劉坤利
摘 要:由于我國區(qū)域廣闊, 所以市政工程在建設(shè)過程中常常會遭遇到較為復(fù)雜的地質(zhì)情況, 其中軟土地基就是最為常見的形式之一。隨著城市建設(shè)的發(fā)展, 對于軟土地基的有效處理在某種程度上已經(jīng)成為了市政工程能夠順利建設(shè)的重要內(nèi)容, 同時也是工程使用壽命的基礎(chǔ)和前提。本文根據(jù)筆者工作實踐,對軟土地基處理技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。
關(guān)鍵詞:軟土;地基;處理;技術(shù);市政工程
1 軟土地基的基本特征介紹
所謂的軟土地基主要就是指土壤中含有粉土和黏土等較為細(xì)微的顆粒, 并且具有較高的天然含水量, 同時具有比較大的空隙和壓縮性的地基, 這就造成了軟土地基的抗剪切強(qiáng)度相對較弱。在我國有關(guān)地質(zhì)勘察的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對于軟土地基有對應(yīng)的敘述, 同時也對軟土地基給出了比較詳細(xì)的判斷標(biāo)準(zhǔn):體表呈現(xiàn)出灰色和深色的細(xì)粒狀土, 土壤中具有的豐富的水質(zhì), 一般情況下天然水分在液限土質(zhì)之上, 并且可以通過不同的形態(tài)進(jìn)行呈現(xiàn), 例如河灘沉積、湖泊沉積等等。軟土地基具有比較小的滲透系數(shù), 這就造成了其擾動性較大、固結(jié)時間較長, 對其處理的難度相對較大。
2 軟土地基處理技術(shù)在市政工程中的運用
2.1 軟土地基處理的基本原則
對于市政工程來說, 在進(jìn)行軟土地基的處理過程中主要是針對其存在的缺陷以及不足進(jìn)行的, 所以軟土地基的處理原則主要包括如下幾個方面。
(1)要加強(qiáng)地基的抗剪強(qiáng)度以及抗壓支撐力, 確保地基的相關(guān)指標(biāo)能夠滿足市政工程的需要, 從而保證市政工程建設(shè)的穩(wěn)定性。(2)通過有效改變地基的土壤質(zhì)地來達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)土質(zhì)需要的動力性能, 這樣能夠避免在市政工程使用過程中出現(xiàn)地基震裂或者坍塌的情況。(3)對于軟土地基實施夯實以及壓縮, 從而避免后期發(fā)生較大程度的地基沉降。(4)需要對地基土質(zhì)滲透性進(jìn)行有效處理, 避免因為受到雨水等沖刷造成水土流失的問題。
2.2 現(xiàn)階段市政工程軟土地基處理的問題
經(jīng)過多年的發(fā)展, 有關(guān)軟土地基處理的技術(shù)方法發(fā)展的比較快, 并且積累了較多的方法, 技術(shù)水平也相對比較成熟, 但是在具體應(yīng)用過程中還存在某些問題。主要體現(xiàn)在:不同類型地基處理方法沒有得到針對性的應(yīng)用、適應(yīng)性較差;在選擇地基處理方法時存在盲目性;地基處理質(zhì)量在很大程度上會受施工單位能力以及施工機(jī)械先進(jìn)程度的影響;某些施工方法缺少與之匹配的質(zhì)量檢驗手段;軟土地基處理的理論無法滿足實際發(fā)展的需求等等。
2.3 市政工程中的軟土地基處理技術(shù)
(1)淺層路基處理技術(shù)。正常情況下淺層路基處理技術(shù)主要用在低填方路基的區(qū)域。對于市政軟土地基施工中相對較淺的路基來說, 可以采用墊層、換填、排擠以及表層排水的方式進(jìn)行。在實施墊層過程中可根據(jù)實際情況使用不同類型的材料 (例如砂、砂礫、灰土等等) 進(jìn)行, 如果地基的含水量比較高、軟弱層較淺, 并且材料不容易穩(wěn)定時可以采用換填法進(jìn)行分層回填。如果市政工程路基需要經(jīng)過魚池、水溏以及具有較大流動性的淤泥區(qū)域時, 那么路基就不可避免的存在著含水量高、淤泥壓縮性較大、具有淤泥性質(zhì)的黏土軟基和水下軟基等等, 這時可以采用排擠的方式進(jìn)行處理, 保證路基的穩(wěn)定性。
(2)粉噴樁加固處理技術(shù)。粉噴樁加固處理技術(shù)對于細(xì)節(jié)方面的處理要求比較嚴(yán)格, 一方面需要對相關(guān)的技術(shù)資料以及數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的收集整理, 例如設(shè)計方案圖紙、施工現(xiàn)場地質(zhì)檢測報告、添加劑試驗報告等等, 同時要對施工現(xiàn)場實施仔細(xì)的清理, 進(jìn)行地表的回填, 保證低洼區(qū)域得到有效的平整處理;另一方面, 需要對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行管理以及檢修, 需要對原材料的質(zhì)量進(jìn)行檢測以及實驗, 從而確保施工的順利進(jìn)行。在應(yīng)用粉噴樁工藝進(jìn)行施工時, 需要根據(jù)檢驗報告以及數(shù)據(jù)分析作為依據(jù)來進(jìn)行, 要確保符合實際情況。
