蔡琨

煙臺(tái)立豐市政工程有限公司 山東 煙臺(tái) 264000

引言

根據(jù)市政工程中軟基地質(zhì)的實(shí)際情況，要選用合適的工藝是十分必要的。在工程實(shí)踐中，由于軟黏土的存在，導(dǎo)致基礎(chǔ)塌方和沉陷量較大。由于不受控制的因素的作用，軟基地區(qū)往往會(huì)造成工程質(zhì)量問(wèn)題，使施工目的難以達(dá)到。為了改善地基的性能，降低因地基而造成的質(zhì)量問(wèn)題，對(duì)市政工程的安全運(yùn)行具有重要意義。市政工程往往因建設(shè)項(xiàng)目質(zhì)量問(wèn)題而未能實(shí)現(xiàn)建設(shè)目的。所以要將軟基加固技術(shù)作為市政工程的重要組成部分。

1 市政工程軟基加固闡述

1.1 工程中軟基形成原因

在城市建設(shè)中，軟基產(chǎn)生與多種影響因子有很大關(guān)系。首先是天然條件，而軟基產(chǎn)生與天然條件有很大關(guān)系。根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂?、氣象、水文等因素，軟基土體的品質(zhì)也有很大差別。在暴雨天氣和復(fù)雜的水文地質(zhì)環(huán)境下，容易出現(xiàn)軟基，尤其是在日間變化強(qiáng)烈的區(qū)域，軟基會(huì)引起熱脹縮。為此，在工程施工中，建筑單位要加強(qiáng)地基的防水，并實(shí)時(shí)監(jiān)控當(dāng)?shù)氐慕邓疇顩r，選用可延伸的建筑材料，以降低其對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的負(fù)面作用。另外是人為原因的影響。在工程軟基中，除了自然條件之外，還存在著人為的影響[1]。其表現(xiàn)為工程技術(shù)工人職業(yè)素養(yǎng)的影響。由于工程技術(shù)的落后，使得工程人員缺乏對(duì)水泥攪拌和基礎(chǔ)的專業(yè)知識(shí)，不能根據(jù)需要對(duì)樣板進(jìn)行準(zhǔn)確的成型。雖然短期可以達(dá)到一定的承載量，但在長(zhǎng)期的使用中，會(huì)使基礎(chǔ)產(chǎn)生凹陷、開(kāi)裂等現(xiàn)象，影響到施工的效果。

1.2 軟土地基特性

軟土地基以泥沙及其他構(gòu)造物為主，以泥沙及泥沙為主。土體構(gòu)造特征是流動(dòng)和高穩(wěn)定性。就總體而言，軟土地基特性表現(xiàn)如下。一是土體高流動(dòng)率。由于受長(zhǎng)時(shí)間荷載作用，導(dǎo)致了松軟基礎(chǔ)的剪切構(gòu)造發(fā)生改變，地基發(fā)生失穩(wěn)或破壞。二是土壤水分含量高、土壤水分含量高。地基的構(gòu)造對(duì)地基進(jìn)行有效的排水和滲透性不好。三是沒(méi)有足夠的力量。疏松地基剪切力的破壞非常大，而且會(huì)受到外界和其他的因素的作用。土體很容易發(fā)生失穩(wěn)，在壓力作用下會(huì)發(fā)生形變。因此，在對(duì)地基進(jìn)行加固時(shí)，必須遵守下列基本準(zhǔn)則。首先，考慮到低濕度的軟基，為了防止下雨天施工，必須做好基礎(chǔ)的排水工作。其次要提高基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)特性，防止由于軟黏土的不均勻性而引起的沉降，從而對(duì)周邊房屋的安全造成不利的后果[2]。同時(shí)，還可以改善地基強(qiáng)度和持久性，按照現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行相應(yīng)的工藝布置，并能對(duì)開(kāi)挖、加固處理、排水進(jìn)行預(yù)防和防治。

