市政工程施工建設(shè)中軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用

趙文杰 梁超

煙臺(tái)富淇市政工程有限公司 山東 煙臺(tái) 264000

1 基本特點(diǎn)

市政工程的建設(shè)規(guī)模較大，在軟土地基施工環(huán)境中易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)大范圍沉降、承載力低的情況，若未經(jīng)處理而直接于軟土地基上施工，則易誘發(fā)結(jié)構(gòu)沉陷等質(zhì)量問題。軟土地基主要含淤泥、淤泥質(zhì)土及高壓縮性土，普遍存在含水量大、孔隙大、壓縮性強(qiáng)的特點(diǎn)，受外部荷載影響以及自身的土體作用，難以達(dá)到穩(wěn)定固結(jié)的狀態(tài)[1]。

2 軟土地基特性的危害

軟土地基在施工過程中如果處理不當(dāng)，會(huì)造成道路發(fā)生沉降，或者變形的現(xiàn)象發(fā)生，地基的承載能力降低。沉降和變形會(huì)存在一定的安全隱患，對(duì)于出行人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成威脅，對(duì)此，不同的軟土地基特性要采取不同的應(yīng)對(duì)措施，完善施工方案。另外還會(huì)影響市政道路的正常使用，人們的出行受到限制與攔阻，給人們生活帶來極大的不便[2]。

3 軟土地基技術(shù)應(yīng)遵循的原則

其一，施工人員要根據(jù)施工地區(qū)的環(huán)境以及氣候的變化調(diào)整施工時(shí)間，由于軟土地基的含水量大，需要在施工過程中避開雨季，要在晴朗天氣下開展施工作業(yè)，確保保護(hù)土質(zhì)，從而提高施工質(zhì)量。其二，在施工過程中，要針對(duì)軟土地基展開抗剪性措施，以此增加地基的穩(wěn)定性，對(duì)于軟土地基的軟度進(jìn)行加硬處理，防止地基出現(xiàn)裂縫或者坍塌等現(xiàn)象。其三，要不斷優(yōu)化地基的抗擾動(dòng)效果，以最大程度防止地基在使用中出現(xiàn)沉降或者變形的現(xiàn)象，保障地基的滲透性最小化，確保地基的施工質(zhì)量。其四，在施工過程中，各個(gè)施工環(huán)節(jié)的施工人員要進(jìn)行科學(xué)有效的溝通，確保施工中各個(gè)環(huán)節(jié)能夠高效配合，避免因溝通不當(dāng)影響施工效率，從而推長施工工期。可以選擇適合的施工設(shè)備輔助施工，從而提高施工效率，確保工程按工期完工。其五，施工人員對(duì)軟土地基開始施工之前，一定要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境進(jìn)行細(xì)致勘察，對(duì)于軟土地基的面積、深度都要進(jìn)行有效掌握，并制定完善的施工方案。對(duì)其軟土地基充分掌握，才能制定更為科學(xué)合理的施工應(yīng)對(duì)方案，從而真正提高市政工程的施工質(zhì)量，確保施工效率[3]。

4 施工活動(dòng)中存在的問題

4.1 沉降

沉降對(duì)城市道路安全有著重大損害作用，尤其是當(dāng)沉降發(fā)生在一些車輛密集區(qū)域，或者該問題不能得到及時(shí)有效地處理，那么將很可能發(fā)生一連串的道路安全事故，直接威脅到人們的生活安全。一般來說，就沉降的嚴(yán)重性及其發(fā)生的范圍而言，沉降問題主要體現(xiàn)在對(duì)于幾個(gè)問題的思考上。首先，對(duì)路基沉降問題有效控制方法的探討研究。當(dāng)前雖然針對(duì)沉降問題進(jìn)行了相當(dāng)?shù)目刂拼胧┡c對(duì)策的探索，但是其實(shí)際應(yīng)用效果卻并不能讓人滿意，控制效果不理想，在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)活動(dòng)時(shí)往往容易遇到較大的阻礙；其次，對(duì)沉降情況的具體控制效果。城市化水平的不斷提高使得人們對(duì)市政道路建設(shè)的關(guān)注程度越來越高，而沉降問題作為當(dāng)前在市政工程建設(shè)活動(dòng)中的重要問題，如果沒有得到及時(shí)有效的控制，那么勢(shì)必會(huì)對(duì)人們的出行造成影響，進(jìn)而引發(fā)民眾情緒，不利于市政交通事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

