軟基加固技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用分析

摘 要：在各類市政工程中，常遇到軟土地基處理問題，其客觀推動了軟基加固技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。本文以泉州古城核心區(qū)街巷綜合保護(hù)提升工程為例，對軟基加固技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀、問題和策略進(jìn)行研究，以期服務(wù)未來管理工作。

關(guān)鍵詞：軟土地基；加固技術(shù)；市政工程；現(xiàn)場管理文章編號：2095-4085（2024）10-0031-03

0 引言

軟土地基是指壓縮量較高的軟弱土層。此類土層多含有較多的有機物、水分或空氣，受到外力壓迫時出現(xiàn)形變的可能性較高，不經(jīng)處理可能誘發(fā)沉降甚至不均勻沉降問題，會嚴(yán)重危及上部構(gòu)筑物的使用質(zhì)量和安全性。市政工程中，軟土地基較為常見，其處理技術(shù)的選擇直接影響著市政工程質(zhì)量，因此需要施工單位格外重視。

1 軟基加固技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 工程概況

泉州古城核心區(qū)街巷綜合保護(hù)提升工程，包括壕溝乾、帽巷、螺珠巷、奎章巷、園石巷、金魚巷西段、金釵巷及裴巷等，屬于市政工程一般范疇。設(shè)計區(qū)域內(nèi)29條道路均為泉州古城傳統(tǒng)的生活街道，是古城“三片一線”保護(hù)的重要地段，其建筑風(fēng)格體現(xiàn)了泉州多種文化融合的特色，具有重要的歷史、文化保護(hù)價值。其中八條核心街道以及其設(shè)計長度情況（見表1）。

從區(qū)域特點上看，泉州市地處低緯度，規(guī)劃區(qū)在大地構(gòu)造單元上屬于閩東南新華夏沉降帶，城市建設(shè)按7°設(shè)防。當(dāng)?shù)亟邓^多且瀕臨海洋，土壤中的含水量較大，存在軟土地基處理的一般需求。

1.2 主要軟基加固技術(shù)方法

目前常見的軟土地基加固技術(shù)包括換填法、強夯法、灌注樁加固法、注漿加固法等。另有少數(shù)特殊工程使用的加固方法，包括連續(xù)墻加固等，并不作為市政工程的常規(guī)加固技術(shù)^［1］。不同技術(shù)方法的原理相似，但適用性存在不同。換填法適用于軟土層厚度2.5m以下的區(qū)域，其特點在于施工便捷、原理簡單，成本比較低廉；強夯法的特點在于技術(shù)流程固定、環(huán)節(jié)較少，能夠以比較簡單的原理進(jìn)行軟土處理，適用性廣泛，成本也相對不高；灌注樁加固法、注漿加固法均屬于化學(xué)加固技術(shù)，一般以水泥砂漿、鋼筋籠等設(shè)施提供輔助，利用其干凝后強度提升的優(yōu)勢，實現(xiàn)對軟土地基理化性質(zhì)的改變，進(jìn)而優(yōu)化強度水平。但化學(xué)加固法的操作難度較高，成本也較大，且在都市范圍內(nèi)應(yīng)用也存在社會效益偏低的情況^［2］。

1.3 軟基加固技術(shù)的價值

市政施工中，軟基加固技術(shù)的價值集中于提升施工過程安全性、減少后續(xù)運維成本及保證使用安全等三個方面。

如在泉州古城核心區(qū)街巷綜合保護(hù)提升工程中，因當(dāng)?shù)亟邓l繁，一些古城街道可能因排水問題加快老化，對其排水區(qū)域進(jìn)行軟土加固，可以提升相關(guān)區(qū)域的排水穩(wěn)定性，使施工過程中的道路損壞、小范圍坍塌風(fēng)險得到控制。在加固完成后，其周邊構(gòu)筑物出現(xiàn)沉降、不均勻沉降、裂縫等問題的可能性會降低，也能減少道路、街巷持續(xù)運維帶來的成本及管理精力消耗^［3］。完成軟土地基處理后，其構(gòu)筑物以及后續(xù)使用的安全性也能得到提升，可減少道路受外力壓迫出現(xiàn)塌陷等問題的可能，進(jìn)而為車輛、行人提供比較安全的交通環(huán)境^［4］。

