市政工程施工中軟基加固技術(shù)的有關(guān)分析

韓衛(wèi)國(guó) 孫璐

【摘要】軟土地基是市政工程施工中較為常見(jiàn)的一種地基類型，由于軟土地基的土層含水量大，土壤密實(shí)度差，如果不及時(shí)采取加固措施，則極易引發(fā)路基沉降事故，給城市道路的交通通行狀況造成諸多不利影響，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的交通事故。因此，近年來(lái)，針對(duì)軟土地基，施工單位在原有加固技術(shù)的基礎(chǔ)上，積極應(yīng)用新技術(shù)、新工藝，旨在增強(qiáng)軟基承載力，降低路基沉降事故的發(fā)生幾率。本文將圍繞軟基加固技術(shù)在市政工程施工中的具體應(yīng)用展開(kāi)論述。

【關(guān)鍵詞】市政工程;軟土地基;加固技術(shù);應(yīng)用策略

1、市政工程施工中軟土地基特點(diǎn)分析

1.1 地基穩(wěn)定性差

軟土是指天然孔隙比大于等于1.0且天然含水量超過(guò)液限的細(xì)粒土，主要包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭質(zhì)土等。由于這種土質(zhì)含水量高，因此，土壤顆粒間的空隙較大。另外，軟土當(dāng)中含有大量的負(fù)電荷，一旦這些負(fù)電荷與空氣中的水蒸汽相接觸，水蒸汽會(huì)吸收大部分負(fù)電荷，使得土層當(dāng)中的含水量增加。尤其對(duì)南方多雨地區(qū)來(lái)說(shuō)，由于空氣長(zhǎng)年處于潮濕狀態(tài)，因而軟土地基結(jié)構(gòu)較多[1]。

1.2 觸變性大易形變

由于土壤顆粒之間的間隙較大，導(dǎo)致土壤顆粒難以聚合，而呈現(xiàn)出松散狀態(tài)，如果向軟土地基施加外力，土體本身極易發(fā)生形變。在市政工程施工中，如果施工單位不采取任何加固措施，在工程竣工以后，受到外界荷載、路基橋梁自重的影響，市政道路極易發(fā)生沉陷與坍塌事故，道路的安全性無(wú)法得到切實(shí)保障。

1.3 抗剪強(qiáng)度低

由于軟土地基壓縮系數(shù)高，回彈量大，抗剪強(qiáng)度低，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果顯示，正常固結(jié)的軟土層壓縮系數(shù)在0.5-1.5MPa-1之間，最高能夠能達(dá)到4.5 MPa-1以上。如果土壤當(dāng)中多余的水分無(wú)法排出，軟土地基強(qiáng)度將受到嚴(yán)重影響。因此，在軟土地區(qū)，施工單位常常采取必要的地基加固措施，以增強(qiáng)軟土地基強(qiáng)度。但是，軟土地基的這種高壓縮系數(shù)與低抗剪強(qiáng)度的特性給加固施工增加了一定難度，如果加固措施不得當(dāng)，市政道路的使用壽命也將大打折扣。

2、軟基加固技術(shù)在市政工程施工中的具體應(yīng)用

2.1 強(qiáng)夯加固技術(shù)

強(qiáng)夯法是處理軟土地基較為常用一種加固技術(shù)，該技術(shù)所使用的主要施工設(shè)備與機(jī)具包括履帶式起重機(jī)以及夯錘等。目前，在處理軟土地基時(shí)，選用的夯錘重量已經(jīng)達(dá)到40t，為了保證軟土夯實(shí)效果，一般選用圓形帶氣孔的重錘。如果地基土質(zhì)的黏性較大，夯錘底面積應(yīng)當(dāng)大于6m2，使夯錘與地基底部的黏性土壤能夠充分結(jié)合，夯錘與地基底部間的豎直距離介于8m-20m之間。在夯實(shí)作業(yè)中，施工人員應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)確定夯擊次數(shù)、夯擊點(diǎn)位、間隔時(shí)間以及夯擊順序等參數(shù)。