4.2 路堤滑坡

針對(duì)這一問題，如果解決路堤滑坡問題中所設(shè)計(jì)到的技術(shù)問題，是有效降低事故發(fā)生概率的關(guān)鍵所在。經(jīng)過相關(guān)學(xué)者專家的研究，當(dāng)前路堤滑坡問題主要體現(xiàn)在對(duì)于以下幾個(gè)問題的思考上。首先是確保地基的穩(wěn)定性。地基的穩(wěn)定性是衡量一條道路工程質(zhì)量和實(shí)際效用最為直觀的標(biāo)準(zhǔn)，為了解決這一問題，技術(shù)人員在處理路基時(shí)，必須將現(xiàn)有的工程施工技術(shù)、目標(biāo)地區(qū)的限制條件、市政工程的規(guī)劃發(fā)展方向等幾方面要素有機(jī)結(jié)合起來，進(jìn)而制定出一個(gè)令人滿意的地基夯實(shí)方案。其次，提高填土速率以處理好路堤滑坡問題。這就要求技術(shù)人員在進(jìn)行填土處理時(shí)，要控制好填土的速率，確保路堤穩(wěn)定，從根本上杜絕滑坡問題[4]。

5 軟土地基施工技術(shù)

5.1 排水固結(jié)

軟土地基的含水量較高，在水的侵?jǐn)_作用下，易破壞軟土地基的穩(wěn)定性，對(duì)此可采用排水固結(jié)工藝，用于降低含水量。根據(jù)軟土地基的基本特性，在排水固結(jié)施工中可以采用塑料式排水導(dǎo)向板及采砂井，構(gòu)成高效暢通的排泄水通路，實(shí)現(xiàn)軟土地基內(nèi)部積水的外排。采砂井可承擔(dān)上部壓力負(fù)荷，通過排水導(dǎo)向板的作用，快速排泄水分，隨著土體內(nèi)含水量的降低，土層逐步固結(jié)，穩(wěn)定性得以增強(qiáng)。

5.2 深基層拌和

對(duì)于粉質(zhì)型土、黏質(zhì)型土以及淤泥型土，在對(duì)其的處理中可以采用深基層拌和工藝。若施工現(xiàn)場(chǎng)的土層存在較強(qiáng)的腐蝕性，出于安全層面的考慮，需提前組織預(yù)壓試驗(yàn)，以確定施工技術(shù)的可行性，針對(duì)不足之處采取優(yōu)化措施。土質(zhì)的差異現(xiàn)象較為顯著，在應(yīng)用深基層拌和工藝時(shí)，也應(yīng)當(dāng)遵循因地制宜的原則，視實(shí)際情況合理采取優(yōu)化措施，保證各處的處理效果均可滿足要求。對(duì)于含有高嶺石成分的黏型土，則可以優(yōu)先采用深基層拌和工藝；但若黏質(zhì)土具有高毒性的特征或是存在鹵族元素的化合物等各類特殊的成分，則不推薦采用深基層拌和工藝，并且在酸性或堿性過強(qiáng)的土體中也缺乏適用性。在根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選定深基層拌和工藝后合理施工，通過水泥混合料的固結(jié)作用，改善軟土地基的狀態(tài)，使其構(gòu)成完整、穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，用于承擔(dān)外部負(fù)荷，避免建成的市政工程出現(xiàn)沉陷等質(zhì)量問題。關(guān)于深基層拌和工藝中的石灰攪拌樁施工流程。

工程實(shí)踐表明，石灰攪拌樁在軟土地基的處理中具有較佳的應(yīng)用效果，有助于提高軟土地基的強(qiáng)度以及負(fù)荷能力，給后續(xù)市政工程的建設(shè)創(chuàng)設(shè)良好的條件，以免出現(xiàn)下沉或坍塌等問題。從綜合應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的角度來看，深基層石灰攪拌樁的固化效果較好、施工便捷、經(jīng)濟(jì)高效，是軟土地基處理中較為主流的方法。為充分發(fā)揮出石灰攪拌樁的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在施工中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)技術(shù)優(yōu)化與質(zhì)量控制，從源頭上規(guī)避質(zhì)量問題，主要內(nèi)容如下：

