文/陳濤 湖南天時工程勞務有限公司 湖南長沙 410014
軟土地基具備不均勻性、低透水性、低強度、高壓縮性、觸變性、流變性等特點,這就使得軟土地基必須經過針對性處理方可滿足市政工程建設需要。為避免市政工程建設在底基層面出現質量問題,正是本文圍繞軟土地基處理技術在市政工程中應用開展具體研究的原因所在。
在市政工程軟土地基處理中,換填處理技術的應用較為廣泛,該技術主要通過挖除軟土,并替換壓縮性低且強度高的一般土、礦渣、碎石、砂實現軟土地基處理,較為適用于凍土、雜填土、濕陷性黃土、淤泥質土等軟土地基。為保證換填處理技術的應用質量,具體處理過程需做好分層壓實處理。考慮到換填處理技術在經濟層面存在的不足,本文不建議該技術用于深度超過3m的軟土地基處理[1]。
強夯處理技術也能夠較好服務于軟土地基處理,該技術也可以被稱作動力固結法或動力壓實法,處理過程需采用10~40t的重錘,并使其從10~40m高度自由落下,以此不斷錘擊軟土地基,即可有效提升其強度與壓實性。強夯處理技術在濕陷性黃土、填土、粘土等軟土地基處理中的表現較為優秀,但不適用于高飽和度粘性土地基,技術具備的施工方便、經濟易行、加固效果明顯等特點也需要得到重視。
通過利用大氣壓力作為預壓荷載,真空預壓處理技術可基于真空裝置與不透氣密封薄膜實現市政工程軟土地基的處理,軟土地基中產生的負孔隙水壓力屬于該技術應用的要點所在。在真空預壓處理技術的應用中,一般需要鋪設砂墊層于土體表面,并針對性設置不透氣塑料薄膜與豎向排水管道。總的來說,真空預壓處理技術具備造價低、環保可行、場地適用性強、無淤泥產物等優點,本文研究主要圍繞真空預壓處理技術展開[2]。
為提升研究的實踐價值,本文以某地全長5.6km的S市政道路工程作為研究對象,該工程寬度為40m,所在場地基層分布復雜,且因淤泥沖擊存在由松軟土層,土層由下至上分別為淤泥質亞粘土、0.3m~2.5m的粘土、0.6m~2.8m的雜填土,由于具備密度小、含水率高、孔隙大、壓縮性較高等特點,因此可認為其屬于典型的軟土地基。為避免S市政道路工程因修建于軟土地基上而出現大范圍下沉等問題,必須針對性選用軟土地基處理技術進行綜合處理。考慮到工程的施工周期較短,為盡可能縮短施工時間,提高軟土地基處理效果,S市政道路工程最終選擇了真空預壓處理技術。
地基中的豎向排水體需負責真空度的傳遞,因此必須合理設置豎向排水體,結合相關實踐可以發現,常規砂井、袋裝砂井、塑料排水板均屬于真空預壓處理技術常用的豎向排水體,綜合分析優劣后,S市政道路工程最終選擇袋裝砂井作為豎向排水體進行施工,成孔采用振動沉管法,通過將混凝土(活瓣管狀)沉到預定深度,并提前放好袋裝砂井,即可最終形成滿足技術應用需要的穩固性較高砂井。為更好保證施工質量。施工單位還對灌入砂袋當中的干砂進行了振搗處理,以此保證砂井孔的長度短于砂袋長度50cm左右,排水砂墊層的埋入施工環節便利性將大幅提升;在水平排水體施工過程中,為保證施工質量,施工單位采用了含泥量在3%以內且級配較高的中粗砂,以此保證砂料透水性。同時,墊層平面尺寸控制(±1/10墊層設計厚度內)、橫豎向排水體通道的合理連接、真空預壓墊層厚度控制(4cm內)也在施工中得到重點體現。
在綜合對比PVC管與鋼管后,S市政道路工程最終選擇PVC管作為水平濾管材質。為保證短時間內提升真空復壓能夠在軟土地基中實現均勻傳遞,施工過程重點貫徹了“因地制宜”原則,以此科學增加水平濾管支管數量、合理布置水平濾管、針對性控制軟土地基內部真空度、及時開展密封膜密封處理,軟土地基處理的有效性進一步提升。值得注意的是,施工用密封膜具備韌性佳、密封效果好的性能優勢。
抽氣屬于真空預壓處理技術應用的關鍵點,在具體施工過程中,抽氣泵的啟動情況必須得到重點關注,以此加強對真空度的控制,如發現漏氣問題,必須盡快進行修補。在巡查過程中,密封膜溝處需得到重點檢查,如發現漏氣問題,必須采用停泵處理方式,以此避免裂縫擴大。在完成一天一夜的抽氣后,灌水處理需在軟土地基不存在任何異常后進行,以此進一步增強密封膜的密封性。在完成施工后,必須做好表面沉降觀測工作,施工單位需結合沉降測量結果詳細填寫相關資料,并提出驗收請求。
在應用真空預壓處理技術完善軟土地基處理后,S市政道路工程的固結強度達到91.2%,真空度達到104.2kPa,且連續10d的日平均沉降量為0.79mm,S市政道路工程的后續施工需要得到較好滿足,真空預壓處理技術的應用價值可見一斑。
綜上所述,軟土地基處理技術能夠較好服務于市政工程。在此基礎上,本文涉及的排水體施工要點、水平濾管布置、抽氣施工要點、施工成果分析等內容,則直觀展示了真空預壓處理技術在市政工程軟土地基處理中的應用路徑。為進一步提升軟土地基處理有效性,軟土地基的類型和特性明確、各類新型技術的引入和應用必須得到重視。