程春健，趙李源

1.湖北省華網(wǎng)電力工程有限公司，湖北 武漢 430000

2.中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430000

1 巖土地基處理綜合概述

隨著城市化的不斷推進(jìn)，滿足直接開展巖土地基建設(shè)的土地資源愈發(fā)稀缺，尤其是城市變電站，通常規(guī)劃在荒地、湖邊、停車場(chǎng)等地方，而這些地方往往會(huì)出現(xiàn)深厚雜填土、淤泥、高填土等不利建設(shè)的地質(zhì)條件。在這樣的背景下，巖土工程中的地基處理越來越重要，對(duì)巖土地基處理技術(shù)的要求也越來越高。巖土工程地基處理是通過科學(xué)的技術(shù)手段對(duì)土地進(jìn)行改造，提高其穩(wěn)定性和承載力，從而滿足工程建設(shè)的要求。

巖土工程地基處理的主要工作是解決地基承載力不足及沉降問題，從而為工程建設(shè)提供良好的基礎(chǔ)載體，確保建構(gòu)筑物的安全。在工程項(xiàng)目建設(shè)開始之前，地勘單位需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，獲取施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、土層、地下水位和水壓等信息，為巖土工程地基處理及后續(xù)的設(shè)計(jì)和施工提供數(shù)據(jù)支持。施工單位則需要根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的地基處理方案，在施工前選擇具有代表性的區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)和處理效果，確認(rèn)地基處理方法是否適合。

2 巖土工程地基處理存在的問題

2.1 地勘資料不充分

開展巖土地基處理前，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的勘察是非常必要的，但在實(shí)際過程中，部分地勘單位的勘察工作不規(guī)范，勘察數(shù)據(jù)不全面，勘察深度不達(dá)標(biāo)，影響了地基處理方案選擇的正確性；提出的處理方案和實(shí)際情況存在差異，影響了施工的準(zhǔn)確性。此外，部分勘察人員還存在工作不認(rèn)真、勘探儀器調(diào)整不合理、試驗(yàn)數(shù)據(jù)敷衍了事等問題，導(dǎo)致獲得的數(shù)據(jù)存在偏差。

2.2 設(shè)計(jì)缺乏理論與實(shí)踐的結(jié)合

在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，部分設(shè)計(jì)人員沒有充分結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，導(dǎo)致設(shè)計(jì)和實(shí)際情況存在一定的差異，甚至?xí)霈F(xiàn)取材困難、破壞環(huán)境、經(jīng)濟(jì)性差等問題。還有部分設(shè)計(jì)人員在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)未充分采用地勘單位提供的地勘數(shù)據(jù)和建議，導(dǎo)致設(shè)計(jì)存在脫離實(shí)際的問題，對(duì)后續(xù)施工造成不利影響。

2.3 施工方案不合理

在巖土地基處理施工過程中，施工技術(shù)的選擇非常重要，如果選擇的施工技術(shù)和實(shí)際情況不符，可能會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量隱患甚至安全隱患。如混凝土攪拌樁的濕法工藝和干法工藝，夯實(shí)地基的機(jī)械碾壓和人工夯實(shí)等，均應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況選擇合適的工藝。此外，若在進(jìn)行施工方案和施工技術(shù)交底時(shí)出現(xiàn)紕漏，在施工過程中遺漏重要環(huán)節(jié)，施工后未及時(shí)養(yǎng)護(hù)、試驗(yàn)等，不但會(huì)對(duì)施工質(zhì)量造成影響，可能還需要再次進(jìn)行修繕，浪費(fèi)施工時(shí)間，影響施工進(jìn)程。

3 巖土工程地基處理常用方法和應(yīng)用

3.1 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法適用于碎石土、砂土、低飽和度的粉土、黏性土、素填土等地基。強(qiáng)夯法的工作流程如下：應(yīng)用夯錘等機(jī)械設(shè)備對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的土層進(jìn)行反復(fù)的錘擊和重壓，夯實(shí)土層，提高土層的強(qiáng)度和密度。在實(shí)際的施工過程中，為了提高施工質(zhì)量，施工人員要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面調(diào)查，確定建設(shè)工工程項(xiàng)目的實(shí)施方案。選擇合適的夯錘重量，一般夯錘的重量要大于30t，這樣才能保證在土層夯實(shí)過程中的重力和錘擊力，從而有效地提高地基的穩(wěn)定性。對(duì)于含水量較高的土層，會(huì)加劇土層運(yùn)動(dòng)和土層流失，增加夯實(shí)難度，導(dǎo)致地基處理過程中的不確定性增加，地基的處理更加復(fù)雜。因此，在應(yīng)用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理時(shí)，應(yīng)對(duì)土層的含水量進(jìn)行檢測(cè)，確定土層含水量的情況，根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的手段進(jìn)行處理，提高地基處理的效率。

3.2 換填墊層法

換填墊層法一般適用于淺層有軟弱下臥層的地基，換填深度一般小于3m，換填材料可采用級(jí)配砂碎石、灰土、素混凝土、毛石混凝土等。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)給出具體的換填材料、換填深度及范圍，并提出相應(yīng)的技術(shù)要求。在實(shí)際施工中，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地基土層的實(shí)際情況，采用具有穩(wěn)定性、硬度和透水性的材料替換其中的軟土層，從而實(shí)現(xiàn)地基的加固。地基中的軟土層可以通過人工的方式去除，并替換成卵石、砂石、混凝土等材料，對(duì)軟弱地基進(jìn)行改進(jìn)，可以提高地基的穩(wěn)定性和承載能力。

