賈玉祥
河南五和建筑工程有限公司,河南 開封 475000
拋石擠淤法是通過向軟土地基中心區(qū)域拋投適當體積、數量與質量的碎石塊,并向軟土地基兩端延伸拋投。碎石塊與軟土地基接觸過程中,受到自重量影響,將沉入地基底部地層,對周邊所分布淤泥造成整體剪切破壞作用,淤泥產生向上翻涌現象,持續(xù)擠出地基中所分布軟粘土與淤泥,從而起到增強地基承載性能、形成人工置換地基的處理目的。這項處理技術具有工序簡單、處理成本低廉、見效快、工期短等應用優(yōu)勢,主要適用于處理表層無硬殼(或是硬殼厚度較淺)、淤泥保持流塑狀、分布高靈敏土的軟體地基。
在應用拋石擠淤法時,應掌握以下施工技巧:向軟土地基中心點拋投碎石或片石,勻速向地基兩端延伸拋投,為淤泥提供翻涌、隆起的通道;在前期拋投的石塊抵達地基底部預定位置后,方可開展后續(xù)拋石作業(yè);對石塊拋投位置的選擇,應視軟土地基坡度而定;做好石塊選材工作,確保不同石塊的體積、重量、造型結構相似,確保布料均勻;當所拋投石塊堆滿軟土地基底層空間后,施工人員需操控推土機對超過水平面的石塊推平,并配置壓路機設備開展推壓作業(yè),直至地基表面平整、不再出現下沉現象后,即可停止石塊拋投作業(yè)。而在推壓過程中,應向地基拋投適量小粒徑碎石塊;清除地基表面及周邊區(qū)域所擠出的淤泥,并鋪筑反濾層。
這項處理技術也被稱作為換填法,將地基內所分布軟土挖除,再向基坑內換填具有良好性能的換填土,如天然砂礫煤渣、灰土等等。隨后,采用分層填筑/壓實方式,逐層完成軟土地基換填作業(yè),并對換填層開展壓實處理,進一步強化地基的承載性能與抗變形性。與天然地基相比,對換土墊層法的應用,將全面強化地基結構性能、消除土層的濕陷性與脹縮性、加快土層排水固結速度、減少沉降量。目前來看,這項技術主要被用于處理淺層地基,或是完成自重固結的吹填土地基。
在技術應用過程中,應注重結合實際施工情況,配置適當種類換填材料;基于軟土地基分布范圍大小,選擇恰當施工方式。例如在軟土地基面積較大時,優(yōu)先采取機械碾壓法,以提高地基處理效率;靈活調整機械開挖與人工開挖方式,避免出現欠挖與超挖等問題;做好換填材料質量檢測工作;合理設定、嚴格控制分層填筑密度及厚度;在換填完畢后,組織開展施工質量檢測工作,重點檢查換填層厚度及范圍、換填深度、基底壓實質量,以及換填頂面高程與橫坡的偏差值。
本質層面來講,高真空擊密法屬于排水固結法,是一種快速真空排水固結處理技術,施工人員開展高真空擊密操作,并在軟土地基周邊區(qū)域設置排水設施、敷設塑料薄膜。所配置空氣壓縮機等設備將持續(xù)抽離空氣,制造負壓環(huán)境。在負壓影響下,軟土地基內所含有水分將持續(xù)流入所設置排水設施,起到排水固結、改善地基結構性能的作用。簡單來講,則是人為營造抽真空環(huán)境,軟土地基孔隙水壓力受到其影響而逐漸降低,最終將地基土壤轉換成強化狀態(tài),形成一定厚度的超固結硬殼層。在后續(xù)工程施工、使用期間,超固結硬殼層起到擴散地基表層荷載的作用,有效預防地基不均勻沉降問題的出現。在部分建筑工程中,往往選擇將高真空擊密法與其他處理技術進行組合應用。以某建筑工程為例,組合運用強夯法與高真空擊密法,對土壤孔隙水進行擠壓處理,進一步加快了排水固結處理速度。
