軟土地基處理技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用分析

楊長(zhǎng)勤

摘 要：軟土地基是市政工程施工過程中經(jīng)常會(huì)遇到的情況，由于軟土地基自身具有特殊性，這也對(duì)其處理技術(shù)提出了更高的要求。不同軟土地基具有不同的性質(zhì)和厚度，因此需要針對(duì)市政工程施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來采取具有針對(duì)性的處理技術(shù)，從而增強(qiáng)地基的強(qiáng)度和穩(wěn)固性。本文從市政工程概述入手，分析了軟土地基的特性，并進(jìn)一步對(duì)市政工程中常見的軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了具體闡述。

關(guān)鍵詞：軟土地基；市政工程；處理技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU471 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

在社會(huì)快速發(fā)展過程中，市政工程項(xiàng)目施工不斷增多。當(dāng)前由于土地十分緊張，這也使市政工程施工中經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基，對(duì)工程施工質(zhì)量帶來較大的影響。因此需要針對(duì)軟土地基的實(shí)際情況采取有效的措施，對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理。近年來我國(guó)軟土地基處理技術(shù)相對(duì)較為成熟，通過采取合理有效的處理方法來增強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度，不僅能夠有效地保證工程的質(zhì)量，而且對(duì)市政工程的順利實(shí)施也具有非常重要的意義。

1.市政工程概述

市政工程主要是以市政設(shè)施建設(shè)為主，如城市交通設(shè)施、水源和排水設(shè)施、能源供應(yīng)設(shè)施、郵電通信設(shè)施、綠色設(shè)施、環(huán)境保護(hù)設(shè)施和防災(zāi)安全設(shè)施等，主要設(shè)置在城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)范圍內(nèi)，政府基于自身的責(zé)任和義務(wù)還為居民提供的有償和無償?shù)墓伯a(chǎn)品和服務(wù)而建設(shè)的各種建筑物、構(gòu)筑物及設(shè)備等。市政工程屬于國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施，是城市生存和發(fā)展必不可少的物質(zhì)基礎(chǔ)，特別是水、氣、電、路和環(huán)境等更是城市生存和發(fā)展的必要條件，無論是各級(jí)政府還是市民，對(duì)于市政工程的重要性都有了越來越深的認(rèn)識(shí)。

2.軟土地基的特性

2.1 軟土地基

軟土地基主要是土壤中具有較高的含水量，而且土壤孔隙和壓縮性較大，抗剪切強(qiáng)度較弱，承載能力較小。通常軟土地基以灰色和深色細(xì)粒狀土為主，地基中天然含水量在液限土質(zhì)以上，而且天然孔隙在1.0以上，多以河灘沉積、濱海沉積、湖泊沉積、谷地沉積和沼澤沉積為主。軟土地基具有較為明顯的特征：

（1）觸變性

軟土地基中原狀土在振動(dòng)或是擾動(dòng)作用下，其土體結(jié)構(gòu)則會(huì)受到破壞，導(dǎo)致軟土地基強(qiáng)度下降。如果利用靈敏度來表示軟土的觸變性，則其屬于高靈敏度和極靈活度等級(jí)，在振動(dòng)荷載作用下，極易向側(cè)向滑動(dòng)，發(fā)生沉降或是基礎(chǔ)下土體被擠出。

（2）流變性

軟土地基在長(zhǎng)期荷載作用下，不僅會(huì)由于排水固結(jié)產(chǎn)生變形，同時(shí)還會(huì)有緩慢和長(zhǎng)期的剪切變形發(fā)生，這必然會(huì)導(dǎo)致建筑物地基發(fā)生沉降，影響地基的穩(wěn)定性。

（3）高壓縮性

軟土地基中的軟土具有較高的壓縮性，屬于高壓縮性土，這也是導(dǎo)致沉降的重要因素。

（4）低強(qiáng)度

軟土地基抗剪強(qiáng)度極低，由于其承載力低，這也導(dǎo)致軟土邊坡的穩(wěn)定性也較差。

（5）低透水性

軟土地基中軟土具有較高的含水量，但其透水性能則較差，特別是垂直向透性更差，屬于微透水層或是不透水層，不利于地基排水固結(jié)，而且軟土地基上建筑物沉降具有較長(zhǎng)的延緩期，會(huì)對(duì)地基強(qiáng)度帶來較大的影響。

