李世兵 余繼蘭 李海鋒 王春輝
摘 ? ?要:軟土地基含水量較高,承載能力較差,極易發(fā)生地基沉陷問題。市政工程建設中,加強軟土地基處理是工程項目的內在需要。本文在闡述軟土地基特征的基礎上,就市政工程軟土地基處理技術要點展開分析。期望能進一步提升軟土地基處理質量,進而為市政工程項目建設創(chuàng)造良好條件。
關鍵詞:市政工程;軟土地基;處理方法
1 ?前言
城市化建設背景下,市政工程項目數(shù)量增多,軟土地基是較為常見的一種地質基礎,多以黏土、有機土或粉土為主,土質較為松散,且含水量較高,這給市政工程項目帶來極大困擾。在項目施工中,當軟土地基受到荷載后就會發(fā)生變形、沉陷等問題,這嚴重影響了市政工程項目的建設質量、使用安全和壽命?;诖?,在項目施工初期,有必要通過多種技術方式,進行軟土地基的加強處理。
2 ?軟土地基的基本特征
2.1 ?含水量較高
軟土地基本身具有土質松散特點,土壤存在較大縫隙,這使土體中水分富集,極大地影響了土質的抗剪力性能,在受力作用后,軟土容易發(fā)生壓縮變形。基于這些特征,軟土地基未經(jīng)處理無法作為市政工程項目的地基投入使用;當工程遇到軟土地基后,必須進行加固處理。
2.2 ?承載力較差
相比于一般土質層結構,軟土地基的承載能力明顯較弱。這是因為軟土地基含水量較高,當受到荷載作用后,受壓縮空間也會不斷增大,進而出現(xiàn)承載力不足的問題。結合市政工程項目實際來看,在軟土地基施工中,因為受力不均勻、荷載過高等因素引起沉降問題,這大大增加了工程項目的難度,而且容易使項目產品發(fā)生變形,增加項目后期維護的難度。
2.3 ?沉降量較高
軟土地基的各個因素處于相互作用、相互影響的作用。研究表明,地質沉降與土壤含水量密切相關,當軟土地基含水量較高時,土質層較為松散,發(fā)生沉降、變形的概率也會有所升高。若未能規(guī)范進行地質基礎處理,則容易出現(xiàn)較大規(guī)模的沉陷,致使路橋等市政工程項目的建設質量受到影響。
3 ?市政工程軟土地基處理技術類型及要點
3.1 ?軟土地基表層處理
表層處理是軟土地基施工中常用的一種方式。在市政項目施工前,施工人員需要先對軟土土層進行全面檢測,并科學劃分相關檢測數(shù)據(jù),這樣能為后期處理提供有效依據(jù),確保地基處理的整體水平。就含水量較高地區(qū)而言,可利用表層排水閥處理,該工藝能通過開挖排水溝的方式,迅速排除地表中水分,進而使得土層固結,增強地表承載能力,避免地基局部剪切變形。具體施工中,表層排水施工通常按照測量放樣、基槽開挖、基底處理、檢測、回填滲水料、回填反濾層、二次檢驗、路堤填筑的流程進行施工。需注意的是,當?shù)乇硗翆映休d能力仍得到有效增強時,可通過添加砂石等方式來改善地及承載能力。并且在墊付材料使用中,應確保材料使用的均勻性,確保土層承載能力穩(wěn)定提升。
3.2 ?軟土地基強夯處理
強夯法又被稱為壓實法或動力固結法,指的是通過8t~30t重錘,從8m~20m的高度自由落下,然后反復對基礎施加沖擊能的一種地基加強方法。從地基加固過程來看,沖擊能保持在1000kN·m~8000kN·m。實際處理中,這種方法能對地基土產生較大的沖擊波和動應力,提升基土強度,改善土質抗液化條件,同時消除土層濕陷性,實現(xiàn)可差異沉降問題的處理。強夯施工法在高飽和度粉土和軟-流塑性較強的黏土中應用較多;此外,碎石土、沙土、濕陷性黃土、雜填土、素填土等均可采用此方法。從處理效果來看,經(jīng)過強夯處理后,軟弱土層的承載能力可明顯增加,其中粘性土承載能力可增加100%~300%,而粉砂土的承載能力能增加400%,此外,沙土承載能力增加了200%~400%。市政項目強夯法使用中,應注重施工安全性的管理,即要求閑雜人員應嚴禁進入施工現(xiàn)場,避免產生人員傷亡事故,同時應加強施工隔絕處理,并做好時間安排,避免對周圍居民造成影響。
