市政工程軟土地基施工的新技術(shù)研究

王永亮

（中交四公局第三工程有限公司，北京 100123）

在我國(guó)沿海、沿江區(qū)域內(nèi)，由于水網(wǎng)密布，在這些區(qū)域內(nèi)分布了大量的軟土土壤，與普通的土壤相比，軟土的性質(zhì)相對(duì)特殊，是很多工程建設(shè)中需要解決與克服的重要問(wèn)題。在市政工程建設(shè)中，軟土路基本身的穩(wěn)定性不足，如果在施工過(guò)程中，有關(guān)人員不對(duì)軟土路基加以必要的加固處理，就會(huì)大大降低市政工程建設(shè)的總體質(zhì)量。當(dāng)前，隨著技術(shù)的進(jìn)步，軟土路基處理的方式越發(fā)具有多樣性，其在施工過(guò)程中必須根據(jù)工程區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)軟土路基處理技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用。

1 軟土地基的基本特性

1.1 壓縮性較強(qiáng)

軟土本身的性質(zhì)較為特殊，其壓縮性較強(qiáng)、抗剪強(qiáng)度較弱，主要是由于軟土受到外部因素的影響。比如，在一些工程排水的過(guò)程中，土質(zhì)的壓縮性受到土層固結(jié)程度等的影響，土層固結(jié)程度越高，地基的壓縮性越小，其抗剪強(qiáng)度也大大提高。大量的工程實(shí)踐表明，軟土的抗剪強(qiáng)度一般在20kPa以內(nèi)，在實(shí)際的施工過(guò)程中，在軟土的抗剪強(qiáng)度處于一定的范圍以內(nèi)時(shí)，軟土極易受到外部因素的影響，導(dǎo)致其發(fā)生一定的變化。

1.2 路面硬化程度不足

如果市政工程施工過(guò)程中面臨著軟土路基施工，極易出現(xiàn)路面硬化程度不足的問(wèn)題。主要是由于在路面的鋪設(shè)過(guò)程中，使用了不同的路面鋪設(shè)材料，再加上軟土路基本身的穩(wěn)定性較差，其在施工過(guò)程中極易受到外部作用力等的影響，導(dǎo)致地基變形等問(wèn)題。因此，如果在施工過(guò)程中依舊采用不同的路面鋪設(shè)材料，會(huì)導(dǎo)致其硬化程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

1.3 路面侵蝕程度較大

在市政工程施工過(guò)程中，路面材料多為碎石與水泥等，與其他的混合材料相比，碎石與水泥材料在極端天氣下，易出現(xiàn)腐蝕等問(wèn)題，且水泥與碎石材料鋪設(shè)的路面，其抵抗力相對(duì)較差，一旦在后期市政承受較大的荷載，極易引發(fā)裂縫等質(zhì)量與安全問(wèn)題，影響市政工程的正常使用。因此，在市政工程施工開(kāi)始之前，相關(guān)施工人員要根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，做好地質(zhì)地貌、氣候環(huán)境、水文等因素的綜合考慮，盡量降低不利因素等對(duì)路面的侵蝕。

1.4 影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

在軟土地基施工過(guò)程中，軟土本身的含水量較高、抗剪強(qiáng)度較差、滲水性差，這就特性使得在路基工程建設(shè)中，必須考慮各種綜合性的要素，以避免這些特性對(duì)路基基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的不利影響。如果在施工過(guò)程中對(duì)軟土地基的處理不到位，就會(huì)嚴(yán)重影響路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使得市政工程存在著較大的質(zhì)量與安全問(wèn)題，對(duì)于工程質(zhì)量的實(shí)現(xiàn)等極為不利，增大了工程施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 主要軟土地基施工新技術(shù)

在市政工程施工過(guò)程中，軟土地基問(wèn)題是很多市政工程建設(shè)中極易出現(xiàn)的問(wèn)題，在工程建設(shè)中相關(guān)的施工人員必須結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，應(yīng)用先進(jìn)的軟土路基處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)軟土路基的加固處理。

2.1 表層排水技術(shù)

