮.软基加固施工技术在市政道路施工中的应用[J].交通科技与管理，2023，4（19）：155-157.

[3]祖超.双向水泥搅拌桩法在市政道路软基加固中的应用实践[J].工程技术研究，2023，8（08）：55-57.