在進(jìn)行換填前，通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定墊層的施工方法、分層鋪填厚度及每層的壓實(shí)遍數(shù)；在進(jìn)行換填時(shí)，首先要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)將換填材料攪拌均勻，然后進(jìn)行分層換填，在鋪好一層材料后進(jìn)行壓實(shí)，每層驗(yàn)收后再進(jìn)行下一層的填墊。此外，為了確保填墊的質(zhì)量，應(yīng)重視最底層的砂石、卵石等的填墊工作，確保其具有較高的強(qiáng)度、密實(shí)度及均勻性，保證施工質(zhì)量，這樣可以從根源上減少地層出現(xiàn)沉降的風(fēng)險(xiǎn)，從而避免巖土工程地基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。

3.3 水泥粉煤灰碎石樁處理法

在巖土工程地基處理工作中，水泥粉煤灰碎石樁應(yīng)用得較為廣泛，該方法的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)用性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單，水泥施工量少、成本低，應(yīng)用該方法可以有效提高軟土地基的承載能力。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意選擇承載力和壓縮模量相對(duì)較高的土層作為樁端持力層，樁間距根據(jù)基礎(chǔ)形式、要求的復(fù)合地基承載力和施工工藝確定。水泥粉煤灰碎石樁的直徑通常在0.4m以下，樁長(zhǎng)通常在8～15m。在水泥粉煤灰碎石樁施工過程中，科學(xué)的材料配比是非常重要的，直接決定著樁的質(zhì)量，因此應(yīng)合理配置混合料，以混合料坍落度為切入點(diǎn)，確定合適的加水量。

首先將適量的石屑、粉煤灰、水泥等加入沉管內(nèi)部，然后加入適量的水，對(duì)其進(jìn)行充分?jǐn)嚢瑁浞职l(fā)揮粉煤灰和水泥的凝膠作用，提高樁體的強(qiáng)度，從而確保地基具有良好的穩(wěn)定性。在進(jìn)行地基處理時(shí)，如果采用的是長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁，坍落度一般在200mm左右，當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)好的地基深度后，應(yīng)特別注意提鉆的時(shí)間和速度等，提鉆的速度應(yīng)和送料的速度基本相近，從而實(shí)現(xiàn)混合料的高質(zhì)量灌注；若采用的是沉管灌注成樁，坍落度一般在40mm左右，在完成灌注后，要注意管拔出速度的控制，其速度應(yīng)控制在1.2m/min，不能過快或過慢。此外，還應(yīng)做好水泥粉煤灰碎石樁的樁頂標(biāo)高控制工作，不能小于設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高，具體的數(shù)值要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來確定。在完成樁的施工后，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，對(duì)其復(fù)合地基承載力和單樁承載力進(jìn)行檢測(cè)，確保其滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4 夯實(shí)混凝土樁法

夯實(shí)混凝土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、黏性土、素填土和雜填土等地基。樁端持力層應(yīng)選在相對(duì)較硬的土層，樁孔直徑在300～600mm，按等邊三角形或正方形布置，樁應(yīng)布置在基礎(chǔ)范圍內(nèi)。在應(yīng)用該方法時(shí)，施工人員應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況進(jìn)行全面了解，然后基于地質(zhì)的實(shí)際條件確定地基處理施工要點(diǎn)和重難點(diǎn)，并確定地基處理的流程及處理過程中的注意事項(xiàng)，從而保證地基處理效果。

施工單位應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)和周圍環(huán)境等實(shí)際情況采取合適的施工措施，確定鉆孔、洛陽鏟成孔等方法，然后按照設(shè)計(jì)的配合比進(jìn)行水泥和土質(zhì)材料的拌和工作，確保均勻混合。通過控制攪拌速度和時(shí)間等，將其攪拌成具有良好密度、強(qiáng)度和質(zhì)量的混凝土，并采用分層方法進(jìn)行夯填，夯錘落距和填料厚度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，夯填時(shí)控制好夯填速率，并及時(shí)做好抽樣檢驗(yàn)，確保施工質(zhì)量，以達(dá)到處理效果。

3.5 高壓旋噴樁處理法

高壓旋噴樁處理法在巖土工程地基處理中應(yīng)用得比較廣泛，在粉土、淤泥質(zhì)土、黏性土等土質(zhì)中都可以應(yīng)用，適用于基坑封底、建筑地基、堤壩截水和地下工程等諸多領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)用中，若土層中的有機(jī)質(zhì)含量比較高，或者塊石直徑比較大，以及地下水流速較大的工程，需要通過施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來驗(yàn)證高壓旋噴樁處理是否適用。在實(shí)際應(yīng)用中，施工人員利用高壓漿液、高壓水形成高速噴射流束，對(duì)孔底土層和土體進(jìn)行有效切割和破碎，然后填充適量的水泥漿液，置換部分土體，并與部分土體混合，形成具有一定強(qiáng)度的混凝土固結(jié)體，以提高地基的穩(wěn)定性。在實(shí)際施工中，應(yīng)根據(jù)工程需要和地質(zhì)條件等合理選擇單管、雙管及三管等方法，優(yōu)化施工工藝，控制施工質(zhì)量，滿足設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)束語

綜上所述，在進(jìn)行巖土工程地基處理時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)地勘單位提供的地勘資料進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗(yàn)和施工技術(shù)考慮工期要求、投資要求；同時(shí)結(jié)合施工單位提出的建議，提出合理的設(shè)計(jì)方案并優(yōu)化；還可通過多樣化的地基處理方案組合來合理應(yīng)用處理方法，對(duì)地基進(jìn)行高效、快速的處理，以達(dá)到工程項(xiàng)目建設(shè)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。