朱玉磊，田道任，張明松

（濟(jì)南市市政工程建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250000）

我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，帶動(dòng)了城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，人們生活水平的提高，促使人們對(duì)于物質(zhì)生活和精神需求方面也提出了更高要求，這就為市政工程項(xiàng)目建設(shè)帶來了新的挑戰(zhàn)。其中，軟土地基作為市政工程施工中的重要組成部分，受軟土本身特殊地質(zhì)的影響，軟土地基施工處理工作也成為市政工程施工中的難點(diǎn)和重點(diǎn)，對(duì)于水利市政工程建設(shè)的整體質(zhì)量也具有重要的影響作用。為此，為進(jìn)一步切實(shí)保障水利市政工程建設(shè)的有序開展，就需要提高對(duì)于軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用的重視程度，意識(shí)到軟土地基施工技術(shù)對(duì)于水利市政工程建設(shè)優(yōu)化的重要性，才能更好地提高水利市政工程施工地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，保障市政工程的安全。

1 軟土地基概述及其特點(diǎn)分析

1.1 軟土地基

軟土，顧名思義，主要是指湖沼、濱海、谷地以及河灘沉積等天然含水量、壓縮性高、孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低的土質(zhì)較軟的細(xì)粒土，具有固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)，對(duì)于地基構(gòu)造往往負(fù)面影響較大，且受軟土地本身特殊地質(zhì)影響，軟土地基在處理中需要關(guān)注加固和固結(jié)處理，一旦處理不當(dāng)，則極易引發(fā)水利市政工程出現(xiàn)承載力不足、沉降量過大、不均勻沉降等問題，進(jìn)而導(dǎo)致工程輕則出現(xiàn)斷裂、管線滲漏，重則出現(xiàn)溝槽基坑邊坡失穩(wěn)，致使工程停工等不良影響，為此，如何更好地將軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用在水利市政工程建設(shè)中已成為當(dāng)前工程建設(shè)中的重中之重[1]。

1.2 軟土地基的特點(diǎn)

1.2.1 壓縮性

軟土地基的壓縮性是指在承受負(fù)荷時(shí)，軟土體積縮小的能力。由于軟土一般孔隙比會(huì)大于1，具有容重小但含水量卻大的特點(diǎn)，同時(shí)，軟土中含有大量的可燃?xì)怏w、微生物以及腐殖質(zhì)，進(jìn)而致使其壓縮性較高，穩(wěn)定性較差[2]。另外，一般在相同環(huán)境下，軟土的塑限值越大，相應(yīng)的壓縮性也會(huì)越大。這意味著在實(shí)際工程中，需要對(duì)軟土的塑限值進(jìn)行精確測(cè)量，以預(yù)測(cè)其壓縮性能。

1.2.2 觸變性

軟土作為一種絮凝狀的結(jié)構(gòu)性沉積物，一般情況下，原狀土在沒有受到破壞環(huán)境時(shí)具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但在受到外力影響擾動(dòng)下，則會(huì)破壞結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，在強(qiáng)度降低或是稀釋條件下則會(huì)產(chǎn)生變形情況，進(jìn)而極易引發(fā)軟土地基出現(xiàn)側(cè)向滑動(dòng)、地面兩側(cè)擠出等不良現(xiàn)象，這就為水利市政工程帶來了較大的安全隱患，而這一性質(zhì)也被稱為觸變性，常見的軟土地具有觸變性特征，包含雜填土、淤泥質(zhì)土、沖填土等，這是水利市政工程中的一大安全隱患。

1.2.3 流變性

流變性主要是指在一定荷載作用持續(xù)影響下，伴隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，軟土也會(huì)隨之而變化的過程。這一特性主要發(fā)生在邊坡、碼頭、堤岸等場(chǎng)所，為此，就需要借助剪切實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)場(chǎng)做原位實(shí)驗(yàn)，來計(jì)算抗剪強(qiáng)度值，以此來增加軟土地基的安全系數(shù)。

