市政工程中軟土地基常用的處理技術(shù)

趙志永 王芳

摘要：隨著我的城市不斷發(fā)展，在城市中高級(jí)道路越來(lái)越多，但是由于不同地區(qū)的地質(zhì)條件不同，在道路修建過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到軟土層的情形。由于軟土地基的縫隙比較大，而且含水量較高，因此在施工過(guò)程中必須要謹(jǐn)慎處理，否則會(huì)對(duì)路基的穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響，本文重點(diǎn)闡述內(nèi)容就是針對(duì)在市政道路的施工中軟土地基的處理技術(shù)，希望能給其他人帶來(lái)一些啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：市政工程；軟土地基；處理技術(shù)

1 軟土地基的特點(diǎn)

盡管不同地區(qū)的軟土地基的特性不同，但是也具有些共同特征，比如一般的軟土地基的顏色為灰色和深色；同其他地基相比，其土壤的含水量要高一些；軟土地基的粘粒組成比例高，具有較高的可塑性；此外，軟土地基的滲透系數(shù)較小，液體不易滲透，在工程的施工建設(shè)中固結(jié)時(shí)間也相對(duì)較長(zhǎng)。由于軟土地基具有上述特性，因此在進(jìn)行軟土地基施工建設(shè)時(shí)，面臨諸多的問(wèn)題。

1.1 排水不暢引發(fā)地基沉陷

由于地基的滲透性很低，在施工建設(shè)中，如果遇到暴雨等惡劣天氣，將出現(xiàn)嚴(yán)重的排水不暢問(wèn)題。水流的長(zhǎng)時(shí)間沖刷，地基土體側(cè)移的現(xiàn)象也很有可能出現(xiàn)，這將對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的建筑物與地下管線的安全造成一定的影響。極易引發(fā)地基沉陷及造成路面裂縫等問(wèn)題。

1.2抗剪切強(qiáng)度低，剪切拉裂破壞

在工程的建設(shè)施工過(guò)程中，如果施工人員不規(guī)范的使用軟土地基處理技術(shù)，將破壞軟土地基，出現(xiàn)剪切拉裂破壞的種種問(wèn)題。這將導(dǎo)致路面出現(xiàn)裂縫，同時(shí)由于這些裂縫相互連接，一旦某一處裂縫受到破壞，將導(dǎo)致整個(gè)市政工程的連帶損壞。

1.3 承載能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求

由于強(qiáng)度較低，需要較長(zhǎng)時(shí)間保證軟土穩(wěn)定性及變形大等特點(diǎn)，在進(jìn)行軟土地基施工時(shí)，如果不能合理運(yùn)用處理技術(shù)，極易導(dǎo)致其承載能力不符合設(shè)計(jì)要求，在靜態(tài)、動(dòng)態(tài)荷載作用下，或出現(xiàn)某局部損壞，或發(fā)生完全摧毀，這給市政工程施工埋下了諸多的安全隱患。

2 市政工程中軟土地基常用的處理技術(shù)

2.1 換填法

換填法顧名思義就是將一定范圍之內(nèi)的軟土地基清除之后，填上材質(zhì)比較堅(jiān)硬的填充物例如鵝卵石、煤礦渣等。要想保證換填能夠達(dá)到最佳效果，在施工過(guò)程中最好是分層分步逐次進(jìn)行換填、夯實(shí)、碾壓，直到達(dá)到設(shè)計(jì)的硬度。換填法比較少適用于淺層軟土比如砂土、腐殖土、混雜土等軟土層；已經(jīng)經(jīng)過(guò)固結(jié)回填的土層例如低洼地區(qū)固結(jié)等，比較適用換填法；同時(shí)比較適用山部地區(qū)處理巖石斜坡，或者是濕陷性的黃土；通過(guò)使用換填法可以很好的減低冬季冰凍使得突然爆裂的情況。

2.2 排水固結(jié)處理技術(shù)

相比于其他類(lèi)型的土基，軟土地基的含水量較高，這使得地基的穩(wěn)定性也較差。排水固結(jié)技術(shù)運(yùn)用橫豎的排水管道，排出軟土地基中土體間隙之間的多余水分，從而大大減少土體的孔隙，進(jìn)而能夠固結(jié)地基同時(shí)也能增加地基的強(qiáng)度。在工程進(jìn)行中，施工作業(yè)者為了能加速對(duì)軟土地基排水固結(jié)，可以將排水的設(shè)備放置其內(nèi)部，進(jìn)而加快排水固結(jié)進(jìn)度。但是，在實(shí)際使用該技術(shù)時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行試驗(yàn)，確定孔隙間隔以及加載速度，避免出現(xiàn)新的施工問(wèn)題。

2.3 強(qiáng)夯處理技術(shù)