表層排水技術(shù)往往應(yīng)用于土質(zhì)較好、含水量較多的軟土路基中。在施工過(guò)程中，在沒(méi)有實(shí)施填土作業(yè)之前，相關(guān)人員必須在工程區(qū)域內(nèi)開(kāi)挖排水溝槽，使得在市政工程施工過(guò)程中地表水能夠及時(shí)通過(guò)該溝槽排放出去。排水的實(shí)現(xiàn)有利于改善軟土的整體性能，提高軟土路基的承載力，使得在施工過(guò)程中，軟土路基可以承受相關(guān)機(jī)械設(shè)備的荷載與壓力。在軟土地基施工過(guò)程中，為保證良好的表層排水效果，往往需要在軟土路基的回填過(guò)程中，選用透水性相對(duì)較好的碎石與砂礫等作為主要的回填材料。工程施工過(guò)程中，還必須考慮開(kāi)挖的溝槽能否滿足地表水排出的具體需求，在填土沉降的處理過(guò)程中，相關(guān)施工人員必須根據(jù)工程的具體情況，實(shí)時(shí)掌握坡度的變化區(qū)間，使得在溝槽開(kāi)挖過(guò)程中，部分水分滲入填土中。此外，在表層排水技術(shù)的應(yīng)用中，施工人員還需要根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，對(duì)開(kāi)挖的溝槽周邊采取必要的加密措施，以保證排水的順暢。

2.2 砂墊層技術(shù)

砂墊層施工技術(shù)也是軟土路基施工中比較常用的施工技術(shù)，此技術(shù)往往適用于土層相對(duì)較薄、含水量較大的軟土地基中。在應(yīng)用該種技術(shù)對(duì)軟土路基處理時(shí)，可以有效實(shí)現(xiàn)土層上下部水分的排出。在實(shí)際的施工過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)良好的市政工程建設(shè)質(zhì)量，相關(guān)施工人員要盡量在施工過(guò)程中降低填土層中的水分，隨后應(yīng)粗砂與細(xì)砂等加以填充，這種處理方式在一定程度上可以為市政工程施工中相關(guān)機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行等提供便捷，創(chuàng)造良好的施工環(huán)境條件。

2.3 置換技術(shù)

在市政工程軟土路基的處理上，置換技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠大大提高軟土地基的穩(wěn)定性，還能保障施工的安全性。但是，與其他的處理技術(shù)相比，置換技術(shù)的施工操作相對(duì)復(fù)雜，施工人員的專業(yè)水平等與置換處理效果等有著直接的關(guān)系，因此，在施工過(guò)程中，相關(guān)人員必須具備極高的專業(yè)素質(zhì)與豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使得在置換技術(shù)的應(yīng)用中，保持施工的規(guī)范性。有關(guān)施工人員在應(yīng)用置換技術(shù)之前，需要充分掌握最為基本的操作定義與操作方法，能夠在置換過(guò)程中嚴(yán)格遵守相應(yīng)的施工步驟。在市政工程軟土路基的處理過(guò)程中，必須確定市政工程中軟土路基的挖掘位置，隨后在挖方過(guò)程中加以填方處理，該處理過(guò)程主要是為了防止軟土路基中水分的散失，提高地基基礎(chǔ)的可塑性與穩(wěn)定性。此外，在置換技術(shù)的應(yīng)用中，有關(guān)施工人員要嚴(yán)格根據(jù)工程的安全標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，避免某一環(huán)節(jié)的施工操作失誤所引發(fā)的工程質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)各種可能影響施工效果的因素加以科學(xué)控制，回填土在一定的厚度范圍內(nèi)，應(yīng)用夯實(shí)處理方式，以提高軟土地基的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.4 擠密技術(shù)

（1）灰土或土擠密樁法。擠密技術(shù)在市政軟土地基的處理過(guò)程中，主要是要在地基內(nèi)形成孔樁，使得樁孔形成的壓力可以實(shí)現(xiàn)樁孔內(nèi)土層的擠密，應(yīng)用灰土擠密樁法施工時(shí)，樁孔側(cè)向級(jí)壓力的作用下，土層之間可以得到良好的擠密效果，隨后將樁孔應(yīng)用灰土實(shí)現(xiàn)分層填埋密實(shí)。灰土取材相對(duì)便利，在施工過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)良好的深層擠密效果。此種擠密方式往往適用于較厚的軟土地基中，在一些土層存在深陷性黃土的情況下，也可以應(yīng)用此種擠密處理方式。

（2）石灰樁法。石灰樁法與灰土擠密樁法存在較大的相似性，其在實(shí)際的施工過(guò)程中，往往需要借助于成孔樁的作用力來(lái)實(shí)現(xiàn)?？讟冻煽走^(guò)程中，往往是通過(guò)人工與機(jī)械處理的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)孔樁形成以后，相關(guān)的施工人員需要根據(jù)軟土地基的實(shí)際情況，精準(zhǔn)計(jì)算添加物的比例。一般情況下，其添加物除了基本的石灰以外，往往還包含了一定量的爐渣與粉煤灰等，因此，為保證良好的加固效果，在施工過(guò)程中必須科學(xué)計(jì)算添加物的使用量，避免由于添加物計(jì)算失誤所引發(fā)的地基基礎(chǔ)不穩(wěn)定問(wèn)題。當(dāng)在孔樁內(nèi)部添加了較多的石灰等物質(zhì)時(shí)，由于石灰性能的特殊性，一旦石灰與摻合料接觸以后，在吸收一定的水分以后，會(huì)逐步產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，使得生石灰的體積在此作用下迅速膨脹，因此，在石灰樁法施工過(guò)程中需要預(yù)防體積膨脹所引發(fā)的管道堵塞等問(wèn)題。

