彭志強(qiáng)

（湛江市市政建設(shè)工程總公司，廣東 廣州 510000）

我國(guó)的地形地貌結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，在不同的土壤層面中開展市政道路施工活動(dòng)，應(yīng)針對(duì)當(dāng)?shù)氐耐翆咏Y(jié)構(gòu)、巖層結(jié)構(gòu)做好軟基加固處理工作，避免因路基塌落變形造成交通阻礙問題。將軟基加固技術(shù)應(yīng)用到市政道路施工中，能夠同步滿足交通運(yùn)輸要求與當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)要求，提升市政道路的使用價(jià)值。

1 市政道路建設(shè)中軟基的危害

在市政道路建設(shè)環(huán)節(jié)，軟基是一種較為常見的施工問題，與材料問題、施工技術(shù)問題相比，軟基所造成的經(jīng)濟(jì)損失更大，其對(duì)于交通運(yùn)輸?shù)呢?fù)面影響更明顯。在市政道路施工中，如果施工建設(shè)單位沒有進(jìn)行土質(zhì)勘測(cè)、水文環(huán)境監(jiān)測(cè)，在含水量較高、空陷較為明顯的地段鋪設(shè)路基，這種承載能力不強(qiáng)，易壓縮、易變形的路基便被稱為軟基。在工程活動(dòng)中，已經(jīng)出現(xiàn)的技術(shù)缺陷可通過后期修正彌補(bǔ)，但軟基對(duì)于運(yùn)輸安全、出行安全的影響卻是長(zhǎng)期性的。部分軟基中包含大量的有機(jī)可分解物質(zhì)，如動(dòng)物糞便、遺體殘骸、植物根莖等，隨著降解程度的逐步加深，地基鋪設(shè)位置會(huì)出現(xiàn)塌陷，一旦有荷載過大的交通工具經(jīng)過相關(guān)路段，將會(huì)造成車輛側(cè)翻、貨物脫離等運(yùn)輸事故。軟基的承載能力遠(yuǎn)小于正常路基的承載能力，相較于正常路基，軟基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更松散，可壓縮范圍更大，蓄水量驚人，不能完成承載及交通運(yùn)輸任務(wù)。在交通運(yùn)輸活動(dòng)中，大型車輛的承載上限遠(yuǎn)超過軟基的最大荷載，一旦長(zhǎng)時(shí)間傾軋，相關(guān)路段將會(huì)出現(xiàn)塌陷、變形等問題，嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)大范圍的裂紋。在陰雨天氣，降水會(huì)從寬松的軟基結(jié)構(gòu)中進(jìn)入路基根部，沖刷路基土石，引發(fā)路面塌落、斷裂等問題。軟基的定型性較差，較大的含水量還會(huì)引發(fā)軟基的塑性變形，嚴(yán)重影響市政道路的運(yùn)輸效率，縮短市政道路的使用壽命。

2 市政道路建設(shè)中出現(xiàn)軟基的原因

2.1 人為因素

人為因素是市政道路建設(shè)中引發(fā)軟基問題的主要原因，相關(guān)人員的工作素質(zhì)、現(xiàn)場(chǎng)施工等因素都會(huì)成為軟基問題出現(xiàn)的誘因。部分施工人員的素質(zhì)較低，在混凝土攪拌、路基鋪設(shè)等活動(dòng)中存在應(yīng)付了事的消極心理，既沒有剔除土方或填料中的雜物垃圾，也沒有嚴(yán)格按照施工要求澆筑混凝土。在這種情況下，相關(guān)施工材料與施工技術(shù)無法滿足道路建設(shè)要求，雖然短時(shí)間內(nèi)路基能夠承受一定的運(yùn)輸活動(dòng)，但在出現(xiàn)有機(jī)物降解、水流滲透等問題之后，路基中將會(huì)出現(xiàn)坑洞、塌落等問題，使路基成為軟基[1]。

部分施工單位在完成路基鋪設(shè)工作之后并沒有建立完備的施工審核機(jī)制，路基中的施工問題將在后期的運(yùn)輸活動(dòng)中被不斷放大。如一些施工單位并不會(huì)對(duì)路基進(jìn)行后期防護(hù)，在氣候極端、環(huán)境復(fù)雜的施工地區(qū)，固有的施工計(jì)劃并不能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐氖姓缆方ㄔO(shè)要求，但施工單位依舊盲目開展施工活動(dòng)。在這種情況下，自然環(huán)境可能會(huì)破壞路基結(jié)構(gòu)，水文環(huán)境、地理環(huán)境、氣候因素等將對(duì)路基造成侵蝕，建設(shè)合格的路基最終也會(huì)成為軟基。一些施工單位缺乏合理的施工質(zhì)量檢測(cè)手段，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的路基澆筑、填埋等問題視而不見，任其自由發(fā)展，當(dāng)某路段出現(xiàn)裂紋、坑洞等問題時(shí)，路基變?yōu)檐浕母怕蕦?huì)直線上升。