2 軟基加固技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用問題

2.1 技術(shù)選用不合理

市政施工中軟基加固技術(shù)的應(yīng)用尚不完善，存在技術(shù)選用不夠合理的問題。上文對常見的軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行了分析，可知不同技術(shù)的特點、優(yōu)勢以及適用性各有差別，應(yīng)結(jié)合工程實際情況慎重選用。部分市政工程施工管理人員對此重視不足，在設(shè)計階段選用了不合適的工作方法。如部分城市的軟土層較厚，但設(shè)計人員出于節(jié)約成本的目的，選用了換填法尋求加固。厚度超過2.5m的情況下，換填法的施工成本也較大，如果處理的軟弱土層厚度不足，其下部的承載能力依然有限，不能有效完成加固。也有部分管理人員沒有考慮都市內(nèi)施工特點，盲目選用強夯法進(jìn)行施工作業(yè)。此方式對施工區(qū)域空間位置要求較高，較擁擠的空間內(nèi)，夯實用設(shè)備無法進(jìn)入，施工可行性受到影響，效率也不高^［5］。

2.2 參數(shù)控制不當(dāng)

參數(shù)控制不當(dāng)是市政施工中軟基加固技術(shù)應(yīng)用的典型問題之一。軟土層加固需遵循既定規(guī)范，確保滿足施工最低標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)依據(jù)上部構(gòu)筑物的建設(shè)或加固需求，精準(zhǔn)選定技術(shù)方法和具體參數(shù)。部分市政工程管理者決定應(yīng)用強夯法加固軟土地基，但選用的重錘自重不足，難以保證將軟土中水分、空氣充分壓出。也有部分管理者采用了化學(xué)加固法，但注漿時的工作壓力過小，導(dǎo)致注入土層中的水泥砂漿集中于某一處或幾處，不能完全與土壤混合，故加固作業(yè)均衡性比較有限。參數(shù)控制不當(dāng)?shù)膯栴}，可能在短時間內(nèi)無法產(chǎn)生破壞，其負(fù)面影響一般隨時間推移漸漸顯現(xiàn)，處理上的難度也更大。

2.3 處理不夠全面

市政施工中軟基加固技術(shù)的應(yīng)用，也存在處理不夠全面的問題。該問題是指處理軟土地基、組織加固的過程中，僅針對部分區(qū)域、重點環(huán)節(jié)進(jìn)行加固，其他環(huán)節(jié)、區(qū)域沒有得到足夠關(guān)注，以致加固作業(yè)的綜合效益不佳。如道路加固工程，需在常規(guī)范圍內(nèi)適當(dāng)外延一小部分，在道路投入應(yīng)用后，因車輛、行人對道路路面施加的外力不是完全均衡的，如果僅在路面區(qū)域內(nèi)進(jìn)行加固，其邊緣土體環(huán)境強度不足，可能在外力作用下出現(xiàn)邊緣拱起的問題，從而影響行車、行人安全。不全面的處理也可能導(dǎo)致道路不均勻沉降、構(gòu)筑物裂縫、塌陷等質(zhì)量問題，進(jìn)而會影響軟土地基加固的綜合效益，帶來經(jīng)濟(jì)成本增加和安全方面的隱患。

2.4 現(xiàn)場管理不嚴(yán)格

現(xiàn)場管理不嚴(yán)格，是指市政施工中應(yīng)用軟基加固技術(shù)時，沒有結(jié)合工程具體特點及所選技術(shù)特征進(jìn)行現(xiàn)場施工各環(huán)節(jié)的綜合管理。如換填法施工模式下，方案、參數(shù)制定比較完善，但在施工過程中，現(xiàn)場使用的換填物質(zhì)量不佳，不能滿足換填后提升軟土基強度的需求，施工效益往往較低。此外，大部分軟土加固技術(shù)需要使用水泥、鋼筋等建筑用材料，這些材料的質(zhì)量也應(yīng)通過現(xiàn)場管理提供保障。部分施工單位管理人員意識不到位，未能做好材料質(zhì)量的現(xiàn)場控制，出現(xiàn)水泥標(biāo)號不符合設(shè)計要求、鋼筋強度不足等問題，也影響軟土加固的效果。