2 市政工程施工中軟基加固技術(shù)應(yīng)用的意義

本文從軟基加固的基礎(chǔ)上，探討了軟基加固技術(shù)的應(yīng)用。第一，要確保施工的安全性，軟基本身的承載性很低，在施工中若不及時(shí)采取措施，必然會(huì)導(dǎo)致路面塌陷、裂縫等相關(guān)的安全隱患。這不但會(huì)造成施工的質(zhì)量無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果，而且會(huì)對(duì)人們的日常出行造成一定的阻礙，從而提高交通意外的發(fā)生率。第二，節(jié)省開(kāi)支。城市基礎(chǔ)設(shè)施具有很強(qiáng)的運(yùn)輸能力，因此，在相應(yīng)的施工中，要花費(fèi)大量的人力物力，而一旦軟基承載力不足，則會(huì)導(dǎo)致后期的維修費(fèi)用高昂。為此，建筑單位要重視對(duì)軟基的適當(dāng)運(yùn)用，以增強(qiáng)基礎(chǔ)的強(qiáng)度，延長(zhǎng)其使用年限，減少其以后的維修費(fèi)用。第三，要有效地處理滲流問(wèn)題，由于區(qū)域環(huán)境的原因，尤其是雨天，地基基礎(chǔ)在長(zhǎng)時(shí)間的浸漬和積水中，會(huì)對(duì)承載力造成很大的影響，加強(qiáng)軟粘土的加固可以緩解土壤的滲漏，從而達(dá)到緩解滲漏的目的。同時(shí)，對(duì)地基進(jìn)行加固，可以有效地改善城市的地基，確保工程施工性能和安全性。

3 軟土區(qū)域地基施工常見(jiàn)問(wèn)題

軟基是城市工程施工的重要組成部分，如果處理不好將會(huì)使其預(yù)定目的受到影響，軟土區(qū)域地基施工的一般問(wèn)題可以歸納為：總體強(qiáng)度低，問(wèn)題發(fā)生速率高。在特定的工程施工中，如果土壤中含有大量軟土，土壤中含有大量的中性水離子，土壤表層有正、負(fù)電荷的分布，并且正負(fù)電荷的持續(xù)增強(qiáng)。結(jié)果是，在高溫下，水溶性物質(zhì)對(duì)大氣環(huán)境下的溶解物質(zhì)對(duì)其的吸收能力產(chǎn)生一定的影響，而隨著中性水分的增加，土體黏性也會(huì)越來(lái)越差，變得越來(lái)越堅(jiān)硬[3]。城市工程施工的規(guī)模和數(shù)量都在增加，例如，城市公路的地基承受能力越來(lái)越強(qiáng)，因此引起地基塌陷和沉降發(fā)生率的提高必須引起人們的關(guān)注。

4 市政工程中常用軟基加固技術(shù)

4.1 預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)

在實(shí)際工程中，預(yù)應(yīng)力管樁施工是一種行之有效的方法，但在實(shí)際工程中使用前，需要專業(yè)的勘探者首先要明確軟基的位置和大小，然后仔細(xì)地測(cè)量，減少累積的錯(cuò)誤，避免影響到加固和材料消耗。確定好地點(diǎn)后，根據(jù)樁位放置管樁，進(jìn)行施工。由于軟基地區(qū)的地質(zhì)情況比較惡劣，因此，在工程中，先將一根接一根的地樁插入到地面，然后將三層結(jié)構(gòu)重量傳遞給下層承載力高的地層，而當(dāng)下層有高承載力的地方，則可以借助樁基與周邊土體之間的摩擦作用，提高其承受能力，而在鉆孔結(jié)束后，必須在周邊布置標(biāo)記，避免影響其強(qiáng)度。采用預(yù)應(yīng)力鋼管樁法可以有效地進(jìn)行管樁加固，但由于造價(jià)昂貴，而且對(duì)管樁的長(zhǎng)度和間距有很大限制。

4.2 水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)

水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)是一種常用的地基處理技術(shù)，它是以粉煤灰、石屑、黏性碎石等多種形式的混合材料，在混凝土中摻入混凝土或其他物料，經(jīng)水混合后，可以使地基具有良好的穩(wěn)定性和整體性。水泥粉煤灰碎石樁加固技術(shù)具有流動(dòng)性強(qiáng)和易性好、強(qiáng)度高、經(jīng)濟(jì)性好、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，可有效地減少對(duì)施工影響。在施工中必須進(jìn)行有針對(duì)性的理論和實(shí)踐的總結(jié)，根據(jù)具體情況，按照當(dāng)?shù)氐奶攸c(diǎn)選擇合適的粉煤灰管道的施工堵塞方式，有針對(duì)性的質(zhì)量管理應(yīng)該引起足夠的關(guān)注[4]。樁距通常為3～5m，樁直徑為350～600mm，在2m處合理的加筋可以起到很好的防護(hù)作用，150～300mm的床墊結(jié)構(gòu)和30mm以內(nèi)的沙礫（礫石）的最大直徑也要注意。

