江门市政企业集团有限公司广东江门529000
摘要：在软土地区修建市政道路，就会由于剩余沉降或是不均匀沉降而产生各种失稳和破坏现象，严重影响了道路的正常使用。因此，必须要重视市政道路软土路基的处理。本文将探究市政道路工程软基处理的施工，通过介绍排水固结的机理，对排水固结法的工程实践作了详细阐述和系统分析，可为此类工程提供参考作用。
关键词：市政道路；软基处理；排水固结；荷载；加固效果
引言
市政道路作为城市建设中重要的组成部分，其施工品质与城市的发展息息相关。而在市政道路工程建设中，因不同类型软土分布广泛而无法避免软基问题，这给道路建设造成了不同程度危害，并影响了市政道路使用质量与良好运营。因此，为了保障市政道路的施工及使用，对软土地基进行有效的处理是非常有必要的。本文将立足于具体工程实例，对软基处理技术进行探究，以保证道路质量。
1排水固结机理
1.1排水固结的原理
根据固结理论，软土地基中水和气体的排出，地基也会固结变形，地基土的强度也会增加。影响软土地基固结的因素包括：渗透系数、排水距离、土层土性、荷载作用的时间等。增加天然土层的排水通道，增设竖向排水井往往是最有效的增强软土地基的方法，不仅能够提高地基的固结速率，而且能够缩短工期，促进了沉降工程的提前竣工。见图1。
当采用堆载预压加固时，在土中形成的超静孔隙水压力消散完毕后，主固结完成后，相应的有效应力莫尔圆移到D’位置，此时：
σ'1=σ'10+△σ'V
σ'3=σ'30+△σ'h
P=（σ'1+σ'3）/2=P'0+（σ'V+△σ'h）/2
（2）真空预压法。该技术在软土地基加固的应用原理为：利用大气压为荷载，根据气压的变化在薄膜内形成一个压差△P（压力作用如图3），然后通过垂直排水通道逐渐向下延伸。同时还可以在排水通道四周扩展，形成负的超静孔隙水压力，促使孔隙中水和气的渗流。
真空排水预压法加固的整个过程中总应力不变（即△σ'=0），加载中降低孔隙水压力就等于增加有效应力，即
△σ'=-△μ
用有效应力原理分析来看，平均P0'=（σ'10+σ'30）/2），加固地基土体增加的有效应力为△σ'，由于孔隙水压力是一个球应力，所以各个方向均增加△σ'，因此有：
σ'1=σ'10+△σ'
σ'3=σ'30+△σ'
其有效应力莫尔圆由D位置向右移到D'（图4），平均应力增加了△σ'，平均应力为：
P'=P'0+△σ'
当地基强度加固结束后，地基强度会随着“荷载”的移除，沿超同结包线退到F点，此时莫尔圆的半径保持不变，强度增加了△τ，这就是地基土加载后强度提高的机理。
2排水固结法的工程实践
2.1工程概况
某工程道路宽30m、长1538m东街市政道路工程、东平路、汇街小函、滨江大道，全线软土分布广泛、埋藏浅、厚度大且不均匀。大部分路段均分布有不同厚度的软土，软土的物理力学性质差。天然含水量大于50％，最大天然含水量超过111％，孔隙不大于1.5，强度低。部分地段由于承载力太小，搅拌桩机械设备无法进入场地进行施工，采用换填砂砾和抛石挤淤的方法开挖量大，弃土场地远，造价增加，工期增加。经过论证，最终采用真空联合堆载预压法进行加固处理。
2.2现场处理方案
为探索不同竖向排水体中真空压力传递规律及地基加固效果，现场试验均采用打设竖向排水通道+路堤荷载+真空预压的处理方案，在不同路段设置了不同的竖向排水体。具体方案如下：
（1）方案1：袋装砂井+辅助真空管+路堤荷载+真空预压处理方案。
