陳文玨
(武漢葛化建設投資發(fā)展有限公司,湖北 武漢 430078)
在市政工程施工過程中,軟弱地基處理是難以避免的問題,一旦處理不好,將會為工程質(zhì)量埋下安全隱患,因此,當下的燃眉之急是加大對軟弱地基處理技術的研究力度,采用有效處理方法,增強地基處理效果。
軟弱地基主要由高壓縮性土層、雜填土、沖填土、淤泥質(zhì)土、淤泥構成,具有承載力低和含水量大等特點,而且在荷載作用下,容易產(chǎn)生固結(jié)沉降與滑動等現(xiàn)象,若是想要在上面建設市政工程,則需要有效應對存在的軟弱地基問題,為工程質(zhì)量提供保障。由于受到不同因素的影響,因此,軟弱地基的表現(xiàn)形式也具有明顯差異,其特點主要包括以下三點。第一,具有較大的內(nèi)部空隙,土粒較為分散,而且難以獲得良好的凝聚效果,在施工過程中,若是遇到較大的壓力,將會改變地基的結(jié)構,進而降低工程牢固性,甚至直接威脅施工人員的安全,無法發(fā)揮市政工程的價值。第二,具有較高的含水量,尤其是淤泥質(zhì)類土質(zhì),與普通土質(zhì)相比含水量更高,其流動性強、穩(wěn)定性差、摩擦力低,容易改變自身結(jié)構,直接影響工程質(zhì)量。第三,具有較低的承載力,從字面含義上看,軟弱地基具有“軟”的特征,其承載力與結(jié)構穩(wěn)定性較低,將會影響工程質(zhì)量,例如,在公路建設工程中,將會縮短道路的使用年限。若是項目工程為電影院、少兒活動中心、醫(yī)療衛(wèi)生等人流量較大的場所,對地基質(zhì)量具有較高要求,則更加體現(xiàn)出地基中存在的問題。地基穩(wěn)定性不但對道路使用具有重要影響,而且還會降低物流運輸效率,對當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生一定限制,因此,相關部門應當給予充分重視,采用有效方式解決軟土地基問題[1]。
某高速公路的路基填方段范圍是K63+450~K63+700,由于長期受到雨水的沖刷,導致附近山體產(chǎn)生了大量淤泥,高水位存在滲水現(xiàn)象,而且無法排出,只能集中到最低點,具有較大的排水難度。稻田地基被整個路堤所覆蓋,常水位和地面標高相同,達到BM133.486,經(jīng)過分析土樣后發(fā)現(xiàn),該路段包含36.6%的含水量,以及8.5m的層厚,承載力的范圍在20kPa以上,69kPa以下,分布具有不均勻的特點。本工程路基具有11m的填土高度,需要換填石土,對表面軟土進行清除處理,在各方人員的努力下,此次工程消耗了18個月。
在市政工程中,可以采用粉噴樁加固處理軟弱地基,主要使用石灰與水泥等材料,在加固過程中,水泥會圍繞土壤產(chǎn)生水化反應,當進入軟土后,將會發(fā)生化學反應,在生成化合物后,可以形成水泥骨架,起到固定作用,甚至繼續(xù)發(fā)生化學反應,使土樁具有較強的堅固度。
在施工過程中,需要注意以下幾點。第一,在選擇水泥材料時,施工人員應當根據(jù)設計要求,嚴格檢測材料質(zhì)量,并且對水泥摻入量進行合理控制,準確計算噴粉量。在開始施工前,需要派遣專業(yè)人員到施工現(xiàn)場查看,清除干凈場地存在的雜物。在粉噴樁中心位置,需要噴灑石灰,之后做好標記,在上面放置木筷等物品,增強對位的及時性與準確習慣。第二,需要嚴格檢測鉆機,確保粉噴機儀表和空壓機等設備處于正常狀態(tài),鉆頭尺寸可以滿足工程要求。在移動鉆機的過程中,需要合理控制誤差,使其小于50mm,進而增強孔的準確性。在啟動電動機時按照檔的順序加速,從1~3檔依次進行,當達到設計深度時,應當降低鉆進速度,在原本位置上繼續(xù)進行鉆動,至少1min以上。為了確保送風通道處于干燥環(huán)境,還需要壓縮空氣,當壓縮到一定程度,將其傳送到軸桿內(nèi)。