4.3 強(qiáng)夯法加固技術(shù)

強(qiáng)夯加固技術(shù)是一種常見(jiàn)的軟地基加固技術(shù)，具有造價(jià)低，應(yīng)用范圍廣泛，加固效果好，施工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。強(qiáng)夯法加固技術(shù)是利用強(qiáng)烈的地面動(dòng)力作用，將周邊的土體結(jié)構(gòu)徹底摧毀，再將周邊的深部泥土進(jìn)行大力擠壓，從而產(chǎn)生較大的夯坑。強(qiáng)夯法加固技術(shù)是一種應(yīng)用于工期短、基礎(chǔ)預(yù)壓期較小、地基厚度較小的大型市政工程中的方法。與多層復(fù)合法相比，施工難度小，在施工中要綜合分析各種影響因素，確定是否采取強(qiáng)夯技術(shù)進(jìn)行加固。

4.4 軟基換填加固技術(shù)

軟基換填加固技術(shù)是一種很好的用于市政工程的技術(shù)，目前已被越來(lái)越多地用于城市建設(shè)中。在實(shí)施軟基換填加固技術(shù)時(shí)，需要派遣專家進(jìn)行實(shí)地勘察，確定其真實(shí)地質(zhì)構(gòu)造層數(shù)，并對(duì)其具體厚度及分布進(jìn)行詳細(xì)的剖析，最后編制出一套合理的施工計(jì)劃。具體工程要求采取人工開(kāi)挖和機(jī)械開(kāi)挖相結(jié)合的方法對(duì)松軟土壤進(jìn)行徹底清除，并做好周圍的清潔工作，避免對(duì)周圍的環(huán)境造成的影響。應(yīng)根據(jù)城市建設(shè)中對(duì)基礎(chǔ)質(zhì)量的要求，對(duì)土、沙進(jìn)行優(yōu)化，以適應(yīng)更換作業(yè)的需求。軟基充填補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)在施工中的運(yùn)用，包括原材料比例、材料的質(zhì)量檢驗(yàn)、合理的試件和針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)，保證軟基充填技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用和適用性，配合相應(yīng)的壓實(shí)措施，可以提高城市軟基的緊實(shí)性，為施工的施工提供更好的依據(jù)。通過(guò)對(duì)工程實(shí)例進(jìn)行詳細(xì)的研究，可以看出，采用軟地基補(bǔ)強(qiáng)法具有較低的原材料購(gòu)置成本和節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)，能夠保證工程單位的經(jīng)濟(jì)利益。需要指出的是，軟弱地基的改填法工程建設(shè)時(shí)間比較漫長(zhǎng)，周邊交通工作中很容易采用這種技術(shù)。為此，在市政工程中采用軟基換填加固技術(shù)必須根據(jù)實(shí)際情況，制定合理的施工計(jì)劃，以確保其在實(shí)際中的運(yùn)用。

4.5 排水固結(jié)技術(shù)

排水加固對(duì)于提高含水率和不穩(wěn)定松軟地基具有良好的效果。在軟弱地層中采用適當(dāng)?shù)呐潘夹g(shù)，保證水分能充分流入疏松的地基，從而改善地基的穩(wěn)定和承載能力。就現(xiàn)有的觀點(diǎn)而言，排水地基一般采用沉降預(yù)加法、真空預(yù)壓法、沙井灌注法等方式來(lái)施工。預(yù)壓排水技術(shù)主要是利用礦井內(nèi)的水流來(lái)減少地層的含水量，提高土體的強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)壓的加固。該技術(shù)措施能極大地降低對(duì)地基的損傷，確保施工安全。預(yù)壓法主要是在隔熱薄膜上鋪上一層沙子，將地面與外界隔離，采用真空設(shè)備將室內(nèi)的氣體排出以增加壓力。但目前這一技術(shù)的使用還很有限，因此必須結(jié)合城市的具體情況來(lái)進(jìn)行選型。在沉積物處理中，主要使用相應(yīng)的機(jī)械裝置對(duì)其進(jìn)行擠壓，以改善其較差的土質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)較快的固化。結(jié)果表明，采用標(biāo)準(zhǔn)排水技術(shù)可以改造含水量大、流動(dòng)性強(qiáng)的軟基。