首先，準(zhǔn)備施工物資。以市政工程在軟土地基中的施工要求為導(dǎo)向，合理適配施工物資，例如空氣鼓風(fēng)設(shè)備、攪拌用磚頭塊料等，以便后續(xù)可高效施工。其次，軟土地基填充處理。根據(jù)軟土地基的實(shí)際特點(diǎn)，填充適量礫石料或砂石料。若軟土地基的表觀層硬殼較薄，則容易在后續(xù)施工以及使用期間出現(xiàn)質(zhì)量問題，因此，可采取填充措施，通過礫石材料的應(yīng)用，增強(qiáng)穩(wěn)定性。再者，控制摻入灰總量。經(jīng)計(jì)算與分析后，確定合適的摻入灰總量，以改善軟土地基的施工效果。需在施工現(xiàn)場(chǎng)全面收集土試樣，按規(guī)范對(duì)其展開評(píng)估，以確定最為合適的石灰料添加量，再根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)控制材料的用量，完成攪拌作業(yè)。

5.3 強(qiáng)夯處理

在市政工程軟土地基施工中，強(qiáng)夯法是一種較為直接且應(yīng)用效果較為良好的方法。以合適重量的重錘為主要施工裝置，通過振動(dòng)和擠壓作用，達(dá)到加固地基的效果。在強(qiáng)夯法應(yīng)用過程中，將其提升至特定的高度，再向下釋放，通過重物加固軟土地基，使其具有足夠的承載力，并在一定程度上改善地基平整性不足的問題，從而減小市政工程建設(shè)中的不均勻沉降量。但需注意的是，強(qiáng)夯法在深層軟土層的應(yīng)用中存在局限性。若軟土層的深度過大，重錘對(duì)軟土地基的作用主要集中在土層的上部，該處密度較大，具有較高的穩(wěn)定性;而重力作用難以深入土層的底部，導(dǎo)致下部依然有失穩(wěn)的情況。在該條件下，下部土層的承載力偏弱，隨著地面工程建設(shè)工作的持續(xù)開展，堆載量逐步增加，下部土層失穩(wěn)，隨之作用于上部土層乃至上方的工程結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致工程建設(shè)工作難以順利推進(jìn)，甚至誘發(fā)質(zhì)量、安全等問題。

5.4 粉沫噴樁固化

5.4.1 施工前。全面清理待處理軟土地基范圍內(nèi)的地表雜物，再取砂料、礫料等性質(zhì)較佳的材料，組織換填作業(yè)。經(jīng)過置換壓實(shí)操作后，進(jìn)入機(jī)械化施工環(huán)節(jié)，通過機(jī)械設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用，完成碎石料墊層的鋪設(shè)工作，從而建設(shè)具有平整性與穩(wěn)定性的碎石墊層。具體而言，需將與勘察技術(shù)有關(guān)的準(zhǔn)備工作落實(shí)到位，例如以勘察結(jié)果為準(zhǔn)，生成地質(zhì)結(jié)構(gòu)參數(shù)勘察報(bào)告，并根據(jù)施工要求，生成粉末噴樁的結(jié)構(gòu)圖等基礎(chǔ)資料，作為施工的參考依據(jù)。隨后，以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)，由專員在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)放樁位，以便后續(xù)可以根據(jù)該測(cè)放的樁位控制線精準(zhǔn)施工。

