市政工程施工建設(shè)中軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用

王 濤

棗莊市政建設(shè)集團(tuán)股份公司，山東 棗莊 277000

1 市政工程施工建設(shè)中軟土地基的特點(diǎn)及處理目的

1.1 軟土地基的特點(diǎn)

（1）穩(wěn)定性差。通常情況下，軟土地基整體的強(qiáng)度系數(shù)較低，這就導(dǎo)致在市政工程施工中上方構(gòu)筑物所施加的荷載，會(huì)使軟土地基的應(yīng)力狀態(tài)受到破壞，其沒(méi)有足夠的強(qiáng)度維持地基的穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）觸變性強(qiáng)。軟土地基在受到外力影響的情況下會(huì)出現(xiàn)變形，并且觸變性強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致軟土地基整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度受到削弱，其中淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土等常見(jiàn)的軟土地基都有觸變性強(qiáng)的特征，從而為市政工程施工帶來(lái)較大的安全隱患。

（3）含水量高。大多數(shù)軟土地基的含水量都較高，含水量過(guò)高會(huì)使軟土地基出現(xiàn)流變，并且軟土地基的土壤松散且存有較大的空隙，這也使地基整體的透水性較強(qiáng)，導(dǎo)致軟土地基容易發(fā)生沉降問(wèn)題。

1.2 軟土地基的處理目的

地基作為市政工程的基礎(chǔ)部分關(guān)系著工程整體的穩(wěn)定性，因此在市政工程施工中需要根據(jù)軟土地基的巖土結(jié)構(gòu)、力學(xué)特征、結(jié)構(gòu)分布等來(lái)制訂完善的施工技術(shù)方案，從而更好地針對(duì)市政工程施工現(xiàn)場(chǎng)情況對(duì)軟土地基進(jìn)行有效的加固及處理。目前，在軟土地基施工中可以采用的技術(shù)工藝種類(lèi)較多，不同施工技術(shù)適用的條件也有一定的差異性，因此在軟土地基施工中需要深入研究地質(zhì)狀況及施工環(huán)境，尤其是在軟土地基其復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地層分布的條件下，應(yīng)研究所選施工技術(shù)是否適用，以此保證在市政工程中能夠?qū)浲恋鼗M(jìn)行有效改良。

2 市政工程施工建設(shè)中軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用要求

2.1 控制地基壓縮變形

地基的壓縮性特征與市政工程結(jié)構(gòu)整體的下沉情況有直接聯(lián)系，在上方構(gòu)筑物自重及外部荷載的作用下會(huì)使地基土層受壓出現(xiàn)變形、下沉等問(wèn)題，若地基壓縮變形過(guò)大則會(huì)使基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生大面積下沉或不均勻下沉的問(wèn)題。針對(duì)這種情況，在市政工程軟土地基施工中需要對(duì)壓縮變形進(jìn)行控制，結(jié)合軟土地基的性質(zhì)合理運(yùn)用施工技術(shù)，改善地基的強(qiáng)度及穩(wěn)固度，增強(qiáng)地基的承載能力。

2.2 保證地基的抗剪能力

地基的抗剪能力不足會(huì)導(dǎo)致其整體的負(fù)荷能力下降，在上方構(gòu)筑物施加荷載的過(guò)程中會(huì)使其土層應(yīng)力狀態(tài)產(chǎn)生變化，導(dǎo)致軟土地基底部出現(xiàn)凸起的現(xiàn)象，這種情況會(huì)誘發(fā)地基出現(xiàn)不均勻沉降的問(wèn)題，對(duì)市政工程施工質(zhì)量及施工安全等產(chǎn)生不利影響。因此，在施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)軟土地基施工技術(shù)的質(zhì)量控制，確保其可以有效加固軟弱土層，提升地基土層的抗剪能力，防止軟土地基在施工中出現(xiàn)剪切系統(tǒng)改變的現(xiàn)象，從而使市政工程的負(fù)荷能力得到保障。