另外，在工程施工中，塑料具有良好的排水性能，在城市建設(shè)中，塑料排水板加固技術(shù)有利于增強(qiáng)軟基固結(jié)能力，這種方法在軟基上的應(yīng)用比較廣泛，將排水管排出土壤中的水分，這樣可以減少土層的沉陷，從而增強(qiáng)地基強(qiáng)度，提高軟基的抗壓能力。

4.6 灌漿加固技術(shù)

采用灌漿技術(shù)，必須在配套的機(jī)械基礎(chǔ)上，通過(guò)鉆井和灌注預(yù)先準(zhǔn)備好的固化泥漿，主要是以泥漿為主。對(duì)巖體進(jìn)行注漿，可以將泥漿與軟黏土相結(jié)合，并利用固溶泥漿改變?cè)浾惩恋臉?gòu)造，從而達(dá)到較好的增強(qiáng)性。在工程實(shí)施之前，要對(duì)工程進(jìn)行全方位的現(xiàn)場(chǎng)分析，強(qiáng)化工程質(zhì)量管理，確保泥漿注入的有效性，做好配套設(shè)施灌漿后的維護(hù)，以真正改善工程綜合效益。

4.7 水泥土攪拌樁加固技術(shù)

水泥土攪拌樁加固技術(shù)需要在深層土壤中進(jìn)行強(qiáng)力攪動(dòng)，形成高質(zhì)量的高質(zhì)量基礎(chǔ)。一般情況下，補(bǔ)強(qiáng)的厚度大于5m，干補(bǔ)土厚度小于15m，濕法補(bǔ)強(qiáng)厚度小于20m。用旋轉(zhuǎn)攪拌器將水泥砂漿與周邊軟黏土混合。水泥與軟黏土經(jīng)機(jī)械攪拌后，經(jīng)過(guò)一定的物理、化學(xué)作用，可得到較好的水泥漿。水泥砂漿混合樁基的工程技術(shù)可劃分為：泥漿攪拌法（下文中，簡(jiǎn)稱濕法）在自然水分低于30%（土壤水分小于25%）或大于70%時(shí)，不宜進(jìn)行干燥處理。在冬季寒冷的地方，使用水泥漿攪拌器，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。對(duì)擬采取水泥混合土進(jìn)行地基的施工，除了按照目前技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行的土體施工詳細(xì)勘察之外，還需確定土壤pH值。

4.8 振沖置換樁加固技術(shù)

振沖置換樁加固技術(shù)是通過(guò)振沖機(jī)連續(xù)橫向震動(dòng)、沖擊等方法，在軟基上進(jìn)行多次橫向震動(dòng)和沖擊，使其在加固后的土體處產(chǎn)生空洞，然后振填碎塊，從而形成一種碎石與加固復(fù)合基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)砂礫灌注樁進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其本身的抗壓能力較強(qiáng)，能起到一定程度的排水效果，加快地基的固化。振沖置換樁技術(shù)適合于粘土，也可以用于粉煤灰的治理。當(dāng)然，也可以用來(lái)制作沙地上的石墩。但在這個(gè)時(shí)候，擠壓比取代更重要。在制樁時(shí)，由于振動(dòng)裝置的橫向振動(dòng)，使填充物壓入孔壁，使樁身的直徑增大。在這種壓力下，由于土壤的約束作用，樁直徑將不會(huì)增大。很明顯，土壤的強(qiáng)度愈低，即對(duì)填充物的束縛愈少，則會(huì)產(chǎn)生較大的樁身。若土壤的硬度太弱（比如，新填的松軟土壤），導(dǎo)致土壤的約束無(wú)法與將填充物壓進(jìn)孔內(nèi)的作用力相抵消，則無(wú)法構(gòu)成樁。在成樁之前，土壤硬度要達(dá)到什么程度需要及時(shí)確定。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在市政工程施工中，采用軟基加固技術(shù)進(jìn)行地基處理，既能改善地質(zhì)狀況，又能延長(zhǎng)城市建筑的使用年限。建筑企業(yè)在進(jìn)行城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)時(shí)，必須針對(duì)不同的地質(zhì)條件和施工特征，采取適當(dāng)?shù)拇胧?，以確保對(duì)軟基進(jìn)行加固，達(dá)到改善工程安全性的目的。