李玉学

摘 要：软土地基是市政公路工程施工中较为常见的一种地基类型，由于软土层天然含水量大、压缩系数高、结构强度低，如果不采取有效的加固处理措施，路基路面极易发生坍塌或者沉降事故，进而给城市交通造成严重影响。因此，本文将借助于工程实例，对市政公路工程软土地基的处理技术以及实际应用效果予以全面阐述。

关键词：市政公路;软土地基;处理技术

目前，在我国市政公路工程施工中，软土地基按照土层的性状与特征划分，主要包括软粘性土层、淤泥质土层、淤泥、泥炭质土层及泥炭五种类型，为了提升市政公路地基的结构层强度，近年来，施工单位对分层换填法、真空预压法、水泥土搅拌桩法、高压旋喷桩法等常见的软土地基处理技术不断进行创新改造，并在实际应用当中收到了较为理想的效果。

1 市政公路工程软土地基处理技术

1.1 分层换填法

分层换填法是处理软土地基较为常用的一种处理方法，在换填土层之前，首先需要进行开挖作业，当地下软土层的厚度超过2.0 m时，应当采取分层开挖的方法，由于两端逐渐向中央挖土，为了避免挖土土方的大量堆积，施工单位需要提前修筑一条运输便道。当地下软土层的厚度小于2.0 m时，施工单位可以直接选用挖掘机、推土机等作业机械将软土清除到路基范围以外，以做土坑回填用土。如果软土不易滑塌，在护坡道以外的位置可以出一个1：2的坡度。为了有效解决土方开挖时的地表水渗透问题，可以直接采取一边开挖一边回填的方法，并在回填过程中做好排水工作。

1.2 真空预压法

真空预压法的工艺流程是：场地平整、铺设砂垫层、埋设监测仪器、设置竖向排水体、安装真空泵、铺设土工布、土层开挖、回填密封沟、卸除真空荷载等。该处理技术的主要特点是在处理软土地基时不会发生侧向挤出的情况，加固效果良好。当处理工序结束后，地基不会出现失稳现象，而且施工周期短，地基加固速度快。该方法所使用的机械设备比较简单，需要投入的人工少，这就大大减少了人力资源成本。同时，真空预压法施工噪音低，对土地的扰动系数小，在施工时，不会给周边环境造成影响[1]。

1.3 水泥土搅拌桩法

水泥土搅拌桩加固处理技术主要以水泥作为固化剂，并利用专用的深层搅拌机械，在机械钻进软土层的同时，向软土层当中喷射水泥浆液，使浆液与地基中的软土层固结成为一个整体结构，而组成了一个强度、结构稳定的复合地基。这种处理方法施工效率高，没有挤土现象发生，施工机械简单，投入成本低。从这一点可以看出，水泥土搅拌桩也是一种具有良好经济效益的软土地基处理技术。但是，在实际应用过程中，受到设计人员专业技术水平的影响，桩体的设计强度取值通常情况下都小于0.6 MPa，以至于转换率达到40%～80%。另外由于目前对水泥土搅拌桩的成桩质量缺乏有效的监控机制，导致经常发生堵土与断桩的情况，因此，该处理技术还有待于进一步完善。

1.4 高压旋喷桩法

高压旋喷桩法主要利用高压喷射流来破坏土体，并将土体打散，随着破坏深度的不断加大，以水泥作为硬化剂，向软土地基当中喷射水泥浆液，在喷射过程中，一面旋转一面缓慢提升高压喷射设备，然后在喷射动压力、离心力等合力的共同作用下，使原土体形成一种新型的水泥土网状结构，进而达到加固土体的作用。这种方法的施工工艺流程包括钻孔就位、钻孔、插管、旋喷作业、冲洗以及机具移动等。首先将钻杆头与孔位的中心位置对齐，然后对钻杆头的水平位置进行校正，以防止钻机发生偏移现象。在插管时，为了避免出堵塞现象，应当一边射水一边插管，并且保证喷水的压力始终小于1 MPa。当旋喷管位置固定后，现场作业人员应按照操作规范要求，进行旋喷作业，并时刻观察水泥浆液的喷射压力、流量以及旋转提升速度等技术参数。旋喷作业结束后，需要对机具设备进行冲洗处理，保证喷射管始终保持通畅状态，当该孔位注浆完毕，作业人员需要将钻机等作业机具移动至新的孔位，然后重复上述的操作流程。