1.2.4 不均勻性

在軟土中，由于許多軟土層中夾雜了粉細(xì)砂透鏡體等硬質(zhì)物質(zhì)，促使在軟土層平面以及垂直方向中會(huì)呈現(xiàn)出明顯的差異性，進(jìn)而容易導(dǎo)致工程建設(shè)地基的不均勻沉降，出現(xiàn)路面裂縫或是凹陷等問題，進(jìn)而影響到工程建設(shè)的有序進(jìn)行[3]。

2 水利市政工程建設(shè)中軟土地基施工技術(shù)

2.1 表層排水法

表層排水法作為一種地基加固措施，主要是針對(duì)軟土地基含水量高這一特點(diǎn)，用于排出軟土地基中多余水分的常用舉措。該方式首先是需要結(jié)合水利工程施工地形情況，盡可能借助地形優(yōu)勢(shì)來設(shè)置溝槽，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自然排水。同時(shí)，還應(yīng)綜合考慮溝槽布置對(duì)周邊環(huán)境的影響，關(guān)注沉降引起的坡度變化，避免挖掘周邊的地表水侵入填土[4]；其次，還應(yīng)合理安排溝槽之間的間隔，結(jié)合工程建設(shè)情況，盡可能在填土之前利用透水性較好的砂礫回填形成盲溝，增強(qiáng)其排水能力，從而促使填充土壤的時(shí)候，能夠引導(dǎo)軟土中的水沿著對(duì)應(yīng)溝渠排出施工現(xiàn)場(chǎng)，減少軟土地基中的含水量，提高水利市政工程地基的密實(shí)性和穩(wěn)定性。但要注意，填充材料的粒徑要適中，過大的粒徑可能導(dǎo)致排水不暢，過小的粒徑又會(huì)增加工程量；最后，需要注意的是，在應(yīng)用表層排水法過程中，還應(yīng)關(guān)注其方法存在的局限性，表層排水法一般在含水量較大的軟土地基中應(yīng)用效果較好，這就需要在軟土地基施工前，相關(guān)施工人員應(yīng)提前深入施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)當(dāng)?shù)赝寥肋M(jìn)行取樣，開展實(shí)驗(yàn)和分析，來判斷和確認(rèn)土層中的含水量情況，從而有效提高軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性。

2.2 真空預(yù)壓法

在水利市政工程施工中，地基中存在的不均勻沉降常常會(huì)對(duì)工程造成較大的破壞性，如：土層中攜帶不均勻的塊狀物、填土中摻雜著草渣和樹根等，這些物質(zhì)的存在極易影響地基土質(zhì)結(jié)構(gòu)和顆粒的緊密程度，進(jìn)而會(huì)引發(fā)塊狀物出現(xiàn)沉淀、沉積等問題，最終危及水利市政工程的整體施工建設(shè)。而就當(dāng)前許多水利市政工程施工情況來看，一些施工單位忽視了土質(zhì)厚度、土質(zhì)分層以及填土等方面的管理要素，這就容易為水利市政工程埋下地基下沉的安全隱患，為此，為進(jìn)一步提高對(duì)于水利市政工程軟土地基的管理水平，就需要合理應(yīng)用軟土地基施工技術(shù)。

其中，真空預(yù)壓法作為有效預(yù)防和治理軟土地基沉降、提高地基固結(jié)水平的方法，主要是通過將一定厚度的砂墊層鋪設(shè)在施工中的表層范圍內(nèi)，借助砂墊層具有的鞏固軟土地基表層功效，以土地穿插的方式，設(shè)置排水板，組成豎向排水通道，之后再鋪設(shè)一層密封性良好的塑料薄膜，以此來降低軟土地基中的孔隙水壓力，切實(shí)強(qiáng)化地基中的有效應(yīng)力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加快地基固結(jié)的作用。真空預(yù)壓施工應(yīng)按排水系統(tǒng)施工（水平排水層（砂墊層）、垂直排水層（塑料排水板或砂井）、抽真空系統(tǒng)施工（真空泵、真空管路）、密封系統(tǒng)施工（密封膜、密封溝）、抽氣步驟進(jìn)行。需要注意的是，所鋪設(shè)的塑料薄膜，應(yīng)注重其密閉狀態(tài)，應(yīng)將空氣和水進(jìn)行抽出形成真空狀態(tài)，并以大氣壓力為依托形成預(yù)壓荷載，這樣才能最大限度地發(fā)揮出塑料薄膜的固結(jié)密閉作用[5]。在設(shè)置砂墊層時(shí)，應(yīng)結(jié)合水利市政工程的情況，合理規(guī)劃其鋪設(shè)厚度，一般需要大于0.5mm，并可以采用推土機(jī)或是自卸汽車等重型機(jī)械進(jìn)行均勻力度的推土，以此才能更好地提高軟土地基的加固水平。