3.3 ?軟土粉噴樁施工技術
作為當前最為常見的軟土地基處理技術之一,軟土粉噴樁施工能在化學手段支撐下,改變軟弱土地基的性質,繼而提升土層穩(wěn)定性和荷載能力。從施工過程來看,粉噴樁施工先要通過放線確定樁位,然后按照鉆機就位、鉆孔值設計高度、邊攪拌邊粉噴、邊提升鉆桿方式進行施工,當粉噴樁樁頂以上50cm后,停止攪拌和粉噴,然后對局部復噴,并移動到下一工位進行循環(huán)施工。在施工中,水泥和石灰是該方法較為常用的故結材料,其具有較強的吸水性,而且能在短時間內固結,有效地提升了地基承載能力。需注意的是,針對水泥的選擇,應注重與樁體強度的匹配性。當要求樁體強度超過1.5MPa,則水泥標號應超過42.5號。此外,可通過增加石膏、硫酸鈉、減水劑等材料來增加水泥流動性,確保粉噴樁體的密實性,保證項目施工質量。
3.4 ?軟土地基CFG樁施工
CFG樁是在合理配置碎石、石屑、粉煤、水泥和水的基礎上,形成高粘結強度樁對基礎進行加強處理的一種方式。在實際處理中,樁周阻力、端承力、樁間土水平垂直承載力及褥墊層是CFG樁荷載指標的主要承擔者。從應用效果來看,該樁體不僅具有較強的置換作用,能實現(xiàn)軟土結構的置換;而且擠密加固效果突出,能使地基荷載向深層土體傳遞,增強地基基礎承載能力;此外,CFG樁可以進一步加快地基排水固結速度,增強抗剪力和承載力。市政工程項目地基加強處理中,CFG樁的應用應注重以下要點:其一,在施工材料應用中,應注重水泥、粉煤灰、骨料以及外加劑的添加和處理,確保樁體結構穩(wěn)定,避免出現(xiàn)斷樁和樁體承載力不足等問題。其二,應注重CFG樁試樁控制,試樁期間,選擇試樁根數(shù)要保持在5根以上,同時應嚴格控制樁體沉管速率、拔管速率、投料量、充盈系數(shù)等。其三,樁體材料拌和中,應注重材料配比,原材料攪拌時間應控制在90s~120s,此外,完成攪拌的混合料,其坍落度應控制在90mm~110mm。其四,沉管成樁施工中,許保證樁體浮漿厚度不超過20cm,同時在拔管前,需對灌注的混合料進行振動處理,振動時間應控制在5s~10s,此外,拔管速度應控制在1.2m/min~1.5m/min,這樣能有效避免縮頸及斷樁現(xiàn)象,提升樁體質量及軟土地基處理質量。
3.5 ?軟土地基排水固結處理
軟土地基處理中,排水施工是極為關鍵的一個環(huán)節(jié)。相比于表層排水,排水固結施工是通過擠密來排除深層軟土地基水分的一種方式,該方式通常和排水井相互配合。具體而言,是先將擠密設備打入到軟土地基中,然后對周圍的軟土地基施加荷載,此時,土層中的孔隙水會逐漸排除,并流向排水井,而周圍土體會開始固結,繼而實現(xiàn)了增強土質的效果。需要注意的是,在該方法使用前,應注重軟土地基實際厚度、具體含水量的檢測,這樣能確保技術應用的針對性,提升軟土地基實際處理質量,保證市政項目基礎建設的穩(wěn)定性。
4 ?結論
加強軟土地基處理對于市政工程項目有深刻影響。市政項目建設中,人們只有充分認識到軟弱土層的特征,加大軟土地基增強處理方法的應用,這樣才能有效提升軟弱土地基的承載能力,滿足市政項目建設需要。
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