軟基處理施工技術(shù)在市政公路施工中的應(yīng)用

閆志軍

摘 要：市政公路施工中，常常遇到多種多樣的地基土質(zhì)。一些軟土密度較低，受力能力較差，無(wú)法直接承載公路上的交通運(yùn)輸。施工單位往往采用一些技術(shù)手段，處理軟層土質(zhì)，使其達(dá)到符合受壓標(biāo)準(zhǔn)，以繼續(xù)后續(xù)的市政公路施工。本文從常見(jiàn)的軟質(zhì)土壤特點(diǎn)入手，分析形成軟質(zhì)土壤的原因與其帶來(lái)的影響，并深入探討在市政公路施工中廣泛使用的軟基處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：市政公路;軟土層;地基處理;施工技術(shù)

0 引言

隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，交通不斷突破極限，四通八達(dá)的公路為人們的出行帶來(lái)了便利。市政公路建設(shè)成為我國(guó)重要基礎(chǔ)建設(shè)之一，而公路建設(shè)地基的處理無(wú)疑是整個(gè)施工流程中最為關(guān)鍵的一環(huán)。近年來(lái)，某某路段塌陷的新聞屢見(jiàn)不鮮，這更值得引起施工單位的注意，做好市政公路工程中的軟基施工，為后期建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。根據(jù)不同軟土性質(zhì)特點(diǎn)，選擇最合適的地基處理技術(shù)，確保市政公路工程的施工質(zhì)量。

1 軟性土層特點(diǎn)

1.1 含水率較高

大多數(shù)軟土層由淤泥和粘性土壤組成，與正常土壤相比，含水率較高。在某些地區(qū)，受到氣候及降雨的影響，形成土層的表面積水，土壤中的水分無(wú)法排出，透水性受到影響，含水量則越來(lái)越大。

1.2 土壤層易于壓縮

由于土層內(nèi)含水量過(guò)大，土壤中會(huì)存在大量的微生物，這決定了土層的不穩(wěn)定性，使土層受到荷載時(shí)，極容易產(chǎn)生壓縮，發(fā)生形變，也因此成為軟基。

2 軟土性質(zhì)對(duì)市政公路施工造成的障礙

2.1 承受荷載能力以及抗剪能力弱

軟土層與能夠直接作為地基承受荷載的天然土層相比，含水量高，土層內(nèi)部無(wú)法定型，受壓后容易發(fā)生形變，承受荷載能力較弱。除此之外，軟基的抗剪能力也如出一轍。有試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐表明一般軟土地基每立方米可完整承受的剪力大約為30 kN，這與公路路面所負(fù)荷的交通相比起來(lái)不值一提。為保障市政公路工程質(zhì)量和使用壽命，務(wù)必利用特殊的技術(shù)手段，增強(qiáng)軟基土層硬度，增強(qiáng)其抗壓性和抗剪性。

2.2 市政公路路面易于沉降、坍塌

介于軟土密實(shí)度較差的特性，若不經(jīng)過(guò)處理直接進(jìn)行地上作業(yè)，往往會(huì)因地基松動(dòng)而造成局部路面沉降或塌陷，嚴(yán)重路段或面臨全部毀壞，從而引起不必要的傷亡。另外市政公路不同于房屋建筑，被損毀后將會(huì)嚴(yán)重影響人們的出行，若事故發(fā)生在交通流量大的區(qū)域，也會(huì)為后期修復(fù)增加不少難度。

3 市政公路工程中的軟基處理技術(shù)

3.1 清理、挖土換填技術(shù)

挖掘清理原有軟性土壤，回填具有一定強(qiáng)度的砂石作為地基，是軟基處理中最為簡(jiǎn)單、粗暴的方式。施工人員需要利用挖土機(jī)首先挖出原地基中的淤泥并做好清理、抽水工作。采用機(jī)械開(kāi)挖時(shí)需要考慮放坡、預(yù)留工作面等，挖土寬度一般不可小于路堤寬度。然后，采用壓路機(jī)將地基面碾壓平實(shí)，做好后續(xù)防護(hù)。待施工完畢，還需經(jīng)過(guò)技術(shù)檢測(cè)，確保軟基處理有效后可開(kāi)始后續(xù)建設(shè)。最后，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)需要，選擇機(jī)械或人工回填具有一定硬度的砂石，注意回填用料不可與挖出的淤泥混合，不可在排水不充分的情況下進(jìn)行回填。此種方法可以基本消除軟基對(duì)施工的障礙，根除未來(lái)路面的安全隱患。

3.2 真空預(yù)壓技術(shù)

軟基處理的方法選用離不開(kāi)具體的施工環(huán)境，若軟質(zhì)土層范圍較廣，深度過(guò)大，砂石回填比例較高，不免需要綜合考慮材料及人工成本。在土壤含水量較大時(shí)，可選用真空預(yù)壓排水法。在地基面層做足夠厚度的砂石褥墊層，并鋪設(shè)密封薄膜材料伸入周邊土層。將軟層土壤作為一個(gè)整體，采用抽真空機(jī)械對(duì)地下土層抽壓，地上地下產(chǎn)生穩(wěn)定壓強(qiáng)差，設(shè)置塑料排水板，利用壓強(qiáng)差使得地下多余的水分在壓強(qiáng)作用下自然排出。如此一來(lái)，經(jīng)過(guò)高壓處理，軟弱地基土中的孔腺水排出基本排出.土體逐漸固結(jié)，快速降低了土壤中的含水率，使軟土密度、硬度提升，具備一定的承載。抗剪能力。