2.3 排水固結(jié)法

含水量大是軟土地基的特點(diǎn)之一，在水對(duì)軟土層的影響下，不僅極易影響水利市政工程的施工建設(shè)，還容易破壞軟土地基的穩(wěn)定性，而為了改善水對(duì)軟土地基的影響，就需要將排水固結(jié)法應(yīng)用在水利市政工程中，以此來減低土層中的含水量。該方法主要是需要依據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)軟土地基的地質(zhì)情況，在基礎(chǔ)部分采用設(shè)置塑料式排水導(dǎo)向板和采砂井，在減少軟土地基含有水分的同時(shí)，對(duì)地基進(jìn)行預(yù)壓，以此來組成排泄水通路，將軟土地基中的內(nèi)部積水向外排出。而通過采砂井的設(shè)置，則能有效降低上部壓力的負(fù)荷，依托于排水導(dǎo)向板，來實(shí)現(xiàn)快速排水，進(jìn)而逐步固結(jié)軟土地基，提高地基的穩(wěn)定性。在正式進(jìn)行排水固結(jié)法施工前，需要進(jìn)行排水試驗(yàn)，以測(cè)試排水系統(tǒng)的性能和有效性。排水試驗(yàn)可以通過抽取地下水來判斷排水設(shè)施的排水能力。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，可以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。在排水試驗(yàn)合格后，就可以開始正式進(jìn)行排水固結(jié)法施工。

如：雪城鐵路作為西雅圖市海岸線交通的重要基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目工程，由于在海岸線附近，再加之其天氣、地形等因素影響，施工現(xiàn)場(chǎng)涉及了較多軟土，該項(xiàng)目則通過排水固結(jié)法，結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕で闆r，借助固結(jié)柱在土壤體內(nèi)打孔注入硬化劑控制軟土沉降，以及利用井孔隔板墻作為埋地隔離屏障，避免硬化劑和泥漿進(jìn)入土壤下部水位等措施，來降低軟土地基的含水量，提高軟土地基的基礎(chǔ)抗壓能力[6]。

2.4 強(qiáng)夯加固法

在市政工程建設(shè)中，強(qiáng)夯加固法作為一種較為直接有效的處理方法，其原理是借助壓力的作用，將原本含水量高、孔隙比大的軟土逐漸變得緊固和密實(shí)，在改變土壤結(jié)構(gòu)排序的同時(shí)對(duì)土地實(shí)現(xiàn)平整功效，具體操作則主要是借助一定重量的外物，如：重錘，通過將重錘提升到一定高度，再往下釋放，來不斷對(duì)軟土層進(jìn)行震動(dòng)和擠壓，從而既能改善軟土地基存在的不平整問題，又能起到加固、夯實(shí)地基的作用，進(jìn)而在降低工程建設(shè)不均勻沉降量的同時(shí)大大提高工程施工建設(shè)效率。由于該方式技術(shù)含量低、適用范圍廣、成本支出也較低，促使該方式使用頻率也較高，并常用于一些進(jìn)度緊張、施工面積大的軟土地基施工建設(shè)中。需要注意的是，該方法也具有其局限性，強(qiáng)夯處理法一般不建議在深層、表面淤泥厚的軟土層中應(yīng)用，因?yàn)檐浲翆拥纳顚佑倌鄷?huì)對(duì)土層起到阻隔降壓作用，而重錘的作用效果往往在軟土層密度較大的上層部位，在淤泥的阻隔降壓影響下，則容易導(dǎo)致重錘的重壓作用難以深入土層的下層部位，進(jìn)而引發(fā)上下層部位出現(xiàn)失穩(wěn)的情況，這不僅無法起到預(yù)想的加固效果，還容易反作用于工程結(jié)構(gòu)的建設(shè)施工，甚至?xí)T發(fā)水利市政工程出現(xiàn)安全、質(zhì)量等問題。