（6）不均勻性

軟土地基土質(zhì)均勻笥較差，軟土中常夾有粉土或是粉砂薄層，同時(shí)在湖泊相和沼澤相軟土中，經(jīng)常會(huì)在淤泥或是淤泥質(zhì)土層中夾有厚度不等的泥炭或是泥炭質(zhì)土薄層及透鏡體，地基易發(fā)生不均勻沉降。

2.2 軟土地基處理基本原則

在市政工程施工過程中當(dāng)遇到軟土地基時(shí)，需要通過采取切實(shí)可行措施來增強(qiáng)地基的抗剪強(qiáng)度和抗壓能力，從而增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。同時(shí)還要對(duì)地基土質(zhì)的動(dòng)力性能進(jìn)行改善，以此來有效的防范地基出現(xiàn)震裂及坍塌問題。同時(shí)還要有效地降低土質(zhì)的壓縮性，進(jìn)一步降低地基沉降的速度。而且在實(shí)際工程中，還需要采取較好的土層在軟土或是淤泥上進(jìn)行覆蓋，使其成為地基的持力層，一旦覆蓋的土層較薄時(shí)，需要盡量避免在施工過程中對(duì)淤泥或是軟土進(jìn)行擾動(dòng)。同時(shí)為了增強(qiáng)地基持力層的穩(wěn)固性，也可以將均勻性和密實(shí)度較高的工業(yè)廢料及建筑垃圾在軟土中進(jìn)行填充，但這其中一些含有較高有機(jī)質(zhì)和腐蝕性的生活垃圾則不宜作為填充土用在地基持力層上。

3.市政工程中常見的軟土地基處理技術(shù)

3.1 淺層處治技術(shù)

這種技術(shù)對(duì)于軟土地基具有較好的適用性，特別是對(duì)于處理市政工程中深度在5m以下的軟土地基效果更好，可能利用綜合處理方法和表面單一處理方法來提高地基的抗剪強(qiáng)度，即使在上部荷載作用下，地基也能夠具有較好的穩(wěn)定性和可靠性，能夠有效地滿足要完工后沉降量的要求。

3.2 硬殼層補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)

對(duì)于沙性軟土、濕陷性黃土、排水條件較差及黏土硬殼層下臥等地基在處理時(shí)宜采用硬殼層補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，主要是利用振動(dòng)碾壓、沖擊壓實(shí)及夯實(shí)等方法來有效地改善土質(zhì)的物理學(xué)指標(biāo)，在利用較小成本的情況下能夠取得了較好地處理效果，這種處理技術(shù)在當(dāng)前市政工程軟土地基處理中應(yīng)用較為廣泛。

3.3 沙石擠淤技術(shù)當(dāng)屬于湖泊沉積、河灘沉積及存在積水的湖塘滿足要求底等類型軟土地基時(shí)，由于這種地基地下水位較高，而且地下水度假生指數(shù)較大，地表面沒有硬殼，這種情況下利用沙石擠淤技術(shù)具有較好的適用性，但在具體應(yīng)用過程中，由于沙石擠淤過程中沉降不一致，從而會(huì)有部分軟土殘留，在完工后容易發(fā)生不均勻沉降。

3.4 墊層技術(shù)

墊層技術(shù)主要是利用砂石材料鋪設(shè)在軟土地基上，并在此特殊材料上進(jìn)行筑基，這樣不僅軟土地基表層會(huì)形成一層硬殼，而且增強(qiáng)其透水性。對(duì)于所需要的砂石材料盡量就近取材，以避免成本增加。如山坡石頭廢料及工廠廢棄的渣子等材料都可以作為墊層施工時(shí)的材料，所選擇的材料要具有較好的級(jí)配。在確保達(dá)到地基預(yù)期處理效果的同時(shí)，還能夠有效地實(shí)現(xiàn)成本的節(jié)約。

3.5 髓換技術(shù)

此種技術(shù)就是使用人力、機(jī)械或其他的方法清除掉路床頂面以下的一定范圍內(nèi)的軟弱土層，分層置換強(qiáng)度較高的砂碎石，山坡石、改良土等，因此又被稱為換土墊層法。對(duì)于軟土厚度較小、埋藏比較淺、無硬殼層、路基填土高度不大的路段可以采用將其振實(shí)到要求的密實(shí)度，以達(dá)到增強(qiáng)地基的承載力的目的。

3.6 排水固結(jié)技術(shù)

