摘要：在当前的发展形势下，市政道路工程建设中面临着一定的机遇和挑战，其中由于施工规模的增加所面临的软土地基问题日益尖锐，所以需要对软土地基加固技术给予充分的重视。本文简要分析了软基的特点，并分别探讨了强夯法、真空预压法和水泥搅拌桩法三种处理软基的方法。
关键词：市政道路；软基处理；加固；水泥搅拌桩
引言
随着经济的发展，城市化进程越来越快，人们对市政道路的施工质量也有了更高的要求，然而，在市政道路工程建设过程中，经常会遇到软基问题，若对其处理不到位将会带来路基滑移、路面裂缝与沉陷等许多危害，进而造成十分严重的后果。因此，需要研究市政道路工程软基加固技术，不断提高软基加固的技术水平，才能保证市政道路的施工质量。本文就市政道路工程中的软基加固技术进行论述。
1 软基的特点
1.1 较大的孔隙比和天然的含水量
软土地基因为本身土质比较疏松，所以密度较小，因此在土中含有较多的水分。较大的孔隙比和含水量使得软基的承载力比较小，使得市政中的修路等工作不能很好的进行。软基中主要是粉土、黏土和粉质黏土，这些土中也有一些带有负电的成分，加上有较大的孔隙，对空气中的水分进行吸附，水在吸附后停留在了软基中，这样就又加重了软基的含水量。
1.2 流动性较为突出
软基很容易受到外力的作用而发生形变，若没有经过有效地加固，就不能够长期使用。这样的小变形在长期使用过程中还会积少成多，导致更多的问题。我们在生活中看到的有些路段突然发生塌陷，就往往是这种情况造成的。
1.3 较高的压缩性
软基上所建设的工程，往往有较高的压缩性，而强度不够。在压力作用下，土质一旦受到压缩，就会导致地基的承载力发生进一步的下降，从而无法保证工程的长期使用。软基沉降往往也是市政工程中一个非常严重的问题，需要重点解决。
2 软基加固技术在市政道路施工中的应用
2.1 强夯法
强夯法加固软基的技术是一种在工程中应用非常广泛的施工技术，又名动力加工技术。强夯法软基基础加固主要是通过机械设备来碾压和锤击进行处理的。强夯法的动力固结原理如下。
2.1.1 饱和土的压缩
这是指土体一般都是由三相构成的，即固、液、气三相，土颗粒之间的孔隙水也是有孔隙可压缩的，其体积占整体体积的1%～3%，最多可能达到4%。在强夯时，气体体积压缩，孔隙水压力就会增大。然后，气体就有所膨胀，孔隙水排出，孔隙水的压力就会减小，这样就使水排出。每夯实一次，水分就排出一次，不断的夯实就使得水分排出更多。
2.1.2 土体液化
墙体的沉降与夯击能成正比。当夯实的能量达到一定的数量时，即称为饱和夯击能。此时土体便产生了液化，吸着水变成了自由水，土体就显出了液化的现象，即土体失去强度，不能再承受太大的压力。针对这样的情况，我们要注意，强夯的夯锤和吊高一定要控制在一个合适的数量，不能够因为过度的夯实使得土体不但没有加强，反而出现液化。
2.1.3 强夯能量的转换和传播
在强夯的过程中，最重要的能量转换是将机械能转换成势能，再变成动能作用于土体。在夯锤作用的一瞬间，被夯实的土体会发生非常强烈的震动，类似于地震的震源。这样就会在软基中产生震动波，从震源向四方进行传播。又因为地基是一种有弹性的材料，在冲击能量的作用下，质点连续介质的振动过程中，其中的振动能量就可以传递给周围的介质，从而引起周围介质的振动。这种振动又会在介质的内部以波的形式进行传播，使能量在软基中获得了传播。
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强夯的设备主要包括起重机和夯锤等部分，起重机的任务是将夯锤吊起，举到一定的高度，然后松开，让夯锤从高空落下，夯锤重重地落到地上，以达到夯实软基的目的。在夯实之前，要制定计划，将需要夯实的部位选好。另外，强夯法对于消除砂土的液化也是具有一定的作用的。当然，强夯对于液化的处理效果主要取决于地下水位的深度。当地下水的深度很大时，强夯法会使孔隙水从地表中挤出，甚至会出现局部的液化。但是，如果砂土夹有粉土层，那么连续强夯不仅起不到夯实的效果，还会使机械设备行动困难，而且会降低加固的效果。因此，对于地下水位比较高的可液化的砂土，需要综合考虑在地表铺设一些粗颗粒的填土，这样，加固的效果会更好。