3 市政工程施工建設(shè)中軟土地基施工技術(shù)實(shí)例

3.1 換填法的實(shí)例應(yīng)用

以棗莊市民服務(wù)中心室外硬化工程為例，工程范圍內(nèi)存在一廢棄池塘，面積約5000m2，淤泥下為粉質(zhì)黏土，厚度不大，將淤泥及粉質(zhì)土全部挖除，按每層20cm的厚度分層鋪筑級(jí)配砂石，分層灑水，使用25t壓路機(jī)碾壓，以達(dá)到路基承載力要求。在軟土地基處理中，應(yīng)用換填法可以對(duì)軟弱土層進(jìn)行置換，提高地基整體的強(qiáng)度。在確認(rèn)挖除的軟弱土層量之后，需填筑強(qiáng)度較高的填料使地基整體的強(qiáng)度得到提升，保證地基能夠承載構(gòu)筑物所施加的荷載。根據(jù)換填法的應(yīng)用要求，應(yīng)保證對(duì)軟弱土層進(jìn)行徹底的清理，避免地基中軟弱土層影響其整體的穩(wěn)定性。對(duì)于換填法施工中所采用的填料，應(yīng)保證其具有較高的強(qiáng)度，能夠達(dá)到有效改善軟土地基條件的要求。在換填法的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)采用分層鋪筑的方式來(lái)進(jìn)行作業(yè)，每完成一層鋪筑就需要對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)施工，這樣可以保證填料得到有效的壓實(shí)，對(duì)填料中存在的空隙進(jìn)行有效的擠壓處理，進(jìn)而提高軟土地基的強(qiáng)度、密度、穩(wěn)固度。

3.2 強(qiáng)夯法的實(shí)例應(yīng)用

以棗莊市體育中心體育場(chǎng)西側(cè)室外市政工程為例，其特殊路基主要為濕陷性黃土，全線(xiàn)黃土濕陷等級(jí)為Ⅰ級(jí)非自重濕陷性黃土，濕陷厚度一般為1.5～4.0m，濕陷性厚度大于4.0m的段落總長(zhǎng)為1km。對(duì)該路基采用沖擊碾壓法或強(qiáng)夯法進(jìn)行處理，即對(duì)基底采用25kJ三角形沖擊壓路機(jī)在地表面沖碾20遍或強(qiáng)夯6遍。強(qiáng)夯法在應(yīng)用中主要是利用起重機(jī)械來(lái)使重物從高空落下，在重物落下后其對(duì)地基施加的作用力能夠起到對(duì)土層進(jìn)行夯實(shí)的作用。目前，強(qiáng)夯法主要適用于濕陷性黃土、濕潤(rùn)的砂土等地質(zhì)，通過(guò)夯實(shí)土層提升地基結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。在應(yīng)用強(qiáng)夯法的過(guò)程中，起重機(jī)械的抬起高度應(yīng)該根據(jù)市政工程設(shè)計(jì)方案及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行設(shè)置。強(qiáng)夯法應(yīng)用施工成本較低，且工藝較為簡(jiǎn)便，可根據(jù)地質(zhì)條件確認(rèn)該軟土地基施工技術(shù)是否適用。在應(yīng)用強(qiáng)夯法時(shí)，應(yīng)注意對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安全防護(hù)，確保其能夠有效提升軟土地基強(qiáng)度及承載能力。

3.3 排水固結(jié)法的應(yīng)用

排水固結(jié)法的應(yīng)用主要是通過(guò)排出不良地基基礎(chǔ)土壤顆粒間的水分來(lái)降低土壤的含水量，在土壤孔隙水壓力降低的影響下可以使軟土地基土層得到有效的固結(jié)。在排水過(guò)程中，土壤顆粒壓縮量的增長(zhǎng)能夠使土層強(qiáng)度得到提升，達(dá)到有效改善軟土地基性能的目的。在排水固結(jié)法的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)排水固結(jié)法的建設(shè)要求在基礎(chǔ)部分設(shè)置豎向排水井，加強(qiáng)軟土地基的垂直排水工程，減少地基蘊(yùn)含的水分，之后對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓，使土層中的水分可以通過(guò)排水井緩慢排出，在此過(guò)程中軟土地基會(huì)發(fā)生沉降，同時(shí)基礎(chǔ)的強(qiáng)度也將逐步提高。