采用真空預(yù)壓法施工時(shí)注意事項(xiàng)如下：（1）地基分段要均勻適當(dāng)，真空分布營(yíng)才完整布滿施工路段，避免真空度分布不均。另外排水板滲透系數(shù)最小應(yīng)為1 cm/s。（2）泵及密封膜下空度壓強(qiáng)應(yīng)維持在89 kPa～96 kPa之間。真空預(yù)壓的真空度可一次性抽氣至最大，若接連5天實(shí)測(cè)沉降日均不超過(guò)2 mm，或每日固結(jié)度不小于80%，方可停止抽空。（3）季節(jié)氣候不同，溫度會(huì)有一定的差異，塑料膜下料須考慮由溫度引起的伸縮量，根據(jù)不同季節(jié)進(jìn)行預(yù)留，另外也應(yīng)做好防曬、防凍措施。（4）施工前應(yīng)檢查施工監(jiān)測(cè)措施，沉降、孔隙水壓力等原始數(shù)據(jù)，排水措施等。

預(yù)先對(duì)擬建路段地基進(jìn)行真空預(yù)壓法是提高軟弱地基的承載力、減少建成后的沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法，預(yù)壓法適用于處理淤泥質(zhì)土和淤泥，也稱為排水固結(jié)法。

3.3 樁基礎(chǔ)加固技術(shù)

3.3.1 深層攪拌樁技術(shù)

深層攪拌屬于水泥土攪拌法中的一種，主要為濕拌，適用于粉土、飽和黃土、粘性土等。利用水泥加固土層，提高地下軟土的整體性。施工流程包括：起重機(jī)定位、預(yù)拌下沉、制備水泥漿、提升攪拌機(jī)噴漿攪拌、重復(fù)上下攪拌操作、清洗機(jī)器。施工時(shí)注意事項(xiàng)如下：（1）平整場(chǎng)地，清除工作面上一切障礙物，若有部分區(qū)域低洼時(shí)應(yīng)及時(shí)抽水、清淤;（2）在施工到頂端0.3 m～0.5 m處時(shí)，由于上覆壓力較小，上下攪拌不夠，因此，場(chǎng)地平整標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)確定的基底標(biāo)高再高出0.3 m～0.5 m;（3）攪拌樁垂直度偏差不宜超過(guò)1%，樁位布置偏差不得大于50 mm，樁徑偏差不得大于4%;（4）避免漿液離析，泵送須連續(xù)。拌制漿液、固化劑和外摻劑的用量以及泵送漿液的時(shí)間等應(yīng)有記錄明細(xì)。

3.3.2 預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)

同樣采用樁基加固，只是預(yù)應(yīng)力管樁相對(duì)現(xiàn)澆樁更為方便，無(wú)需等待混凝土砂漿凝結(jié)，將預(yù)制樁錘擊灌入或靜力壓入地基內(nèi)部，可省去大部分等待時(shí)間，盡快的騰出工作面。只需在前期勘測(cè)時(shí)，設(shè)計(jì)合理的樁長(zhǎng)、樁徑及相應(yīng)的加固位置，施工時(shí)便會(huì)事半功倍。

3.4 高壓灌漿技術(shù)

高壓灌漿技術(shù)在一定程度上與換填法有著異曲同工之處。只是無(wú)需開(kāi)挖、清理原有土壤，僅利用高壓噴砂機(jī)將按照配比預(yù)拌好的混凝土注入土層內(nèi)部。簡(jiǎn)單從原理上解釋，正是利用軟土松散的特性，注入混凝土等有良好固化性能的漿體，在原有的軟土中散開(kāi)，使軟基固化形成整體。施工前，地質(zhì)勘查人員應(yīng)做好前期土質(zhì)分析，確定合適的加固材料及配比、用量。施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)工作人員應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地基內(nèi)部壓強(qiáng)，控制灌漿速度，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)用量進(jìn)行灌漿作業(yè)，不可偷工減料，導(dǎo)致地基承載能力無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果。

3.5 綜合處理軟基技術(shù)

實(shí)際施工遇到的土壤類型往往是復(fù)雜的、不可預(yù)測(cè)的。施工范圍內(nèi)，出現(xiàn)多種不同特質(zhì)的軟土也不足為奇。發(fā)生這種情況，無(wú)法用單一的技術(shù)滿足現(xiàn)場(chǎng)施工要求，應(yīng)綜合考慮同時(shí)應(yīng)用多種技術(shù)施工。例如，在湖泊、河流周圍累計(jì)淤泥過(guò)甚的區(qū)域可采用換填法，配合高壓灌漿技術(shù)，而距離水域較遠(yuǎn)，軟土含量較低的部位可采用真空預(yù)壓技術(shù)或簡(jiǎn)單地鋪設(shè)砂石褥墊層即可。具體的軟層處理技術(shù)的選擇應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，由專業(yè)技術(shù)人員勘查后確定，保證高效施工的同時(shí)，也保證公路地基的安全質(zhì)量。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜合上文所列舉的部分軟基處理技術(shù)早已普遍運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域的基礎(chǔ)施工中，軟基處理對(duì)于市政公路施工的重要性不言而喻。此項(xiàng)技術(shù)引入市政工程，一方面，防止公路塌陷，保證了市政工程質(zhì)量，延長(zhǎng)市政公路使用壽命，消除交通安全隱患;另一方面，各項(xiàng)軟基處理新技術(shù)的開(kāi)發(fā)創(chuàng)新，使得建設(shè)單位的施工效率大大提高，為市政工程開(kāi)辟了更加廣闊的道路。

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