軟土土質(zhì)疏松、土層間的顆粒大，而強(qiáng)夯處理技術(shù)可有效解決此類(lèi)問(wèn)題。強(qiáng)夯處理技術(shù)并廣泛應(yīng)用于市政路橋工程施工中，其能有效降低軟土的壓縮性以及提高穩(wěn)定性。其工作原理是在地心引力的作用下，重物從高空落下，對(duì)地基進(jìn)行打擊，進(jìn)而縮小軟土之間的孔隙。強(qiáng)夯處理技術(shù)，可有效地提高軟土地基的穩(wěn)定性至原來(lái)的 3～4 倍，基本上解決市政路橋工程施工過(guò)程中存在的建筑框架結(jié)構(gòu)難以固定的問(wèn)題，進(jìn)而有效降低后期施工過(guò)程中的塌陷、凹陷等不良現(xiàn)象，提升了建筑框架的穩(wěn)定性與安全性。強(qiáng)夯處理技術(shù)操作簡(jiǎn)單，便于施工人員的應(yīng)用。使用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)組注意，在周?chē)需F道時(shí)不能應(yīng)用。在這種情況下，通常在施工周?chē)_(kāi)挖隔振溝槽后，保證重物墜落不會(huì)對(duì)鐵路以及居民造成影響后才能實(shí)施。

3 某市市政工程實(shí)例分析

某市在進(jìn)行軟土地基施工時(shí)，采用 “中間排水固結(jié)法處理+兩側(cè)水泥土攪拌法處理”的雙向技術(shù)方式，通過(guò)觀察道路交叉口兩側(cè)、路肩的沉降數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析，該數(shù)據(jù)包括了總沉降量、分層沉降板、土壓力等，下面總結(jié)了幾點(diǎn)處理效果：（1）在袋裝砂井的處理段內(nèi)，路中沉降量最大值為 1.34m，在兩側(cè)粉噴樁處理段內(nèi)，交匯之處的沉降量達(dá)到了最大，是路中沉降量的 22%，為 0.2m，而且在上部填料的重力作用下，在兩種處理技術(shù)的結(jié)合處，有 0.75m 的沉降差異。（2）在路段中間實(shí)施袋裝砂井處理的地方，會(huì)出現(xiàn)向兩邊的粉噴樁處理區(qū)測(cè)量位移的現(xiàn)象，位移距離最大達(dá)到了0.3m，而在坡腳之地，最大的位移測(cè)量之地為地標(biāo)，位移達(dá)到0.05m，其余的通常出現(xiàn)在地表以下 5～6m 的淤泥層中。（3）在袋裝砂井處理區(qū)，由于土的不斷填增，基底壓縮范圍的深度也隨之增加，壓縮量也會(huì)隨著深度的變化而變化。通常情況下，80%左右的壓縮發(fā)生在地表以下 10m 的區(qū)域，壓縮層一般在淤泥和淤泥砂層當(dāng)中。（4）在采用兩種不同技術(shù)處理方式處理的軟基時(shí)，復(fù)合地基的壓縮程度最小，壓縮層一般處于地表以下 16～19m 的范圍內(nèi)，并且其壓縮量也不會(huì)隨深度的加深而發(fā)生變化。（5）隨著土的不斷填深，每個(gè)區(qū)域的孔隙水壓也將相應(yīng)增加，然而，孔隙水壓力將在加載間歇期間逐漸消散，當(dāng)加載至420d 之后，土層的固結(jié)程度將達(dá)到期望目標(biāo)的 86～97%。（6）在與地基相適應(yīng)的水泥土攪拌樁中，由于填土的不斷增加，對(duì)土壤和樁基的應(yīng)力也將不斷增加，然而，當(dāng)填充停止時(shí)，樁應(yīng)力將逐漸從 1.76 下降到 1.12。該工程案例表明，在同一段軟土地基段中，運(yùn)用不同的軟基處理技術(shù)能有效提高地基承載能力，同時(shí)也能保證其沉降滿足管線要求。此外，袋裝砂井的單價(jià)為 4 元/m，而粉噴樁單價(jià) 38 元/m，這大大縮減了工程建設(shè)的成本。然而，盡管該處理技術(shù)有一定的優(yōu)勢(shì)，但也存在一些問(wèn)題。由于同一截面地基土的模量不同，中間軟區(qū)的沉降量遠(yuǎn)大于兩側(cè)硬區(qū)的沉降量，導(dǎo)致兩者沉降差異很大，這就很容易導(dǎo)致交界處出現(xiàn)裂縫，為了解決不均勻沉降問(wèn)題，有必要預(yù)先對(duì)路基進(jìn)行填料（如填充水泥石灰土等），通過(guò)鋪設(shè)土工材料并均勻地替換和填充具有硬化效果的路基填料，該工作應(yīng)提前在路基下進(jìn)行。

結(jié)束語(yǔ)

軟土地基施工是市政工程在施工進(jìn)程中必定會(huì)遇到的階段，合理的使用軟土地基處理技術(shù)對(duì)于市政工程施工順利進(jìn)行具有重要的意義。該處理技術(shù)作為市政工程施工的重要組成部分，不僅需要相關(guān)的施工作業(yè)者提高重視，同時(shí)也要其了解施工區(qū)域軟土地基的特點(diǎn)，具體問(wèn)題具體分析，制定合理的施工方案，采用合適的軟土地基處理技術(shù)，進(jìn)而保證施工的安全性，提高市政工程施工的質(zhì)量。

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（作者單位：江蘇建航工程有限公司）