3.4 水泥攪拌樁的實(shí)例應(yīng)用

以棗莊市世紀(jì)大道二標(biāo)段工程為例，沿線(xiàn)軟弱土主要分兩種形式，分別為松散、飽和狀粉砂，以及軟塑狀粉質(zhì)黏土，其中以飽和狀、松散粉砂占絕大多數(shù)。該結(jié)構(gòu)較疏松、壓縮性較大、承載力較低。為了提高路基的承載能力，設(shè)計(jì)方采用格柵式布置的攪拌樁對(duì)路基進(jìn)行加固。應(yīng)用水泥攪拌樁可以使軟土地基與原有地基進(jìn)行有效結(jié)合形成復(fù)合地基，水泥攪拌樁能分散及承載上方構(gòu)筑物所施加的荷載，從而使軟土地基結(jié)構(gòu)得到有效改善。在水泥攪拌樁的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件確認(rèn)具體的樁位并進(jìn)行鉆孔施工，之后進(jìn)行水泥的灌注與攪拌，使其可以與土壤進(jìn)行充分?jǐn)嚢杞Y(jié)合形成樁體，二者在固結(jié)后可以形成具有較高強(qiáng)度的樁體來(lái)改變地基結(jié)構(gòu)。

4 在市政工程施工建設(shè)中應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

4.1 加強(qiáng)軟土地基施工準(zhǔn)備工作

第一，合理選擇軟土地基施工技術(shù)。在選擇地基施工技術(shù)時(shí)需要以地質(zhì)勘查報(bào)告為基礎(chǔ)，確保所選地基施工技術(shù)的適用性。以上文提出的軟土地基施工技術(shù)為例，需要根據(jù)軟土地基的類(lèi)型及其巖土結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行選用。第二，準(zhǔn)備施工材料、施工設(shè)備。由于地基施工技術(shù)種類(lèi)的不同，其對(duì)材料及設(shè)備的應(yīng)用要求也有一定的差異性，需要根據(jù)施工方案的要求準(zhǔn)備材料及設(shè)備，并做好施工材料的質(zhì)量檢驗(yàn)工作及施工設(shè)備的故障排查工作，確保施工材料及設(shè)備能夠得到有效應(yīng)用，從而為軟土地基施工技術(shù)的順利應(yīng)用提供基礎(chǔ)條件。第三，做好市政工程施工現(xiàn)場(chǎng)的管理工作。對(duì)市政工程施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行清理，避免施工現(xiàn)場(chǎng)存有雜物影響軟土地基施工的正常開(kāi)展，科學(xué)開(kāi)展施工現(xiàn)場(chǎng)的組織、統(tǒng)籌、規(guī)劃工作，以此提高軟土地基施工處理效率。

4.2 加強(qiáng)軟土地基地質(zhì)勘察工作

在市政工程施工前需要通過(guò)地質(zhì)勘察獲取地質(zhì)條件、巖土信息、地下水情況等信息，以此判斷在市政工程施工區(qū)域是否存在不良地質(zhì)條件，并分析軟土地基會(huì)對(duì)市政工程產(chǎn)生的影響，這樣可以更好地針對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行市政工程軟土地基的處理。第一，在市政工程中首先應(yīng)重視軟土地基承載力的勘察。如果軟土地基的承載能力較低，則需要明確影響地質(zhì)環(huán)境因素，如巖土性質(zhì)、巖土結(jié)構(gòu)等。第二，明確地下水的位置。由于地下水運(yùn)動(dòng)規(guī)律較為復(fù)雜，需要通過(guò)地質(zhì)巖土勘察研究地下水的類(lèi)型，以此為市政工程軟土地基的處理及排水施工提供參考，進(jìn)而減少軟土地基的水含量，保障軟土地基的穩(wěn)定性。

5 結(jié)束語(yǔ)

地質(zhì)條件會(huì)對(duì)市政工程施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響，因此需要針對(duì)實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)條件及施工環(huán)境合理地運(yùn)用軟土地基施工技術(shù)，做好軟弱土層的施工處理，以此保證地基強(qiáng)度能夠達(dá)到市政工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求。在應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)時(shí)，需要根據(jù)其技術(shù)種類(lèi)制訂完善的施工方案，使各項(xiàng)施工技術(shù)要點(diǎn)、技術(shù)要求能夠得到高效落實(shí)，以此進(jìn)一步提高市政工程施工效率及質(zhì)量，保證市政工程施工順利、高效開(kāi)展。