2.2 自然因素

軟基的形成也與自然因素有關(guān)，但自然活動(dòng)對(duì)軟基的影響較為有限，一般主要表現(xiàn)為降雨、地下水文環(huán)境對(duì)路基的沖蝕作用。只要在路基建設(shè)中做好防水處理，嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)亟邓h(huán)境做好養(yǎng)護(hù)工作，因降水問題引發(fā)的軟基問題完全可以得到控制。但對(duì)于晝夜溫差較大的地區(qū)，路基可能會(huì)產(chǎn)生熱脹冷縮反應(yīng)，施工單位應(yīng)選擇延展性好的材料開展路基鋪設(shè)工作，并做好低溫與高溫防護(hù)，避免因膨脹、塌縮而產(chǎn)生的軟基問題。

3 市政道路軟基加固方法

3.1 表層軟基加固法

這一軟基加固方法主要應(yīng)用在降水較豐富的地區(qū)，在南方地區(qū)的市政道路施工活動(dòng)中比較常見，其所針對(duì)的主要是地表水與自然降水。在路基鋪設(shè)工程中，過高的土壤含水量會(huì)降低路基的堅(jiān)固性，并對(duì)其穩(wěn)定結(jié)構(gòu)造成破壞；常年多雨的地區(qū)，后續(xù)降水會(huì)不斷沖刷路基空隙，從而引發(fā)路基塌陷、斷裂等問題。

表層軟基加固法能夠降低地基的含水量，在對(duì)路基表面進(jìn)行水源隔離的同時(shí)，能夠保障內(nèi)部結(jié)構(gòu)的勻稱穩(wěn)定。在開展加固活動(dòng)之前，施工單位應(yīng)根據(jù)路面坡度、當(dāng)?shù)亟邓吭O(shè)定施工計(jì)劃，并在施工路段開挖排水溝渠，排除地表的可見積水，避免積水滲漏沖刷路基。施工單位應(yīng)根據(jù)路基布設(shè)方向挖設(shè)深坑，使地下水向深處滲漏，降低路基的含水量。為了控制施工量與施工成本，應(yīng)對(duì)排水溝渠的尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制，其最大斷面寬度應(yīng)不超過50cm，最大深度應(yīng)不超過100cm。如果當(dāng)?shù)氐耐翆咏Y(jié)構(gòu)比較松散，可選用砂礫、碎石等滲水性較好的材料填塞溝渠，在確保其正常排水的同時(shí)解決行人通行問題，將可見溝渠建設(shè)為盲溝，使其繼續(xù)發(fā)揮排水作用。

3.2 換填加固法

受到施工材料的限制，部分施工單位無法選用礫石、碎石等材料開展路基填埋工作，為了保障路基的平整穩(wěn)定，需要在施工活動(dòng)中選用大量的軟土填埋路基[2]。但軟土的結(jié)構(gòu)并不穩(wěn)定，路基表面會(huì)形成一層較厚的軟土層，并在日后的交通運(yùn)輸活動(dòng)中逐漸轉(zhuǎn)化為軟基。對(duì)于這一類軟基問題，一般采用換填加固法進(jìn)行處理。在挖除軟基表層之后，施工單位可采購(gòu)并利用砂礫、碎石塊、灰土等性質(zhì)比較穩(wěn)定的材料進(jìn)行填埋。與軟土相比，這些材料的采購(gòu)價(jià)格較低，可壓縮性較小，具有極強(qiáng)的耐腐蝕能力，從而幫助施工單位控制施工成本。

換填加固法能夠有效提升地基的承載能力，使路基獲得良好的抗壓力形變能力，在用礫石、碎石、灰土等材料填充之后，軟土層被替代，路基的承載能力隨之大大提升。相較于礫石等硬質(zhì)材料，軟土層的滲水性較差，固結(jié)時(shí)間較長(zhǎng)，換填新材料能夠大大加強(qiáng)軟基的滲水性，避免出現(xiàn)土壤流失問題。礫石間的空隙會(huì)使水流向地下運(yùn)動(dòng)，使路基的排水能力顯著增強(qiáng)[3]。此外，換填加固法能夠解決路基的沉降問題，礫石等填充物的硬度較高，其壓縮性較差，在軟基加固活動(dòng)中，其相關(guān)表現(xiàn)更穩(wěn)定。

3.3 沙墊法

沙墊法應(yīng)用在土層結(jié)構(gòu)較薄、含水量較高的軟地基中。通過在軟基表面鋪墊土方工布和砂墊層，軟基的上層積水能夠被盡快吸收，軟基的固結(jié)速度也能得以保障。部分寬松、堅(jiān)硬的砂墊層還可作為填土層的排水層，通過與小型排水渠道的相互作用排出路基中的水分，進(jìn)而降低路堤水位。采用沙墊法對(duì)軟基進(jìn)行加固處理時(shí)，應(yīng)選擇品級(jí)較高、大小勻稱的砂礫材料，以中等顆粒和粗顆粒為宜。

