摘要：文章結(jié)合黔江北互通改造項(xiàng)目軟土地基實(shí)際情況，針對(duì)市政工程特有的地理環(huán)境制約及構(gòu)造物要求等，分析軟土地基處理技術(shù)對(duì)市政工程整體質(zhì)量的影響。文章首先針對(duì)市政工程施工過(guò)程中軟土地基的基本特征進(jìn)行闡述，并針對(duì)軟土地基的地基特點(diǎn)以及軟土地基的處理原則進(jìn)行探討，最終總結(jié)出市政工程施工過(guò)程中所要進(jìn)行的相關(guān)處理技術(shù)，希望能夠?yàn)楹笃谶M(jìn)行市政工程施工提供一些有用的參考。
關(guān)鍵詞：市政工程；軟土地基；基本特征；應(yīng)用分析
1工程概況
黔江區(qū)北互通交通及景觀風(fēng)貌整治工程位于黔恩高速黔江北互通，主要包含黔小路拓寬和道路A線道路工程，以及景觀、游客中心、收費(fèi)站改造工程。道路工程分為兩段，其中黔小路拓寬改造段全長(zhǎng)679m，道路標(biāo)準(zhǔn)路幅32m，為城市主干路，設(shè)計(jì)行車速度50km/h；道路A線全長(zhǎng)446m，道路標(biāo)準(zhǔn)路幅53m，為城市主干路，設(shè)計(jì)行車速度50km/h。工程軟土地質(zhì)主要為紅黏土，根據(jù)設(shè)計(jì)圖標(biāo)識(shí)道路主線段軟土地基面積共22665m2，平均換填處理深度2～3m。
2市政工程中軟土地基的基本特征
2.1土體壓縮性較強(qiáng)
一般的軟土孔隙比大于1，含水量大而容重較小，土中含有大量有機(jī)物或者礦物質(zhì)，壓縮性較強(qiáng)，長(zhǎng)期不易達(dá)到穩(wěn)定，而在軟土晾干碾壓成型后，失水會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫，軟土表層一般會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)裂等特性。如在施工過(guò)程中沒有進(jìn)行有效的縮脹處理，則會(huì)使整個(gè)路基工程的耐久性受到影響。
2.2地基沉降量大
具體表現(xiàn)在軟土的觸變性、流變性和不均勻性，當(dāng)原狀軟土未受破壞時(shí)常具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但一經(jīng)擾動(dòng)或受到一定的荷載持續(xù)作用，原有的結(jié)構(gòu)就會(huì)瞬間破壞，強(qiáng)度很快降低，產(chǎn)生不均勻沉降，其變形也雖時(shí)間相應(yīng)增長(zhǎng)。軟土地基一般自身含有非常大的天然水成分，常達(dá)到50%～70%，而透水性能一般很低，垂直層面幾乎是不透水的，故在建筑物加荷初期，常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，影響地基強(qiáng)度，而建筑物的沉降延續(xù)時(shí)間也更長(zhǎng)。
2.3地基承載力差
具體表現(xiàn)在抗剪強(qiáng)度過(guò)低，其高液限、高塑性指標(biāo)，軟土一般黏稠度都較低，干縮濕脹，當(dāng)軟土地基遭遇一定范圍內(nèi)比較大的載荷之后，該范圍內(nèi)的軟土地基就會(huì)因承載力差而出現(xiàn)強(qiáng)制壓縮的現(xiàn)象，使軟土地基整體進(jìn)行大范圍不均勻下沉，引發(fā)安全質(zhì)量事故。
2.4施工環(huán)境受限
市政公用工程周邊施工環(huán)境常受到限制，且對(duì)地基處理要求較高，在軟土地基處理過(guò)程中會(huì)受到場(chǎng)地、機(jī)械、材料、構(gòu)造物擾動(dòng)等多方面因素的影響，在軟土地基處理技術(shù)的選擇上要求更加嚴(yán)格，考慮因素也更加復(fù)雜。黔江北互通改造項(xiàng)目在軟土地基處理施工過(guò)程中主要面臨有場(chǎng)地狹窄、周邊構(gòu)造物擾動(dòng)過(guò)大、填料需求量大、交通組織不便等因素。
3市政工程軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用
3.1晾曬、換填法
通過(guò)翻挖、平鋪、晾曬以降低軟土中的天然含水量，使軟土具備填筑壓實(shí)特性，或者選用低液限和低塑性指標(biāo)的天然碎石土、石渣等材料進(jìn)行替換，然后碾壓密實(shí)。此兩種方法均屬于純物理方法，前者經(jīng)濟(jì)，但對(duì)場(chǎng)地及時(shí)間、氣溫條件需求較高，僅對(duì)小部分低液限、低塑性、天然含水量不高的軟土奏效，且很難達(dá)到處理要求；后者施工簡(jiǎn)單方便，且易控制施工質(zhì)量，但類似黔江北互通改造項(xiàng)目這種處理工程量大、工期緊的情況，仍難以滿足處理要求，所需換填材料多，且產(chǎn)生新的棄土，極其不經(jīng)濟(jì)。