2.5 施工不規(guī)范

軟基加固技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用廣泛，在此過程中，存在施工不規(guī)范的情況，影響了加固效果。施工不規(guī)范，是指施工人員對技術(shù)了解不到位，不能充分根據(jù)技術(shù)要求完成軟土地基加固的情況；也指施工人員對施工技術(shù)運用不重視、不能完全遵照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行軟土地基加固。如上文所述的注漿加固法，需要考慮注漿參數(shù)管理、有效選取注漿孔、確定孔深與孔徑及注漿角度控制，施工技術(shù)人員對任何一個環(huán)節(jié)了解、控制不到位，均影響施工的規(guī)范性和最終質(zhì)量。值得注意的是，施工規(guī)范性也可能受到現(xiàn)場管理、施工方案、施工組織設(shè)計的影響，具有多元性特點。

3 軟基加固技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用對策

3.1 有效組織技術(shù)選取

泉州古城核心區(qū)街巷綜合保護(hù)提升工程以街道加固為主要目標(biāo)，強調(diào)改善管網(wǎng)功能，這意味著其對技術(shù)的需求更為特殊。該工程在組織技術(shù)選取時，根據(jù)實際需要確定了換填法、注漿加固法以及強夯法。換填法應(yīng)用于街道內(nèi)管網(wǎng)轉(zhuǎn)彎各處區(qū)域、路基區(qū)域；注漿加固法應(yīng)用于道路邊緣；強夯法用于道路兩側(cè)寬闊區(qū)域。管網(wǎng)轉(zhuǎn)彎各處區(qū)域、路基區(qū)域的軟土層厚度相對不高，應(yīng)用換填法施工可以較快完成土層強度的提升，工程量也較少。道路邊緣的加固如果完全進(jìn)行路基開挖，工程量過大，少許打孔注漿，即可滿足加固需要，也能夠避免工程量過大的問題，適用性理想。強夯法對寬闊區(qū)域進(jìn)行處理，施工比較便捷，也能減少施工成本，便于多區(qū)域施工同步化，效率理想。

結(jié)合地勘報告資料，部分地區(qū)軟土地基表面基本為雜填土，局部路段箱涵底坐落淤泥層，可采用松木樁加固以減少施工擾動。具體工作中，打樁徑15cm松木樁即樁間距0.5m正方形布置、0.5m碎石換填，同時因管線開挖埋設(shè)需求較大，基本為全斷面開挖，設(shè)計管線埋設(shè)完成后采用好土回填，施工效果良好。

3.2 加強參數(shù)控制

參數(shù)控制得當(dāng)，是泉州古城核心區(qū)街巷綜合保護(hù)提升工程特點之一，也是其能夠妥善完成道路加固的基本條件。其它技術(shù)的應(yīng)用，也以規(guī)范參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，并結(jié)合加固的具體需求進(jìn)行軟土地基處理。規(guī)范的技術(shù)參數(shù)也便于組織現(xiàn)場管理，做到管理有的放矢。

3.3 保證處理全面性

泉州古城核心區(qū)街巷綜合保護(hù)提升工程關(guān)乎到20多條街巷，其中八條街巷均采取全面而高效的保護(hù)與提升措施。在施工作業(yè)開始前，由施工方對施工區(qū)域內(nèi)的各類條件、參數(shù)、建筑物情況以及道路信息進(jìn)行準(zhǔn)確收集，并擬定切實可行的加固計劃，最終形成技術(shù)方案和處理標(biāo)準(zhǔn)及施工組織設(shè)計。作為具體工作的依據(jù)，其具體內(nèi)容包括土壤信息、水文信息、交通信息、居民信息等。在加固處理的過程中，以詳細(xì)的早期信息為基礎(chǔ)，確定不同區(qū)域的加固方式，明確管理責(zé)任人，落實管理權(quán)責(zé)，逐步推動加固技術(shù)有序進(jìn)行。加固過程中做好跟蹤；加固完成后建立觀測系統(tǒng)進(jìn)行沉降、不均勻沉降的跟蹤。以全周期、全范圍視角組織軟基加固，確保技術(shù)應(yīng)用得當(dāng)，最終效果理想。