强夯法成本低，只需要使用超重机和夯锤等设备就可以进行了，不必准备过多设备。而且强夯的作用发挥较快，很快就能取得效果。但是强夯也有很大的弱点，就是夯实的效果一般，而且深度较浅，无法使很深处的土体受到有效的夯实。这种方法对于软土较浅的软基较为适用，而很深的软基则不能完全依靠强夯来解决。当然，强夯法的应用范围还是比较广的，可以应用在液化软基、湿陷性黄土地基、抛石填海地基、回填土地基等很多地方。
2.2 真空预压法
真空预压法同样也是一种应用非常广泛的加固软基的技术，主要用于修路过程中的软基加固。真空预压法的加固原理比较复杂，简而言之，就是通过抽出软基中的空气，依靠外部大气压的作用将软基中的水分排出。在操作过程中，首先通过在软基上打孔，对土的成分作出分析，找出软土所存在的深度。然后将排水板放入到孔内，当然，排水板的深度要和孔深吻合。完成这些工作之后，在软基上铺设一层砂土，厚度以30～50cm为宜。接下来需要将软基用薄膜覆盖，然后安装上抽气设备，一般是真空泵。真空预压法的整个过程是：土体中的空气被抽成真空之后，真空的压力就直接作用在了砂垫层上，这样软基中的水分就会受到作用力。由于排水板的插入，水的排出距离大大降低，在真空的作用下，先提高了排水边界的真空压力，形成了软基和上部的砂垫层之间的压差，从而使得表层土体里的液体和气体在压差的作用下，通过排水板就流到了砂垫层中，然后再通过排水通道被真空泵排出。这样随着时间的进行，土体中水分的含量就会越来越小，从而使得软基从根本上利于加固。真空预压法的原理比较复杂、成本也较高、时间也较长。但是作用效果显著，能够在长时间处理之后使软基的条件有所改观，各项指标都获得相当程度的改善，适合于修建各种市政基础设施。
另外，在真空预压的实施过程中，为了增加排水的速度，经常结合使用堆载预压法。堆载预压法的原理较为简单，就是通过在软基表面不断增加荷载，达到排水加固软基的目的。但是，单独使用堆载预压的情况并不多见，而且单独使用堆载预压法的效果远不如真空预压法，所以堆载预压法一般都与真空预压法同时使用，一起称为真空堆载联合预压法，这样就更加速了软基的处理速度。
2.3 水泥搅拌桩法
水泥搅拌桩是另一种较为深层的处理软基的方法。水泥搅拌桩的说明需要一些基本的概念分析，比如置换率，即复合地基中搅拌桩桩体截面的面积和复合地基总面积的比值。但是，了解了置换率并非就解决了问题，还得确定桩的布置方式，包括正方形的布置、等边三角形的布置、长方形布置等。还有一个很重要的概念是桩土应力比，即桩顶处的平均应力和桩间土平均应力的比值。但是，要确切地确定桩土应力并非是一件容易的事，影响因素很多，比如荷载、土的性质、桩长等因素。桩土应力比一直是这项工程中研究得最多的一个内容，研究的方法包括模量比法、沉降折减系数法、当量层法等。由于篇幅的限制，本文不再详细介绍这种方法的具体含义。
水泥搅拌桩法具有自己的特点和优势。它主要适用于加固饱和软基。在施工过程中，首先将水泥在相应的设备中充分地搅拌，再与软土发生一定的混合与反应，这样使软土地基发生了凝固。与上述加固技术相比，水泥搅拌桩法更加繁琐，工艺的要求更高，因此，在施工过程中的应用较少。
3 结语
综上所述，软基加固技术在市政道路工程施工中占有重要的地位。对软基进行科学有效地加固处理，不仅能够提升市政道路路基的承载力，还能提高道路的整体质量和使用寿命。现阶段我国所使用的软基加固技术有很多，其中每一种方法都有各自的特点，主要的效果和适用条件也有所不同。因此，相关工作人员需要根据具体的施工情况合理的选取软基加固技术，才能在节约投资、缩短工期、减少施工难度的同时，又能保证市政道路工程的施工质量，进而实现工程项目的经济效益与社会效益相结合的目的。
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论文作者:梁永源
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
标签：预压论文; 夯实论文; 孔隙论文; 真空论文; 市政道路论文; 技术论文; 过程中论文; 《基层建设》2017年第8期论文;