第三,在噴粉施工過程中,對于孔底需要進行反鉆操作,以0.48m/min的速度施工,當設計?;覙伺c提升的高度大致相同時,需要進行慢速攪拌作業(yè),至少1min左右。同時,應當下沉攪拌頭,確保達到設計深度。特別注意的是,對提升攪拌的速度具有一定要求,需要保持在0.5m/min~0.8m/min內(nèi)。第四,在噴粉過程中,需要選擇噴粉減壓作業(yè)的速度,最好選擇在距離地面0.5m的位置處,并且在孔口設置噴灰防護裝置。噴粉記錄器主要包括深度測量、供粉泵、稱重器、控制箱等,需要配置自動計量裝置,增強噴粉施工的質(zhì)量[2]。
由于具有軟弱地基具有含水量大與承載力低的土質(zhì),因此,可以使用換填法等針對性處理方式,挖掘地基中存在的劣質(zhì)土壤,之后填充硬質(zhì)土和碎石等具有較高硬度的材料,可以對軟弱地基起到良好的改善作用。在使用換填法時,需要注意以下幾點。第一,挖掘環(huán)向排水溝,順著稻田開始挖掘,并且將附近的山體截斷,使地下水位降低。第二,先從K63+450開始挖掘,之后逐漸向K63+700方向蔓延,并且使用抽水機等先進設備,將多余的積水排出。第三,清除干凈軟土層,深度范圍是8.5m~12.0m,確保具有較強的承載力。第四,在使用回填法時,主要分兩步進行,第一步對填砂礫穩(wěn)定層進行回填處理,范圍為0.6m,第二步是進行回填土,可以參考路堤填筑法。
在市政工程中,可以使用注漿法處理軟弱地基,主要在其內(nèi)部注入漿液,其工作原理是當漿液流進軟弱地基內(nèi)部后,將會排出多余的水分與空氣,使地基的密實度不斷提高,同時,還可以為建設施工提供有力保障,增強地基的穩(wěn)定性。在配置漿液的過程中,需要選擇適合的材料,例如,將硅酸鈉與水泥漿等材料進行攪拌,將會獲得具有較高質(zhì)量的混合漿液,之后使用相關設施,在軟弱地基內(nèi)部注入漿液,確保最大程度發(fā)揮漿液的作用。然而,雖然該方法具有良好的處理效果,但是采用注漿方式處理時需要考慮眾多因素,例如,注漿的具體位置與數(shù)量,因此,施工人員應當嚴格勘察施工現(xiàn)場,根據(jù)實際情況,合理設計注漿方案,確保充分發(fā)揮出注漿的優(yōu)勢。
強夯法是處理軟弱地基的重要方式之一,對市政施工質(zhì)量具有重要影響。當土壤質(zhì)地較為疏松時,例如,雜填土、淤泥質(zhì)土、淤泥等,可以采用密實加固處理,在重力的作用下,可以對地基進行反復夯擊,確保土層中的顆粒相互融合,成為牢固的整體,進而增強地基的堅固性。在施工過程中,施工人員可以使用強夯法強力夯擊地基,在機械作用力下,可以增強地基的密實度,使其具有較高的勞動性與穩(wěn)定性,防止在后期施工中產(chǎn)生沉降問題。在使用強夯法的過程中,應當科學使用起重機等機械設備,不斷升高夯擊重錘,當高度達到設計標準時則讓重錘自由下墜,在此過程中產(chǎn)生的作用力,將會改變軟弱地基的結(jié)構,增強密實度。該方法與其余處理技術相比較為簡便,不用消耗過多的外界資源,只需要憑借起重機即可,可以降低施工成本,具有良好的經(jīng)濟性,因此,強夯法被廣泛投入到施工中,可以有效改良軟土基地,排出多余的水分,增強地基的穩(wěn)定性,防止產(chǎn)生沉降現(xiàn)象。
在市政工程中,除了換填法、注漿法、強夯法等較為常見的方法,還有部分具有良好處理效果的方法,主要包括樁基礎處理法、排水固結(jié)法、使用水泥攪拌樁復合地基法、墊層處理等。
綜上所述,軟弱地基在市政工程中屬于常見問題,具有較大的危害性,若是缺乏有效解決方法,將會嚴重影響地基施工的質(zhì)量。施工人員應當重視軟弱地基問題,根據(jù)實際情況,選擇適合的地基處理方法,例如,換填法,增強地基處理效果,使其具有較高的穩(wěn)定性與安全性,為順利施工提供有力保障,促進國家交通運輸行業(yè)的良性發(fā)展。