(3)石灰淺坑處理技術(shù)。如果軟土地基的粘性以及含水量比較高, 那么軟土地基就會呈現(xiàn)出松軟度比較輕的情況, 這樣就可以先將其挖出來, 然后進(jìn)行濕度的晾曬, 曬干之后再進(jìn)行填入。如果松軟度相對較大, 那么可以采用“石灰淺坑法”的方式進(jìn)行施工, 這樣能夠提升地基的穩(wěn)定性。主要是挖出0.4m×0.4m×1m的坑, 之后向其內(nèi)部加入約1/3左右的生石灰, 進(jìn)行回填之后對其實施碾壓, 從而提升地基的穩(wěn)定性。
(4)硬殼層補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)。此種技術(shù)最主要的應(yīng)用場合為路基高度相對較低、沙性軟土、濕陷性黃土、縱向排水條件較差以及粘土硬殼層下臥等類型的軟土地基當(dāng)中。此種處理技術(shù)的優(yōu)點在于工作原理簡單, 可以利用夯實、沖擊壓實和振動碾壓等方式來調(diào)整硬殼層的厚度。由于此種方式屬于物理性質(zhì)的調(diào)整, 所以具有比較好的改善效果, 并且成本相對較低, 因此此處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用在了市政工程的建設(shè)當(dāng)中。
(5)沙石擠淤地基處理技術(shù)。此種技術(shù)主要應(yīng)用在長期積水的區(qū)域, 例如城市水患多發(fā)區(qū)域、城市湖泊池塘等區(qū)域。這種類型的軟土地基常常存在著排水困難的問題, 這就造成了地下的水位相對較高、地基表面相對較軟, 所以可以通過沙石的沉積在土壤下完成對于軟土地基的改造。在具體實施過程中, 主要是通過重型夯實機(jī)械設(shè)備將砂石均勻的碾壓到軟土層當(dāng)中, 同時要確保砂石形成的新地基層密度的均勻性, 從而避免出現(xiàn)沉降的問題。
(6)排水固結(jié)處理技術(shù)。此種技術(shù)能夠有效處理因為軟土地基含水量較大而造成的地基不穩(wěn)定問題。此種技術(shù)主要是在軟土地基當(dāng)中設(shè)置排水管道, 不同排水管道最終形成豎直或者水平的排水體, 從而有效改變地基的邊界條件。通過此種技術(shù)方式能夠有效擴(kuò)展孔隙的排出途徑, 從而將軟土地基中的孔隙水進(jìn)行有效排出。此種技術(shù)可以通過不同的方法來實現(xiàn), 其中最為重要的方法之一就是降水預(yù)壓法, 主要是利用井點抽水來降低地下水位, 從而有效增加土體的自重應(yīng)力。應(yīng)用此種技術(shù)不會因為孔隙水壓的增加而破壞地基, 同時能夠有效提升施工速度。
(7)預(yù)壓處理技術(shù)。預(yù)壓處理技術(shù)主要包括幾種方法, 例如砂井堆載預(yù)壓法。此種方法主要應(yīng)用在透水性較小的飽和以及粘性土地基處理當(dāng)中, 此種技術(shù)能夠有效壓實土質(zhì)顆粒, 這樣就能夠提升地基的強(qiáng)度, 從而有效增加土體固結(jié)效果。比較常用的預(yù)壓處理方法還包括真空排水預(yù)壓法, 此種軟土地基的處理技術(shù)在具體的應(yīng)用過程中可以起到非常好的加固作用。具體的操作流程為:在加固土體當(dāng)中設(shè)置砂墊層和砂井, 之后在砂墊層當(dāng)中具有一定密閉性的塑料薄膜, 然后利用真空泵對其進(jìn)行抽氣, 從而使得所鋪設(shè)的塑料薄膜形成真空的狀態(tài), 進(jìn)而抽離孔隙當(dāng)中的水分。但是從目前來看此種技術(shù)并沒有在我國市政工程軟土地基處理過程中有比較廣泛的應(yīng)用, 還存在某些需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方, 但是對于常規(guī)性的問題還是具有良好的效果。
(8)其他處理技術(shù)。除了上述提到的市政工程軟土地基處理技術(shù)之外, 還有一些其他的方法能夠應(yīng)用, 例如穩(wěn)固劑表層處理法等等, 此種施工方法在工藝方面和穩(wěn)定土類路面基層施工工藝具有很多的類似地方, 都是通過平地機(jī)路拌法進(jìn)行施工。但是在施工之前需要將軟土進(jìn)行排水以及晾干處理, 這樣能夠避免施工機(jī)械因陷入其中而無法正常運行。然后需要利用水泥和生石灰等性能穩(wěn)定的材料對地基土質(zhì)進(jìn)行改善, 將其摻入到軟弱表層地基當(dāng)中, 從而有效改善地基的壓縮性以及強(qiáng)度特征, 此種方法也是有效處理軟土地基的重要方法之一。
3 結(jié)語
從本文上述內(nèi)容可知, 關(guān)于市政工程軟土地基處理的技術(shù)類型比較多, 所取得的效果也是不同的。所以在選取處理技術(shù)時一定要針對施工現(xiàn)場的具體情況進(jìn)行, 從而保證所選處理技術(shù)能夠充分發(fā)揮效果, 確保地基的穩(wěn)定性, 進(jìn)一步推動市政工程的發(fā)展。
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