2 市政公路工程软土地基处理技术的应用实例

2.1 工程概况

某市政公路工程，路线全长为4.8 km，工程起点桩号为k104+25，终点桩号为k104+29.8，其中桩号为k104+26.3—k104+26.9的施工地段为软土层，经过施工单位的现场勘察，决定采用高压旋喷桩加固技术对该路段的软土地基进行加固处理。需要处理软土地基长度为60 m，桩径达到0.5 m以上，桩径之间的距离为1.7 m，单桩长度为12 m左右。根据施工标准要求，当加固施工结束后，软土地基中的固结体抗压强度需要达到2 MPa以上，而每一个桩体的承载力应当在150 kN以上。

2.2 施工前准备工作

根据该软土地基路段的长度以及施工难度，在施工开始之前，施工单位首先确定了机械设备的型号，其中地质钻机型号为XY—100，喷嘴的直径为3 mm，施工方法采用单管法。当开挖工序结束后，技术人员应当对施工现场进行勘验，进而确定每一项施工技术参数。尤其需要注意水泥砂浆的水灰比，当清水压力为10 MPa，喷浆压力为22 MPa时，水灰比为0.8。为了便于施工，现场作业人员需要及时清理场地内的杂草、杂物，并对地基位置的一些障碍进行集中清除，如果作业区域存在蓄水区，施工单位应当利用抽水机等作业设备将洼地处的水抽干。当施工场地具备进场条件以后，测量人员应当进行现场放样测量工作，并将每一个桩位的具体位置做好标注与编号，保证每一个桩位在平面上的误差值不得超过10 cm。然后将钻杆双向调平，保证钻杆在垂直方向上的误差不得超过1%。

2.3 旋喷与钻孔作业

当准备工作完毕，技术人员需要对喷射泵的各项参数进行设置，保证清水压力为10 MPa，喷浆压力为22 MPa。然后设置旋喷泵的提升速度，对该工程来说，提升速度主要包括两种，一种是桩底的脱挡时间为30秒，另一种是将钻机提升到2挡的位置。当钻机处于作业位置后，测量人员应对钻机的底台水平度进行校准，并对钻杆的垂直度进行检查，当符合技术标准后，方可进行钻进作业与插管施工。在旋喷作业开始后，现场施工人员应当时刻观察钻进深度是否已经达到设计深度，当满足设计标准要求后，需要对已经喷射的水泥浆液进行搅拌，为了保证浆液始终处于均匀状态，搅拌时应当按照由下至上的顺序。另外，旋转速度应当控制在每分钟20～25转之间，钻机的提升速度控制在每分钟20 cm～

25 cm之间，如果发生冒浆现象，需要及时对旋转速度进行调整。当旋喷作业结束后，应当快速拆卸旋喷管，并保证预留的搭接长度达到20 cm以上[2]。

2.4 机具冲洗与桩头处理工序

机具冲洗是旋喷作业施工中的一道关键工序，如果机具表面附着的水泥浆液不能及时清除，则极易造成喷射管堵塞，进而给旋喷作业造成严重影响。通常情况下，施工人员利用高压水枪对水泥浆液进行喷射冲洗处理，这种方法的处理效果相对较好。另外，在注浆过程中，当浆液的高度达到顶标高后，应当继续注浆，当注浆孔返浆后方可停止注浆。如果注浆管的顶部位置出现凹陷区，需要及时进行补浆处理，以防止浆液当中混入其它杂物，影响水泥固化效果。

2.5 质量检查

通过对每一根旋喷桩质量与强度的检查，发现单桩承载力达到360 kPa以上，这一数值远远超出了150 kPa的设计值。同时，经过现场测量，每一根桩体的长度达到12 cm以上，单轴抗压强度值介于8.9 MPa～14.8 MPa之间。当该路段通车运营后，经高压旋喷技术处理过的软土地基位置并未出现不均匀的沉降现象，由此可以得出结论，该施工处理方案具有可行性。

3 结束语

随着市政公路工程项目数量的与日俱增，需要处理的软土地基施工项目也越來越多，在这种形势之下，施工单位应当不断提升自身的专业技术水准，在对原有的软土地基处理技术进行创新升级的同时，应当积极借鉴成功的施工技术经验，进而为社会奉献出更多的优质工程与精品工程。

参考文献：

[1]李睿.市政公路桥梁工程施工中软土地基处理技术研究[J].中国战略新兴产业，2020（28）：22.

[2]石良冬.市政公路工程软土地基处理技术研究[J].城市建设理论研究，2016，6（8）：554-555.