5.4.2 配置與應(yīng)用。材料是重點(diǎn)施工物資，包含水泥料、粉煤細(xì)灰、氧化鈣工料等。一方面，需根據(jù)施工要求向具有資質(zhì)的供應(yīng)商采購質(zhì)量達(dá)標(biāo)的材料，進(jìn)場(chǎng)時(shí)加強(qiáng)質(zhì)量檢驗(yàn)，任何不達(dá)標(biāo)的材料均不予以進(jìn)場(chǎng)；對(duì)于進(jìn)場(chǎng)后的材料，對(duì)其做全面的管理，采取防護(hù)措施，以免材料出現(xiàn)質(zhì)量問題。另一方面，則需合理控制各類材料的使用量，通過各類材料的組合應(yīng)用，充分發(fā)揮出材料的綜合性能優(yōu)勢(shì)。在施工設(shè)備的選擇中，則需考慮設(shè)備的規(guī)格、性能等方面的特點(diǎn)。以鉆探設(shè)備的選用為例，則要求此類設(shè)備可以平順運(yùn)行，盡可能不出現(xiàn)卡鉆、鉆進(jìn)量誤差較大等問題。在前述基礎(chǔ)上，方可正式施工，以機(jī)械設(shè)備為“生產(chǎn)力”，結(jié)合各類材料，完成相關(guān)工作。

5.5 置換砂墊型材料

施工中，首先需做好施工現(xiàn)場(chǎng)的清表工作，將殘留在軟土地基表面的雜物清理干凈，減小對(duì)填充置換施工的不良影響，隨后取適量性能良好的材料予以填充置換。通過填充置換工藝的應(yīng)用，可以剔除軟土地基施工范圍內(nèi)的不達(dá)標(biāo)土料，取而代之的是穩(wěn)定性更強(qiáng)、透水性更高的材料，此時(shí)軟土地基的穩(wěn)定性得以提高，在路面等工程的建設(shè)中，可以避免結(jié)構(gòu)開裂、沉陷等問題，給日常使用提供了安全和質(zhì)量的雙重保障。

5.6 真空預(yù)壓法

真空預(yù)壓法主要是在其施工位置上鋪設(shè)一定的砂墊層，增加其硬度的同時(shí)能夠更好地排出軟土地基中的水分，之后在其施工中加入塑料排水板，作為其排水體。其施工方法能夠有效預(yù)防地基出現(xiàn)沉降等質(zhì)量問題，其施工技術(shù)不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，工程施工質(zhì)量得以保障。市政工程施工建設(shè)中，其軟土地基施工最為常見的質(zhì)量問題就是其出現(xiàn)不均勻沉降問題，導(dǎo)致其發(fā)生沉降的因素有很多，其中最為常見引發(fā)沉降問題的原因就是軟土地基中的雜質(zhì)太多，例如雜草、雜物等等，在施工過程中，軟土地基中的雜質(zhì)會(huì)直接影響地基的密實(shí)度，其硬度也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。另外，施工人員的施工技術(shù)也會(huì)對(duì)其施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。軟土地基施工技術(shù)中的真空預(yù)壓法能夠有效解決以上施工質(zhì)量問題。

5.7 技術(shù)置換法

在實(shí)際運(yùn)用置換法進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，首先要對(duì)施工環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)的土質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)試，確保其置換后能夠達(dá)到預(yù)期施工的質(zhì)量，需要在其檢驗(yàn)測(cè)試中投入大量的精力與資金，為了確保其置換后的施工質(zhì)量，還要針對(duì)不同土質(zhì)選擇不同的施工設(shè)備對(duì)土壤進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，其施工技術(shù)過于復(fù)雜。在施工過程中，常用的施工方法還有置換法。因?yàn)槊總€(gè)施工建設(shè)的要求不同，其施工地理環(huán)境與土質(zhì)環(huán)境都不相同，置換法運(yùn)用在工程施工中具有一定的限制。置換法并不適合所有施工現(xiàn)場(chǎng)與施工環(huán)境。置換法主要是將軟土層挖出，用硬度較高的土質(zhì)重新填充，達(dá)到置換，增加地基的硬度，從而提高地基建設(shè)質(zhì)量。

6 結(jié)束語

市政工程建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，常遇軟土地基，其缺乏自穩(wěn)性，若沒有運(yùn)用行之有效的技術(shù)做好地基處理工作，則容易誘發(fā)工程質(zhì)量問題。鑒于此，文章從軟土地基的實(shí)際特性出發(fā)，結(jié)合工程實(shí)例，重點(diǎn)分析軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)，體現(xiàn)在排水固結(jié)、深基層拌和、強(qiáng)夯、粉末噴樁固化、材料置換五大方面，以達(dá)到拋磚引玉的作用。