3.4 強(qiáng)夯法

來源于法國(guó)建筑公司Menard的強(qiáng)夯法正在被應(yīng)用到軟基加固活動(dòng)中[4]。在以往的建筑活動(dòng)中，強(qiáng)夯法一般用于地基的夯實(shí)作業(yè)，但隨著市政道路建設(shè)的復(fù)雜化、專業(yè)化，一些施工單位開始嘗試?yán)脧?qiáng)夯法解決軟基加固問題，根據(jù)當(dāng)前的施工經(jīng)驗(yàn)來看，強(qiáng)夯法已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成效。

對(duì)于土壤結(jié)構(gòu)較松散、軟基加固路段比較集中的位置，采取強(qiáng)夯法能夠控制分段加固的施工成本，簡(jiǎn)化加固工序。以黃土高原地區(qū)的市政道路建設(shè)為例，黃土結(jié)構(gòu)緊密，遇水黏性提升，對(duì)軟基進(jìn)行加固需考慮排水、壓縮等問題。施工單位可利用8～30t的重錘開展強(qiáng)夯施工，重錘從8～20m的高度落下，依靠重錘的壓力破壞土層的松散結(jié)構(gòu)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)排水、夯實(shí)等目的；如果路基中含有少量的碎石與瓦礫等材料，重錘能夠一并完成粉碎壓實(shí)任務(wù)。與傳統(tǒng)的軟基加固方法相比，強(qiáng)夯法的操作步驟更簡(jiǎn)單，施工成本更低。經(jīng)過強(qiáng)夯法處理的路基強(qiáng)度可提升至原來的1～5倍，最大加固深度可達(dá)到10m。但需要注意的是，在重錘落下時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，并在施工范圍內(nèi)產(chǎn)生程度不同的震動(dòng)，對(duì)于人口密集、地下水文環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)，并不建議采用強(qiáng)夯法對(duì)軟基進(jìn)行加固處理。

3.5 預(yù)壓法

針對(duì)不同的運(yùn)輸環(huán)境應(yīng)采取不同的軟基加固方法，預(yù)壓法常被應(yīng)用在高速公路軟基加固活動(dòng)中。在軟基加固環(huán)節(jié)，施工單位需要對(duì)軟基路段進(jìn)行排水處理，使有關(guān)路基固結(jié)之后自行排除水分，從而成為合格的路基，因此，這一軟基加固方法也被稱為排水固結(jié)法。在當(dāng)前的市政道路建設(shè)中，預(yù)壓法的應(yīng)用最為廣泛，一方面，其施工成本較低，僅需在施工活動(dòng)中選擇透水性較強(qiáng)的土壤進(jìn)行軟基表層壓蓋處理便能排除水分，所利用的是建筑物的重力作用，并不需要人力進(jìn)行干預(yù)。對(duì)于含水量較高的軟基路段，可在軟基內(nèi)埋設(shè)豎向排列的排水管，加快排水速度。另一方面，隨著運(yùn)輸活動(dòng)的不斷深入，軟基下的土壤密度也會(huì)不斷增加，當(dāng)土壤密度達(dá)到峰值時(shí)，交通車輛的重量會(huì)直接施加在軟基上，使軟基轉(zhuǎn)化為合格的路基，提升自身的強(qiáng)度。但這種方法也存在較為明顯的短板，即預(yù)壓法的排水過程及壓實(shí)過程不受人工控制，其排水周期也無法確定，在利用預(yù)壓法對(duì)軟基進(jìn)行加固處理后，施工單位需要重新計(jì)算填土速率，并根據(jù)當(dāng)前的排水速度增加填土用料。施工單位應(yīng)對(duì)排水管的埋設(shè)深度與埋設(shè)數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，在確保其均勻排水的同時(shí)避免出現(xiàn)沉降問題，通過干預(yù)管道填埋工作解決沉降問題。

4 結(jié)束語

針對(duì)軟基開展加固工作能夠延長(zhǎng)路基的使用時(shí)間，增加市政道路的使用壽命。在市政道路工程建設(shè)環(huán)節(jié)，施工單位應(yīng)根據(jù)不同的軟基采取不同的加固方法，確保加固活動(dòng)的科學(xué)、穩(wěn)定。如對(duì)于土質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松的施工地區(qū)，可采用夯實(shí)法；對(duì)于地下含水量比較豐富的地區(qū)，建議采用換填加固法、預(yù)壓法。同時(shí)，施工單位應(yīng)合理選擇填埋材料，提升軟基強(qiáng)度，科學(xué)解決軟基問題。