2.2 水泥土擠密樁加固技術(shù)

水泥土擠密樁加固技術(shù)主要包括成孔、水泥土拌制、運(yùn)輸、水泥土回填夯實(shí)以及縮頸處理等工序。在成孔施工時(shí)，首先保證樁機(jī)安裝就緒，樁機(jī)底部應(yīng)當(dāng)保持平整穩(wěn)固，然后將樁管吊起與樁位相對(duì)應(yīng)，使樁管、樁尖、樁錘處于同一條錘線上面，接下來(lái)利用柴油錘進(jìn)行沉管成孔作業(yè)。為了控制孔的深度，施工人員需要在管樁表面的7m到9m的位置做好進(jìn)尺標(biāo)記。當(dāng)樁尖進(jìn)入土層之后，可以利用低錘進(jìn)行輕輕敲擊，等待樁尖沉入土中1-2m的位置后，再利用低錘沉管的方式，使孔洞深度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。如果在沉管過(guò)程中，樁體傾斜度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值的1.2%，應(yīng)重新進(jìn)行沉管操作。

在水泥土拌制過(guò)程中，首先需要考慮水泥土填料的配合比，在配合比符合設(shè)計(jì)值的情況下，方可進(jìn)入拌制工序，為了提高水泥土的強(qiáng)度，水泥土集料當(dāng)中不允許含有粒徑超過(guò)20mm的土塊，水泥土含水量的允許偏差應(yīng)當(dāng)控制在±2%以內(nèi)，如果施工地點(diǎn)的地下水位較高，可以在集料當(dāng)中添加10%-20%的水泥，以提高水泥土集料的強(qiáng)度與防水性。在水泥土集料回填施工中，施工人員首先清除地基底部的雜物，并對(duì)基底進(jìn)行夯實(shí)作業(yè)，夯擊次數(shù)不得低于8次，然后遵循分層回填的原則，逐層進(jìn)行填筑與夯實(shí)。需要注意的是，每一層回填土層的厚度保持在50mm左右，落錘的垂直下落高度應(yīng)當(dāng)超過(guò)30cm，夯擊次數(shù)不得低于6次，回填土的填筑高度以達(dá)到設(shè)計(jì)高程150mm為宜[2]。

由于軟土地基中的含水量較高，在拔管過(guò)程中，水泥土擠密樁極易發(fā)生縮頸現(xiàn)象，導(dǎo)致樁孔面積縮小，這時(shí)，夯擊錘將無(wú)法正常下落，填料過(guò)程也將中止。為了避免縮頸現(xiàn)象的發(fā)生，可以在樁孔當(dāng)中加入適量的生石灰、干砂或者碎磚渣，以充分吸收土層中的水分，反復(fù)操作4-5次，縮頸現(xiàn)象將自行消除。

2.3 靜壓預(yù)應(yīng)力管樁加固技術(shù)

該加固技術(shù)主要適用于軟土深度介于10m到20m之間的軟土地基路段，在施工過(guò)程中，選用的靜壓樁機(jī)的最大壓力值大于等于180t。由于該技術(shù)低噪無(wú)污染、施工進(jìn)度快、施工場(chǎng)地整潔有序、基礎(chǔ)土層截去量小，因此，在市政工程的軟基施工中被普遍推廣和應(yīng)用。施工工藝流程主要包括場(chǎng)地清理、測(cè)量放樣、樁機(jī)就位、壓樁、接樁及焊接、送樁以及終止壓樁。在施工開(kāi)始之前，施工人員需要對(duì)施工場(chǎng)地的樹(shù)根、雜草以及腐殖土進(jìn)行清理，并通過(guò)人工整平的方式對(duì)地表的平整度予以處理，然后利用小木樁做出樁位標(biāo)記，樁位布設(shè)應(yīng)當(dāng)在開(kāi)挖線外3m的距離，并以此為基準(zhǔn)線由里向外在平面呈正方形布設(shè)。

