高振宇

摘 要：市政管道埋設(shè)對(duì)地基土有一定要求，特別是重力流排水管道這類對(duì)沉降要求較高的管道，在鋪設(shè)前必須做好軟黏土地基處理工作。為此，本文在充分了解軟黏土地基引起的工程問題的前提下，對(duì)軟黏土中市政道路管線及構(gòu)筑物地基處理技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析，并結(jié)合案例，進(jìn)一步規(guī)范了地基處理流程，以期全面提升工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：軟黏土；市政道路管線；地基處理

0 引言

市政道路建設(shè)需要鋪設(shè)污水管、雨水管等各類管線，此類管道鋪設(shè)對(duì)路基沉降都有一定要求，其中要求最高的為污水管、雨水管，如管線產(chǎn)生壓縮沉降或側(cè)向位移，則管體就會(huì)出現(xiàn)縱向彎曲，從而影響管道穩(wěn)定性，甚至出現(xiàn)管道破損、漏水等問題。目前，國內(nèi)對(duì)于市政道路管線及構(gòu)造物軟黏土地基處理還沒有統(tǒng)一的規(guī)定，論述也相對(duì)較少，為此，需以長期積累的大量施工經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，結(jié)合工程地質(zhì)情況及施工條件，合理提出軟黏土地基處理方案，只有這樣才能不被地基沉降所影響，才能避免路面、管道被破壞。

1 軟黏土地基引起的工程問題

軟黏土地基是指通過淤泥沉積物、腐殖質(zhì)所構(gòu)成的細(xì)顆粒土，其特點(diǎn)為含水量大、孔隙比大、壓縮性高及承載能力低等。如在此類土層做地基施工，必須采取行之有效的加固措施。據(jù)大量實(shí)踐可見，軟黏土地基施工，將會(huì)對(duì)工程建設(shè)質(zhì)量造成嚴(yán)重的不利影響，所引發(fā)的工程問題，主要包括以下幾點(diǎn)：

首先是地基承載力問題。在荷載長期作用下，如地基承載力低于上部構(gòu)筑物的使用要求，極易出現(xiàn)地基剪切破壞，從而對(duì)其使用性能造成不利影響，或破壞上部構(gòu)筑物。

其次，均勻沉降問題。地基經(jīng)荷載反復(fù)作用，極易出現(xiàn)變形現(xiàn)象。相比規(guī)定允許值，如沉降值、水平位移值或不均勻沉降差在其以下，則構(gòu)筑物使用性能將大受影響，同時(shí)，不均勻沉降危害更嚴(yán)重。

第三，抗浮穩(wěn)定性問題。當(dāng)構(gòu)筑物為地下式或半地下式時(shí)，埋設(shè)到地面以下，如抗浮措施不到位，構(gòu)筑物會(huì)因此失穩(wěn)，甚至浮起。在施工過程中，上浮失穩(wěn)問題時(shí)有發(fā)生，將會(huì)造成嚴(yán)重?fù)p失，因此必須重視抗浮穩(wěn)定性。

2 軟黏土中市政道路管線及構(gòu)筑物的地基處理技術(shù)要點(diǎn)

2.1 管線地基處理

雨水管道、污水管道及給水管道都屬于市政道路管道工程，結(jié)合當(dāng)前建設(shè)施工現(xiàn)狀，常用的管道地基處理方法包括深層攪拌法、高壓旋噴樁等。

（一）深層攪拌法

在飽和軟黏土地基加固中，深層攪拌樁是最常見的一種加固方法，其固化劑主要選用水泥、石灰等，作用機(jī)理為就地通過專門的攪拌設(shè)備強(qiáng)制攪拌軟黏土與固化劑，通過均勻攪拌，產(chǎn)生一系列的反應(yīng)，從而增強(qiáng)地基強(qiáng)度。相比其他加固方法，具有施工便捷、無污染，干擾性小等優(yōu)勢。

當(dāng)前，深層攪拌法常用兩種，即水泥攪拌樁與粉噴樁，這兩種攪拌法，均可用于淤泥質(zhì)土或飽和粘性土地基處理。區(qū)別在于水泥攪拌樁主要通過漿噴進(jìn)行處理，而粉噴樁則是通過粉噴進(jìn)行處理。

（二）高壓旋噴樁

旋噴樁法是指利用鉆桿通過高壓水泥漿從水平方向的噴嘴噴出，從而構(gòu)成噴射流，以此進(jìn)行土體切割，或與土充分?jǐn)嚢瑁_(dá)到加固地基的目的。采用這種方法施工時(shí)，要求同時(shí)進(jìn)行噴射、旋轉(zhuǎn)、提升等工序，其工藝優(yōu)勢在于有利于提升地基承載力、改進(jìn)土的變形性質(zhì)，其設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。

2.2 構(gòu)筑物地基處理

檢查井、工作井、倒虹井等都屬于市政管線構(gòu)筑物，在構(gòu)筑物地基處理中，同樣要考慮地基加固問題，保證滿足地基強(qiáng)度需求，且在一定范圍內(nèi)合理控制地基變形。當(dāng)在軟黏土上施工市政構(gòu)筑物基礎(chǔ)時(shí)，市政構(gòu)筑物對(duì)地基有一定要求，但這種情況下，天然地基無法滿足該要求，因此必須做好天然地基處理工作，確保市政構(gòu)筑物使用性能良好。目前，常選用換填法、預(yù)壓法等進(jìn)行處理。