3.2粉噴樁技術(shù)
在進(jìn)行軟土地基處理的工程項(xiàng)目中，粉噴樁技術(shù)是使用非常廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，常應(yīng)用于地基的穩(wěn)定性非常差的情況下。利用特殊的壓力降固化劑壓入到地基內(nèi)，固化劑會(huì)對(duì)地基進(jìn)行穩(wěn)固效果。在進(jìn)行固化的時(shí)候，水泥以及石灰兩種固化劑應(yīng)用的次數(shù)比較多，但基本上都是以水泥為主。在進(jìn)行前期施工的時(shí)候，對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)的勘測(cè)，對(duì)原地高程數(shù)據(jù)和土工試驗(yàn)的信息進(jìn)行詳細(xì)的記錄。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)計(jì)粉噴樁位圖，在實(shí)際進(jìn)行粉噴樁技術(shù)的時(shí)候，要將參數(shù)比進(jìn)行充分的考慮，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)比例的調(diào)整，成樁的穩(wěn)定性就會(huì)獲得提高。如果想要具有流動(dòng)性就可在其中加入石膏、硫酸鈉這樣的原材料，還會(huì)對(duì)整體的穩(wěn)固作用起到促進(jìn)的作用。在實(shí)際的操作過(guò)程中，要對(duì)鉆機(jī)下鉆的深度以及噴粉的高程做到準(zhǔn)確把握，并定期對(duì)粉噴樁的直徑以及攪拌的程度進(jìn)行細(xì)致的檢查。另外，在進(jìn)行鉆機(jī)使用前期以及后期，都要對(duì)施工的鉆頭進(jìn)行仔細(xì)檢查，要保證鉆頭的磨損程度要低于2cm，才能對(duì)成樁的質(zhì)量進(jìn)行保障。
3.3土性改良技術(shù)
類似粉噴樁技術(shù)的土體改良應(yīng)用，一般采用生石灰、粉煤灰、水泥等摻合料進(jìn)行土體改良，其主要通過(guò)水化放熱作用促進(jìn)石灰、粉煤灰、水泥中的氫氧化物和氧化物將軟土中所含的陽(yáng)離子交換出來(lái)，減小塑性，改變軟土的工程性質(zhì)。此種方法對(duì)摻和物配比及拌和要求較高，且粉煤灰和水泥的吸水能力較弱，常常導(dǎo)致改良效果有限。
3.4排水固結(jié)技術(shù)
軟土地基自身含水量高，就需要對(duì)地基進(jìn)行有效的排水處理工作，應(yīng)用相應(yīng)的排水技術(shù)將地基表層的水分以及深層的水分排出，從而使得地基穩(wěn)定凝固。對(duì)于表層排水，主要是在基礎(chǔ)表層進(jìn)行砂石層的鋪設(shè)，使地基的含水量得到降低，在進(jìn)行排水的時(shí)候，可以一起進(jìn)行壓力排水和砂墊層的實(shí)施工作，將地基內(nèi)含量高的水分充分的排出，當(dāng)水分被排出，軟質(zhì)土層經(jīng)過(guò)凝固之后，整體的軟土地基穩(wěn)定性就會(huì)大幅提升。所謂深層排水，就是需要對(duì)深層水分進(jìn)行擠密處理，常用的有砂井、碎石樁及塑料排水板排水。在進(jìn)行擠密技術(shù)的時(shí)候，首先將擠密的裝置打入到地基內(nèi)，然后進(jìn)行擠壓之后匯流，水分進(jìn)行排出，軟土的地基得到凝固。然后再對(duì)軟土的厚度進(jìn)行考量。
3.5強(qiáng)夯法施工技術(shù)
強(qiáng)夯法是一種物理的施工方式，它主要是對(duì)地基的含水量進(jìn)行充分計(jì)算之后，對(duì)夯實(shí)的有效加固深度、夯擊能、夯擊次數(shù)、間隔、布置點(diǎn)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后利用高空重物下落過(guò)程中所產(chǎn)生的慣性以及重力作用，對(duì)軟土地基進(jìn)行反復(fù)強(qiáng)力的打壓夯實(shí)，從而促進(jìn)軟土的受力壓縮。軟土在重力夯實(shí)的過(guò)程中間隙會(huì)越來(lái)越小，軟土的地基會(huì)在原來(lái)的基礎(chǔ)上發(fā)生2～5倍強(qiáng)度的提高，軟土地基的整體工程特性就獲得了全面提升。強(qiáng)夯法所針對(duì)的處理對(duì)象是軟土層較深的地基，具有節(jié)約原料、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工便捷等優(yōu)勢(shì)，因而在使用的過(guò)程中非常的經(jīng)濟(jì)實(shí)用，但對(duì)于不同類型的軟土地基處理尚存爭(zhēng)議，且對(duì)周邊環(huán)境擾動(dòng)過(guò)大，易對(duì)周邊構(gòu)造物造成震動(dòng)損壞等。