如：西沙河水庫(kù)位于昌吉回族自治州呼圖壁縣城北65 公里，是一座攔河式平原中型水庫(kù)，其土質(zhì)性質(zhì)呈現(xiàn)出濕陷性黃土，為進(jìn)一步增加壩基土的密實(shí)度，削弱黃土濕陷性對(duì)西沙河水庫(kù)的影響，施工人員借助強(qiáng)夯加固法，結(jié)合西沙河水庫(kù)的實(shí)際施工情況，選定一夯一平法，科學(xué)設(shè)置夯擊次數(shù)，并采用w-1001 型履帶式起重機(jī)，圓柱形夯錘，借助自動(dòng)脫鉤裝置來幫助夯錘脫離吊鉤進(jìn)行自由下落，進(jìn)而對(duì)濕陷性黃土壩基進(jìn)行加固，提高壩基土層的密實(shí)度和強(qiáng)度，以此來提高西沙河水庫(kù)的安全性能[7]。

2.5 加強(qiáng)技術(shù)管理

水利市政工程作為我國(guó)市政工程建設(shè)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，關(guān)乎著國(guó)民生活的安全和穩(wěn)定，為了盡可能減少軟土地基對(duì)水利市政工程建設(shè)的施工影響，提高水利市政工程的施工水平，就需要加強(qiáng)對(duì)水利市政工程建設(shè)中軟土地基施工技術(shù)的管理和管控。首先，在開展軟土地基施工前，應(yīng)做好準(zhǔn)備工作。技術(shù)施工人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng)，做好現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研工作，并以地質(zhì)勘探報(bào)告為基礎(chǔ)，依據(jù)軟土地基的類型和施工現(xiàn)場(chǎng)的巖土結(jié)構(gòu)、地質(zhì)情況等來選用適宜的施工技術(shù)，以此提高軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用的合理性；其次，由于施工技術(shù)類型的不同，所涉及的施工環(huán)節(jié)、施工材料、施工設(shè)備等也均有所不同，這就需結(jié)合施工方案，差異化完善施工材料和設(shè)備的準(zhǔn)備工作，既要切實(shí)保障施工技術(shù)能應(yīng)用到適配的施工材料和設(shè)備，也應(yīng)避免出現(xiàn)施工材料、設(shè)備浪費(fèi)和閑置等情況，從而為軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用提供良好的環(huán)境基礎(chǔ)；最后，信息化時(shí)代下，為提高水利市政工程中軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用水平，還應(yīng)充分借助信息技術(shù)，加強(qiáng)信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)媒體之間的融合發(fā)展，可以借助信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，來開展施工地質(zhì)勘探工作，提高勘探的準(zhǔn)確性，還可以利用信息技術(shù)對(duì)軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行全過程的管理和監(jiān)督，詳細(xì)記錄技術(shù)應(yīng)用范圍、時(shí)間、頻率等，以此進(jìn)一步提高水利市政工程的整體管理水平，促進(jìn)軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用的長(zhǎng)效發(fā)展[8]。

3 結(jié)語

水利市政工程作為我國(guó)市政工程中的重要建設(shè)內(nèi)容，關(guān)乎著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展和人們的幸福生活。而其中，地基處理作為水利工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保障整個(gè)水利工程施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，但在地基處理過程中，軟土地基問題常常出現(xiàn)在沿海地帶，而沿海地帶往往又是經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)地區(qū)，相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程啟動(dòng)量也較多，一旦軟土地基處理不當(dāng)，便極易引發(fā)水利市政工程結(jié)構(gòu)發(fā)生變形、斷裂等問題，進(jìn)而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，為此，必須要針對(duì)性地采取相關(guān)措施，結(jié)合水利市政工程施工建設(shè)的實(shí)際情況，將軟土地基施工技術(shù)科學(xué)有效地應(yīng)用在水利市政工程建設(shè)中，通過表層排水法、真空預(yù)壓法、排水固結(jié)法等處理方式，削弱軟土地基對(duì)水利市政工程建設(shè)的影響，提高水利市政工程的建設(shè)水平。