竖向排水通道采用袋装砂井，袋装砂井直径10cm，间距1.2m。在真空预压过程中为减小真空度沿深度方向的衰减，提高地基深度真空度和加固效果，在袋装砂井埋设一根直径8cm的塑料软管，深度10m，塑料软管上端与砂垫层连接，砂垫层厚度为50cm。砂垫层作为水平向排水通道，其中埋设真空管路系统，覆盖密封膜，设计的真空压力在80kPa左右。
（2）方案2：150mm型宽塑料排水板+路堤荷载+真空预压处理方案。
150mm型宽塑料排水板其纵向通水量比C型排水板大一倍，打设深度20.0m左右，间距1.2m，三角形布置。砂垫层厚度50cm，埋设真空管路系统，覆盖密封膜。设计的真空压力在80kPa左右。
（3）方案3：C型塑料排水板+路堤荷载+真空预压处理方案。
塑料排水板为C型排水板，打设深度分别为16.0m和13.0m，间距1.2m，三角形布置。砂垫层厚度50cm，埋设真空管路系统，覆盖密封膜，设计的真空压力在80kPa左右。
2.3监测仪器布设
为研究真空联合堆载预压过程中地基应力变化及规律，对不同加固方案及加固效果进行系统的观测、分析、研究。在全线真空联合堆载预压段设置11个观测断面，每个断面上均埋设相关观测仪器进行现场动态观测。另外，还增加了分层沉降管和测斜管，除了对加固过程中地表沉降、孔压分布等一般性观测数据变化规律对加固效果进行评价外，重点研究不同竖向排水体加固软土地基的变化情况。现场测包括地表沉降、分层沉降、水平位移、孔隙水压、真空度等。
2.4荷载填筑过程
该路段进行路堤填筑时。为保护真空膜，首先在膜上填一层砂，厚度0.4m左右。10月开始填筑第一层灰土，1个月后填筑第二层灰土。这一层砂和两层灰土填筑均按照路基填筑设计要求进行，控制含水量，分层碾压，同时进行压实度的检测，并逐层填筑路堤荷载至设计标高。图5为试验段填土过程绘制的加载过程曲线。
2.5地表沉降
真空预压处理试验段的实测沉降量可分为两部分：一部分是在抽真空前，由于填土、填筑砂垫层等天然地基在这些荷载作用下发生沉降和打设排水板过程中机械扰动使软土地基扰动引起的沉降；二是抽真空期间沉降量，即在真空负压和路堤荷载共同作用下地基固结变形引起的沉降。
2.6孔隙水压力变化
真空预压处理在抽真空期间地基土中测量到的超静孔隙水压力是地基土强度增加的有效应力，同时超静孔隙水压力呈负方向变化。从变化的整体趋势来看，超静孔隙水压力对增加地基有效应力主要体现在：提高了地基土承载力和地基的稳定性。由此确保了地基土不会向侧向挤出，降低了土方的损失。
2.7加固效果评价
为检验真空预压加同的效果，对试验段进行取土、现场原位测试和室内试验，对试验段进行全面的评价和验证。
图6为施工路段断面加同前后静力触探曲线，从图中的Ps值可以看出经真空预压加同后深度2～4m的软土层的加同效果最明显，加固前软土的值PS为0.3～0.5MPa，加固后软土的PS值为0.5～1.0MPa，PS值增长的幅度均在50％以上，最大增幅有200％。
3结语
总之，在市政道路工程建设中，软基处理问题已成为影响工程造价和道路使用质量的主要因素之一。因此，在工程施工中，一定要了解工程的地质条件和软土性质；立足于实际地基情况制定科学合理的处理方案，并采取有效的技术进行软基处理，才能保证市政道路工程的顺利建设，从而确保城市的交通安全与行驶舒适性。
参考文献：
[1]张红梅.浅谈市政道路施工中软基加固技术[J].科学之友.2012（11）.
[2]李文富.市政道路软基处理施工方法综述[J].价值工程.2010（29）.
[3]陈文彬.探讨市政工程道路软土地基处理施工方法[J].门窗.2012
[4]许碧成.分析市政工程道路软基处理施工方法[J].中华民居旬刊.2012