3.6壓實(shí)加載處理
壓實(shí)加載處理是一種純靜態(tài)的固結(jié)方式，類似沉井技術(shù)，又被稱為加載壓實(shí)技術(shù)，主要的施工方法是在軟土地基處于一個(gè)巨大的外加載荷的前提下，然后進(jìn)行人為的壓縮處理，如果在處理的過(guò)程中出現(xiàn)了深實(shí)的沉降，就基本實(shí)現(xiàn)了處理的目的。在進(jìn)行處治工程的施工過(guò)程中，可能對(duì)周圍土體或者建筑物帶來(lái)一些影響，這就需要施工人員在施工過(guò)程中，通過(guò)打入鋼板樁或回填包邊土、側(cè)向加壓等方式提高地基的穩(wěn)定性。但需要重點(diǎn)關(guān)注的是，一定要對(duì)殘余的力量進(jìn)行提前的釋放，來(lái)保障路面鋪裝等后續(xù)工作。
4市政工程軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用原則
4.1嚴(yán)格根據(jù)市政道路設(shè)計(jì)方案的相關(guān)要求處理
與普通的工程相比較而言，市政工程的建設(shè)施工在要求上更加嚴(yán)格化，且相對(duì)于不一樣的路面穩(wěn)定性以及壓實(shí)度指標(biāo)，所對(duì)應(yīng)的要求也會(huì)不一樣。如果處理要求的等級(jí)較高，就可以不考慮經(jīng)濟(jì)、工期等因素，優(yōu)先選擇強(qiáng)力處理措施來(lái)有效降低軟土地基的沉降量；如果處理要求的等級(jí)相對(duì)較低，就可以選擇加載、偏壓等處理技術(shù)，但必須要等到沉降結(jié)束以后再進(jìn)行后期的施工。在進(jìn)行軟土地基處理過(guò)程中，挖填路基設(shè)計(jì)高度和設(shè)計(jì)寬度與軟土路基的穩(wěn)定性有著密切的關(guān)系，一定要對(duì)設(shè)計(jì)方案理解透徹，從最優(yōu)角度選擇軟土路基的施工處理技術(shù)。
4.2充分考慮施工現(xiàn)場(chǎng)周邊的影響
在市政工程施工的過(guò)程中，周邊的構(gòu)造物常會(huì)受到影響，在進(jìn)行軟土地基處理時(shí)，要對(duì)周邊的實(shí)際情況與影響因素進(jìn)行充分考慮，避免因考慮不周對(duì)周邊的構(gòu)造物產(chǎn)生沉降、位移、震裂、損壞等影響。在進(jìn)行處理的過(guò)程中，針對(duì)于不一樣的地基特征，采取不一樣的施工措施，才能夠有效提升整體的工程質(zhì)量。
4.3北互通改造項(xiàng)目實(shí)際情況及軟土地基處理應(yīng)用
市政工程的施工條件會(huì)受到一定制約，在選擇軟土路基處理措施前，應(yīng)充分考慮到施工措施的經(jīng)濟(jì)性、難易程度、實(shí)施效果等。以黔江北互通改造項(xiàng)目部為例，其處理面積較大、深度較深，制定了以充分利用該項(xiàng)目既有渣石、減少外借土石方、減少軟土棄方，確保對(duì)周邊構(gòu)造物、既有公路通行不造成影響的施工原則，采取了劃分不同區(qū)間換填渣石、生石灰分層改良土體并攪拌，按原有地形分段排水，用沉沙井井點(diǎn)降水等措施，保質(zhì)保量完成了該項(xiàng)目軟土路基施工任務(wù)。
5結(jié)束語(yǔ)
市政工程中軟土地基的處理是非常重要的環(huán)節(jié)，要合理分析，優(yōu)化措施。一旦處理不好軟土地基的問(wèn)題，就會(huì)造成質(zhì)量問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn)，增加后期市政工程運(yùn)行的維護(hù)成本，給參建及管理各方帶來(lái)嚴(yán)重的損失。這需要相關(guān)施工、管理單位多學(xué)習(xí)、借鑒先進(jìn)的處理技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，確保市政工程的最終安全使用及項(xiàng)目壽命的有效延長(zhǎng)。
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