當(dāng)樁機(jī)就位以后，應(yīng)當(dāng)利用鋼絲繩對(duì)樁體進(jìn)行單點(diǎn)起吊，將其緩緩移入樁機(jī)，第一節(jié)樁體壓入土層的深度應(yīng)當(dāng)在30cm到50cm之間，垂直度控制在0.5%以內(nèi)，壓樁速度控制在1m-2m/min之間，施工時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)對(duì)施工全過(guò)程的各項(xiàng)數(shù)據(jù)予以詳細(xì)記錄。在接樁工序中，應(yīng)當(dāng)遵循“短樁在上，長(zhǎng)樁在下”的原則對(duì)樁體進(jìn)行拼接組合，樁頭的位置高出原地面1m的距離。在選擇施焊的焊條時(shí)，盡量選擇5字開(kāi)頭的焊條，以保證焊接質(zhì)量滿足施工設(shè)計(jì)圖紙要求。在焊接過(guò)程中，焊接層數(shù)應(yīng)大于兩層，并及時(shí)對(duì)層間的焊渣進(jìn)行清理。在送樁時(shí)，施工人員應(yīng)當(dāng)隨時(shí)檢查送樁深度，使樁墊與樁頂全斷面能夠充分接觸。當(dāng)樁體達(dá)到設(shè)計(jì)高程，每10min沉降量小于2mm時(shí)，應(yīng)當(dāng)中止送樁，然后對(duì)預(yù)應(yīng)力樁體的牢固度與強(qiáng)度值進(jìn)行檢測(cè)[3]。

2.4 高壓噴射注漿加固技術(shù)

高壓噴射注漿主要借助于鉆機(jī)，事先在軟土地基底部進(jìn)行鉆孔施工，當(dāng)帶有噴嘴的注漿管插入施工設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的設(shè)計(jì)深度后，利用高壓設(shè)備將混凝土漿液轉(zhuǎn)變成為壓力值超過(guò)20MPa的高壓射流，然后在高壓作用下對(duì)軟土地基進(jìn)行沖擊破壞施工。當(dāng)高壓漿液與軟土層接觸以后，由于漿液的瞬間沖擊力較大，這時(shí)，土體顆粒將呈現(xiàn)出松散狀態(tài)，進(jìn)而與土體脫離，而一些細(xì)小的土壤顆粒隨同漿液一同冒出水面，在離心力與重力的雙重作用下，漿液與土層充分接合，形成一個(gè)堅(jiān)固的復(fù)合地基。這種加固方法在提升軟土地基承載力，防止地基變形等方面具有顯著效果。

結(jié)語(yǔ)：

綜上，隨著市政工程施工中軟基加固技術(shù)的日漸純熟，技術(shù)多樣性特點(diǎn)也得到進(jìn)一步體現(xiàn)，因此，施工單位在處理軟土地基時(shí)，應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工地點(diǎn)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤性狀、軟土類型等參數(shù)科學(xué)合理選擇和應(yīng)用加固技術(shù)，在提升軟土地基承載力，降低市政道路沉降幾率的同時(shí)，建造出更多的優(yōu)質(zhì)工程與精品工程，為城市建設(shè)發(fā)展注入勃勃生機(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李偉.討論市政工程施工中的軟基加固技術(shù)[J].裝飾裝修天地，2020，（19）：96.

[2]劉金婷.市政工程施工中的軟基加固技術(shù)探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020（26）：2976.

[3]張俊.市政道路施工中的軟基加固施工技術(shù)[J].磚瓦世界，2020（22）：104.

作者簡(jiǎn)介：

韓衛(wèi)國(guó)（1966-），漢族，山東菏澤人，本科，高級(jí)工程師，從事市政工程管理。