強夯加固法是通過配置適當自重量與規(guī)格型號的重錘、強夯機等工具設備,將重錘起吊軟土地基上方一定高度處。隨后,放開吊鉤等工具,重錘在自由下落過程中,對下方軟土地基施加沖擊力,開展強力夯實操作。地基土體在與重錘接觸過程中、或是受到沖擊力影響下,將產生瞬時壓力,軟土在短時間內產生液化反應,進而形成具有較高密實度、分布均勻的地基,實現強化地基承載性能、促使軟土地基快速固結的處理目的。
在應用強夯固結法時,應掌握以下施工技巧:根據軟土地基的土體性質,選擇適當錘底面積的夯錘。同時,可選擇在夯錘底部設置適當數量的排氣孔;當配置具備自動脫鉤使用功能的起重機設備時,為保障施工安全,避免機架傾斜、滑塌等施工問題的出現,可選擇于臂桿端部配置輔助門架;提前做好軟土地基地質勘察工作,既要勘察地基深度、土體性質、軟土分布范圍等等,也要對周邊區(qū)域所分布地下設施的具體位置進行標記;當施工現場周邊一定范圍內分布建筑物時,采取隔振保護措施;定期對夯錘開展測量、校正作業(yè),確保夯錘與夯點保持對準狀態(tài);合理編制強夯施工方案,包括夯擊次數、夯擊點位置、夯錘起吊高度、夯擊遍數等等;待軟土地基夯擊完畢后,企業(yè)應對各處夯點實際夯擊效果進行檢查,分析所記錄夯擊施工數據。當施工質量與技術標準、工程設計要求不符時,開展返工、補夯作業(yè);做好工后質量檢測工作。例如,在地基土質為低飽和度粉土時,應在夯擊完畢后的14~28d 期間重復對地基質量進行檢驗。
在材料入場環(huán)節(jié),管理人員應重點對各批次施工材料的質量、數量進行檢查,與采購清單進行對照分析。同時,隨機抽取少量材料作為樣品,送至實驗室進行質量檢驗,再將檢驗結果與各類施工材料的性能指標進行對比。在檢驗結果與采購要求、相關指標完全符合后,方可將材料運輸入場、投入使用。例如,在某建筑工程中,企業(yè)采取拋石擠淤法,管理人員在材料入場環(huán)節(jié)對片石的塊徑與尺寸進行檢查,并抽取少量樣品開展破碎試驗,檢查片石的抗壓性能是否達標。同時,為消除設備因素對軟土地基處理效果所造成的影響,應強化設備質量管控與調試力度,定期對所配置起重機、空氣壓縮機等機械設備開展維護檢修工作,發(fā)現并修復所存在故障隱患。同時,根據相關設備標準,開展各項單項性能檢測與聯合調試工作,篩除性能質量與施工要求不符的機械設備。
多數建筑工程地基施工現場的環(huán)境較為復雜,持續(xù)產生新的變量因素,導致所編制軟土地基處理方案與實際施工情況產生出入,偶爾出現各類施工問題。例如,在采用強夯固接法時,施工人員操作不當,從而出現夯錘歪斜、地基表層松散不密實等施工問題。因此,要實施施工監(jiān)測,實時監(jiān)測地基施工現場與基坑內部情況。以基坑監(jiān)測為例,對基坑支護結構變位情況、現場環(huán)境條件與巖土性狀進行監(jiān)測,基于監(jiān)測數據分析各項施工問題的出現率,預測基坑結構變形與穩(wěn)定狀態(tài)的后續(xù)發(fā)展。根據預判結果對軟土地基處理方案進行優(yōu)化調整,向施工作業(yè)提供技術指導與信息支持。同時,當監(jiān)測到異常施工現象或數據時,將問題上報至技術部門與施工部分,分析問題成因,針對性采取有效解決措施。例如,在地基強夯過程中,監(jiān)測到局部軟土地基加固深度未達到施工要求或預計值時,表明地基下部可能存在砂卵石夾層。將問題向施工人員反饋,適當調整、提高夯擊能量,或是清除障礙物即可。
綜上所述,為保障建筑業(yè)的良好運行與發(fā)展,各建筑企業(yè)與技術人員應加強對各項軟土地基處理技術的應用力度,結合實際施工情況,合理選擇處理技術,科學編制地基處理方案。