此種技術(shù)得原理是因?yàn)檐浲梁枯^大造成的地基不穩(wěn)，因此通過技術(shù)手段在軟土地基中加入排水管道，形成水平或者豎立的排水體，達(dá)到改變地基邊界條件的目的，以此來增加孔隙水的排出途徑，排出土體中的孔隙水。排水固結(jié)技術(shù)主要有3種方法，即砂井堆載預(yù)壓法，降水預(yù)壓法以及降水預(yù)壓法。砂井堆載預(yù)壓法適用于透水性比較小的飽和黏性土地基，采用這種方法可以壓實(shí)土質(zhì)顆粒，提高地基強(qiáng)度，加快土體固結(jié)。降水預(yù)壓法是采用井點(diǎn)抽水降低地下水位，實(shí)現(xiàn)增加土體自重應(yīng)力，達(dá)到預(yù)壓的效果，這種方法不會(huì)因?yàn)榭紫端畨毫υ龃笃茐牡鼗?，可提高施工速度。真空排水預(yù)壓法，首先在加固的土體中布置砂墊層和砂井，然后在砂墊層上鋪設(shè)上不透氣的塑料薄膜，再用真空泵抽氣，使塑料薄膜下達(dá)到高度真空的狀態(tài)，從而抽出孔隙中的水，即達(dá)到固結(jié)預(yù)壓的效果，這種方法的缺點(diǎn)是不適用于地基處理要求較高的情況，這種技術(shù)在我國(guó)工程應(yīng)用領(lǐng)域并未得到廣泛的推廣應(yīng)用，還有待完善。

3.7 其他技術(shù)

對(duì)于上述各種軟土地基處理技術(shù)在具體應(yīng)用過程中，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行合理搭配，可以單一采用一種技術(shù)，也可以使用兩種或是兩種以上技術(shù)配合應(yīng)用，以此達(dá)到良好的處理效果，提高地基的強(qiáng)度和穩(wěn)固性。例如在應(yīng)用淺層處理技術(shù)時(shí)可以將其與土工布加強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行配合，即在軟土地基表面進(jìn)行粗砂的鋪設(shè)，然后要將土工布覆蓋在其上，這樣可以有效地對(duì)地基的應(yīng)用進(jìn)行調(diào)整。但在具體應(yīng)用過程中需要注意以下幾點(diǎn)：

要理順?biāo)?。在?yīng)用淺層處理技術(shù)和土工布加強(qiáng)技術(shù)過程中，需要對(duì)水系進(jìn)行理順，因?yàn)橐坏┧茨軌虺掷m(xù)性進(jìn)行補(bǔ)充，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致土質(zhì)軟化程度加劇，再加之在施工過程中車輛和設(shè)備不斷地碾壓，會(huì)地基帶來反復(fù)的區(qū)域作用，不僅會(huì)導(dǎo)致土體中力學(xué)性能下降，而且還會(huì)對(duì)地基持力層帶來較大的影響。

對(duì)于地基邊緣處的部分雜填土和地表耕植土等需要進(jìn)行有效處理，避免其會(huì)影響到軟土地基處理過程中填土的質(zhì)量，確保軟土地基穩(wěn)定性能夠增強(qiáng)。

在對(duì)軟土地基加固處理時(shí)，需要控制好填土的速度，這對(duì)于軟土路基穩(wěn)定性具有較大的影響。當(dāng)填土速度過快時(shí)，地基沉降和固結(jié)沒有完成的情況下，會(huì)對(duì)地基持力層的強(qiáng)度帶來較大的影響，地基極易發(fā)生失穩(wěn)破壞等情況。但如果填土速度過慢，還會(huì)對(duì)施工進(jìn)度帶來較大影響，因此在實(shí)際施工過程中，需要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行填土，合理對(duì)地基填筑速度進(jìn)行把握，確保填筑的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)

近年來在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的新形勢(shì)下，市政工程無論從規(guī)模還是數(shù)量上都有了較大程度的增長(zhǎng)。軟土地基是市政工程項(xiàng)目實(shí)施過程中經(jīng)常會(huì)遇到的問題，對(duì)軟土地基處理的好壞會(huì)對(duì)市政工程質(zhì)量帶來直接的影響，同時(shí)也會(huì)影響到市政工程投入使用后的功能性，因此需要重視軟土地基處理技術(shù)。在實(shí)際施工過程中，需要做好地質(zhì)勘察工作，針對(duì)軟土地基的類型和特性來選取適宜的處理技術(shù)，并嚴(yán)格控制處理過程中的施工質(zhì)量，確保軟土地基處理后能夠與工程設(shè)計(jì)規(guī)范要求相符，確保市政工程整體質(zhì)量的全面提升。

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