2.5 粉噴樁、漿噴樁

粉噴樁、漿噴樁是一種深層攪拌法加固飽和軟黏土土體地基的方式。為保障良好的施工效果，相關(guān)施工人員必須結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查，及時(shí)做好相應(yīng)的室內(nèi)配合比設(shè)計(jì)與土工試驗(yàn)，經(jīng)由科學(xué)的試驗(yàn)結(jié)果以后，方能保障后期工程的順利實(shí)施。在軟土地基的加固處理過(guò)程中，工程人員必須根據(jù)工程樁位設(shè)計(jì)圖與相關(guān)的配比試驗(yàn)等，首先做好試樁工作，并要根據(jù)試樁的結(jié)果，確定噴粉量、噴漿量、噴氣壓力、鉆進(jìn)速度、提升速度等，并嚴(yán)格根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，做好工程施工材料的質(zhì)量控制，使得材料的性能等能夠滿足工程的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在施工過(guò)程中，為保障粉噴樁、漿噴樁施工技術(shù)良好的應(yīng)用效果，必須做好工程現(xiàn)場(chǎng)的清潔平整處理等，使得相關(guān)的機(jī)械設(shè)備等能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

2.6 爆破和拋石排淤方法

爆破與拋石排淤方式是一種新型的軟土地基加固處理方式。在爆破技術(shù)應(yīng)用時(shí)，由于炸藥存在爆炸的張力作用，該作用力可以在一定程度上改善軟土地基原有的結(jié)構(gòu)，使得在此作用力下，軟土地基內(nèi)的松散土壤、淤泥土質(zhì)等及時(shí)加以排除，隨后應(yīng)用高強(qiáng)度材料加以替換與回填。此種處理方式對(duì)于施工技術(shù)具有嚴(yán)格的要求，這就使得其操作過(guò)程中會(huì)存在較高的成本費(fèi)用支出，其在施工過(guò)程中具有一定的危險(xiǎn)性，如果在施工過(guò)程中存在操作控制不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，甚至?xí)?duì)施工環(huán)境等產(chǎn)生嚴(yán)重的污染，影響工程施工效果。拋石加固技術(shù)主要是以大片石料為基礎(chǔ)，可以及時(shí)拋出擠壓力，與其他施工方式相比，其操作相對(duì)便捷、成本投入較低，在軟土積水洼地地基內(nèi)，可以取得理想的施工效果。

2.7 豎向排水處理技術(shù)

豎向排水處理技術(shù)一般應(yīng)用于均勻黏土地質(zhì)且土層較厚的軟土地基施工中，在實(shí)際的施工過(guò)程中，往往需要根據(jù)工程的具體情況，設(shè)置豎向排水體，這些豎向排水設(shè)施本身具有較強(qiáng)的黏性，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的固結(jié)排水處理方式，提高軟土地基的抗剪性能。

2.8 超載預(yù)壓處理方法

在市政工程軟土地基的處理中，以橋涵臺(tái)背回填工程為例，其涵臺(tái)背往往需要提前填筑，且填筑材料必須具備較好的滲透性。橋涵臺(tái)背工程往往應(yīng)用超載預(yù)壓處理的方式，在施工過(guò)程中將軟土施加過(guò)量的負(fù)載，實(shí)現(xiàn)良好的沉降控制效果，進(jìn)而提升承載力與致密性，降低橋梁工程投入使用以后存在跳車等風(fēng)險(xiǎn)的概率。

3 結(jié)束語(yǔ)

市政工程施工過(guò)程中，軟土地基問(wèn)題極為常見(jiàn)，在施工過(guò)程中必須采取必要的加固處理方式，提高軟土地基的承載力，實(shí)現(xiàn)良好的施工效果。由于不同區(qū)域內(nèi)的軟土地基存在一定的差異性，在施工過(guò)程中要結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，做好軟土地基的調(diào)查與分析，保障軟土地基施工處理技術(shù)的合理應(yīng)用，提升市政工程施工的總體質(zhì)量。