3.4 做好現(xiàn)場管理

軟基加固技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用，需關(guān)注現(xiàn)場管理。泉州古城核心區(qū)街巷綜合保護(hù)提升工程中，現(xiàn)場管理以嚴(yán)格的權(quán)責(zé)落實、明確的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和對應(yīng)的監(jiān)督體系為基礎(chǔ)。以設(shè)備和材料為例，在施工前確定所需用材、設(shè)備的質(zhì)量和規(guī)格要求；設(shè)施、材料進(jìn)場前，組織現(xiàn)場檢查，核準(zhǔn)無異常再允許入場施工。在此基礎(chǔ)上建立流動監(jiān)督機制，隨機對各區(qū)域的施工情況進(jìn)行監(jiān)督檢查，及時了解是否存在施工管理粗放、現(xiàn)場管理松懈情況并加以處理，全程保證了市政施工中軟基加固技術(shù)的應(yīng)用效果。鑒于施工區(qū)域周邊環(huán)境保護(hù)要求嚴(yán)格及古城內(nèi)危房密集的現(xiàn)狀，特選用鋼管樁，并實行就地利用策略，避免回收處理造成的二次施工損害。鋼管樁以其高剛度、強可塑性及針對性設(shè)計，完美契合改造需求，且針對狹窄巷弄，其支撐結(jié)構(gòu)可直接轉(zhuǎn)化為施工通道，施工流程簡化高效。同時，所有車輛嚴(yán)格遵守既定時間進(jìn)出城區(qū)，進(jìn)行散裝材料的裝卸與運輸作業(yè)，機械施工則實施分時作業(yè)制度，以最小化噪聲干擾。施工全程中，有效確保了無老舊房屋受損等不利情況發(fā)生。

3.5 提升施工規(guī)范性

規(guī)范施工是軟基加固技術(shù)在市政施工中應(yīng)用的基本要求。在泉州古城核心區(qū)街巷的綜合保護(hù)提升工程中，施工嚴(yán)格遵循既定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與方案，輔以精細(xì)的現(xiàn)場管理和詳盡的技術(shù)交底，以確保施工流程的規(guī)范化與高效性。如給水管道部分施工，要求采用0.2m厚中粗砂墊層基礎(chǔ)，管道接口處的基礎(chǔ)應(yīng)挖凹槽，以便接口操作，在施工完成后，用砂填實。管道應(yīng)敷設(shè)在承載力達(dá)到管道地基支撐強度要求的原狀土地基或經(jīng)處理后回填密實的地基上，管道基礎(chǔ)地基承載力應(yīng)不小于100kPa。施工過程全程加以監(jiān)控，并做好完工檢查，作為加固質(zhì)量、技術(shù)應(yīng)用效果的保障。

4 結(jié)語

綜上所述，軟基加固技術(shù)在市政施工中的應(yīng)用普遍，具有突出價值。從共性角度出發(fā)，必要的軟土地基加固可以改善市政工程質(zhì)量、使用效益和安全性。當(dāng)前仍存在技術(shù)選取不合理、參數(shù)控制不當(dāng)、處理全面性不高、施工規(guī)范性不足等問題。結(jié)合泉州古城核心區(qū)街巷綜合保護(hù)提升工程管理過程，建議有效組織軟基加固技術(shù)選取，同時做好參數(shù)控制、現(xiàn)場及規(guī)范性管理，使現(xiàn)有工作中的一般問題得到管控，也為市政工程施工建設(shè)提供綜合效益層面的支持。

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