（一）換填法。在淺層軟土地基或不均勻地基處理中，通過換填墊層法可將基礎(chǔ)底面以下軟弱土層全部挖除，隨后一層一層進(jìn)行高強(qiáng)度填料換填，且做好壓實(shí)工作。一般可選用砂石、灰土、粉煤灰等作為墊層材料。因選用的換填材料不同，壓實(shí)工藝不同，則其密實(shí)度也不盡相同，但都需控制在0.94～0.97范圍內(nèi)。相比其他材料，粉煤灰則需控制在0.90～0.95。要求壓實(shí)后，在130～300KPa之間控制墊層承載力。

（二）預(yù)壓法。預(yù)壓法的原理是在構(gòu)筑物施工前，即預(yù)壓建筑場地，保證通過豎向排水體將土體內(nèi)的水徹底排除，當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)不均勻沉降，上體將快速固結(jié)，此時(shí)將大大增強(qiáng)地基強(qiáng)度。堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法是當(dāng)前常見的預(yù)壓法。根據(jù)軟黏土層厚度大小，可選用不同的施工方案。一般情況下，軟黏土層厚度在4m以內(nèi)，可選用天然地基堆載預(yù)壓法，當(dāng)厚度在4.0m以上時(shí)，則不宜選用此加固方法。

3 案例分析

某市政道路工程全長3357m，此路段規(guī)劃60m寬，其中跨河段共4處，是連接某城市南北向的主要交通通道，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)兩道快速路的充分溝通，有效地發(fā)揮城市快速路的優(yōu)勢，并起到緩解立交壓力的目的。

3.1 地質(zhì)情況

按照地質(zhì)勘查結(jié)果可知，本路段共分為9大層，細(xì)分則共14亞層，包括雜填土、素填土、淤填土、亞粘土、亞砂土、淤泥質(zhì)亞粘土、粉砂等。經(jīng)分析，施工現(xiàn)場軟黏土深度較大，埋深深度不同，具有較強(qiáng)不均勻性。此外，道路沿線存在兩類地質(zhì)條件，即淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土，具有較大地質(zhì)變化，且地下水位較高，如管道埋設(shè)深度過大，則會(huì)大大增加管道開挖難度。

3.2 管材及檢查井情況

根據(jù)施工要求，可按照表2合理選擇管材與檢查井材料。

3.3 地基加固處理

按照施工場地地層實(shí)際情況進(jìn)行地基加固處理，主要分為4部分，具體如下：

（一）在2、3層土層上設(shè)置管道、邊溝、檢查井等基礎(chǔ)，且層厚在800mm以上時(shí)，可直接作為上述基礎(chǔ)的持力層。本路段可適用于雨水管。

（二）在4層淤泥及淤泥質(zhì)土上設(shè)置管道、邊溝、檢查井等基礎(chǔ)，地基加固可選用水泥攪拌樁施工，本路段可適用于污水管。

（三）在1層填土層上設(shè)置部分雨水管或雨污水支管，且填土層厚在600mm以下時(shí)，需將所有都挖除，當(dāng)填土層厚在600mm以上，則將600mm挖除即可，隨后需做宕渣夾土回填，夯實(shí)要求一層一層分層完成。

（四）當(dāng)管道埋深在6m以上，可直接通過頂管施工。選取沉井施工法即可完成工作井施工。

3.4 水泥攪拌樁處理分析

根據(jù)施工要求，此工程管道管徑最大值及檢查井最大面積分別為D1200、9m2。因此，可選用水泥攪拌樁處理法用于本工程地基處理，如表3所示。

通過室內(nèi)試驗(yàn)確定配合比，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，需在1.6MPa以上控制室內(nèi)水泥土90d齡期試塊立方體抗壓強(qiáng)度，在0.8MPa以上控制28d齡期試塊立方體抗壓強(qiáng)度。

相比113.5KPa復(fù)合地基承載力特征值，經(jīng)檢測70.2KN/㎡為檢查井最大荷載，該值低于復(fù)合地基承載力特征值，由此可見，復(fù)合地基與承載力需求相符。

經(jīng)檢測102.8KN/㎡為管道最大荷載，同樣在復(fù)合地基承載力特征值以下，因此，滿足承載力需求。

為便于快速施工，均可選用10m樁長作為本工程所有管道、構(gòu)筑物基礎(chǔ)，水泥攪拌樁Φ0.5m。則頂管施工可直接用于部分埋設(shè)較深的D1000、D1200管道基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，伴隨國民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，國家在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面的投入越來越大，進(jìn)一步擴(kuò)大了交通道路工程建設(shè)規(guī)模。當(dāng)前，我國城市化建設(shè)進(jìn)程逐步加快，市政道路工程建設(shè)取得了極大的發(fā)展。軟黏土作為一種不良地基土，如何在其上鋪設(shè)市政道路管線及修建構(gòu)筑物極為重要，其中如何做好軟黏土地基處理工作成為了關(guān)鍵。為此，必須結(jié)合工程實(shí)際情況，規(guī)范施工工藝，重視施工關(guān)鍵技術(shù)水平的提升，保證工程整體質(zhì)量。

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