探討市政工程中軟土地基的處理要點(diǎn)

王連英

以福州市火車南站項(xiàng)目為例，從強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)處理、預(yù)防軟土地基沉降、沖擊加壓、護(hù)道填筑方法等方面探討了軟土地基施工技術(shù)要點(diǎn)。

市政工程是城市建設(shè)的重要內(nèi)容。而在實(shí)際施工階段，軟土地基是難度較大的施工部分，一旦無法妥善處理軟土地基施工問題，將降低工程建設(shè)質(zhì)量，甚至有可能引發(fā)安全事故。所以，施工人員應(yīng)采取有效措施，確保軟土地基施工結(jié)果能達(dá)到預(yù)期效果，這樣才能進(jìn)一步為我國城市配套設(shè)施的設(shè)置提供保障。

一、工程概況

福州市火車南站工程位于馬尾新城三江口組團(tuán)南臺(tái)島。在該工程中主要涉及到兩個(gè)部分的施工項(xiàng)目：（1）中央大道道路建設(shè)項(xiàng)目，整個(gè)施工道路的長度為1021m，屬于四車道類型。在整條道路建設(shè)期間還包含兩個(gè)橋梁與三個(gè)涵洞。由于該工程部分所處位置存在軟弱土層。對(duì)此，軟土地基工程量較大，淤泥工程開挖量為5190m3，而所需要的砂性土工程量共計(jì)為65606m3，碎石灌砂量為34755m3。為了增加軟土地基的穩(wěn)定性，還選擇瀝青混凝土為施工路面。（2）縱三路接線，它的全長共為207m，同屬四車道類型。在施工階段，該道路工程填方砂性土工程量為3736m3，灌砂工程量為4282.5m3。為了確保道路建成后能具備良好的污水處理性能，它專門在施工期間選用了Φ300 B 型HDPE 纏繞式以及鋼筋砼雨水管。

二、軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

1.注重強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)處理效果

在市政工程建設(shè)中對(duì)軟土地基處理時(shí)，一方面，需對(duì)其進(jìn)行加固處理，防止后期施工發(fā)生塌陷問題。另一方面，應(yīng)降低軟弱土層的流動(dòng)性，以便土層能夠擁有較強(qiáng)的緊密性。具體施工階段應(yīng)充分采用強(qiáng)夯處理技術(shù)與補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)。其中在強(qiáng)夯操作期間應(yīng)做好以下工作：

其一，在對(duì)軟土地基進(jìn)行強(qiáng)夯處理時(shí)需要先行對(duì)施工現(xiàn)場的地基情況加以調(diào)查，防止在強(qiáng)夯施工中影響周邊建筑物的安全。

其二，施工人員需按照先整地、后墊層、再定位、最后施工的順序確保軟土地基具有較強(qiáng)的壓實(shí)度。其中在鋪設(shè)墊層時(shí)，往往采用厚度為2m 的砂石，確保軟土地基能夠形成一層硬度較大的土層，之后借助強(qiáng)夯機(jī)不斷對(duì)夯點(diǎn)進(jìn)行加壓處置，如（圖1）所示。在此期間施工人員需隨時(shí)關(guān)注現(xiàn)場強(qiáng)夯頻率，并記錄好相關(guān)信息，這樣才能隨時(shí)根據(jù)強(qiáng)夯數(shù)據(jù)優(yōu)化強(qiáng)夯方案。若出現(xiàn)夯錘傾斜問題，施工人員應(yīng)將其擺正后再繼續(xù)操作。在強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)還需注意強(qiáng)夯時(shí)間，應(yīng)隨時(shí)在強(qiáng)夯施工中對(duì)地基進(jìn)行整平處理，這樣才能增加軟土地基的緊密性。同時(shí)，夯錘與夯點(diǎn)間距應(yīng)低于4.5m，且高于2.5m，便于軟土地基能夠獲得至少600kN/m 的夯實(shí)力。

至于補(bǔ)強(qiáng)施工，它是針對(duì)福州火車南站中央大道施工現(xiàn)場的軟弱土層進(jìn)行振動(dòng)碾壓處理，直到軟弱土層形成硬殼層，才能繼續(xù)開展下一施工環(huán)節(jié)。相比之下，補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)所需成本更低，尤其在軟土地基施工項(xiàng)目中尤為適用。所以，在對(duì)市政工程中的軟土地基施工階段，應(yīng)有效注重補(bǔ)強(qiáng)強(qiáng)夯處理效果。

2.有效預(yù)防軟土地基沉降

由于軟弱土層中往往具有較大的流動(dòng)性，且穩(wěn)定性較大，故而極易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。采取有效措施合理預(yù)防地基沉降，具體可從以下兩項(xiàng)技術(shù)出發(fā)：

第一，預(yù)壓沉降技術(shù)。在預(yù)防沉降過程中所采用的預(yù)壓沉降技術(shù)是在軟土地基尚未發(fā)生沉降現(xiàn)象之前對(duì)其進(jìn)行施壓，并按照地基承壓要求對(duì)土層厚度、密實(shí)度、流動(dòng)性等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這樣即使將外界施加的壓力去除后，軟土地基也不會(huì)發(fā)生沉降風(fēng)險(xiǎn)，這樣可保證后期完成施工任務(wù)后，軟土地基能夠保持原有狀態(tài)。在實(shí)際施工階段應(yīng)以下列步驟為主：其一是對(duì)軟土地基進(jìn)行壓實(shí)，采用碾壓方式對(duì)其進(jìn)行施壓，促使軟弱土層產(chǎn)生一定的壓實(shí)度；其二為二次壓實(shí)。隨著碾壓施工次數(shù)的不斷增加，軟弱土層壓實(shí)度也會(huì)變大；其三則是對(duì)尚未完全獲得壓實(shí)處理的區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)化壓實(shí)，最終保證土層處于良好的壓實(shí)狀態(tài)下，為后期軟土地基施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

第二，真空預(yù)壓技術(shù)。軟土地基之所以會(huì)出現(xiàn)沉降，是因?yàn)檐浫跬翆又杏兄罅康目諝猓裟軐⑵淇諝獬殡x土層，將增加土層緊密性，從而形成硬度較大的地基。目前，我國所采用的真空預(yù)壓技術(shù)仍需要專業(yè)的檢測儀器加以輔助。故而應(yīng)根據(jù)具體工況擇優(yōu)而選。

圖1 強(qiáng)夯地基施工現(xiàn)場

第三，表層排水技術(shù)，為了確保市政工程中的軟土地基不出現(xiàn)沉降問題，可利用表層排水的方式，促使軟土地基在實(shí)際施工期間具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。比如可在軟土地基中投放適量的添加劑如水泥漿液或環(huán)氧砂漿等，這樣一來，軟土地基能夠有效減少積水。同時(shí)，還可借助“搭板”“敷墊物質(zhì)”增加地基承載力，由此促進(jìn)市政工程軟土地基的順利施工。

3.采用沖擊加壓施工技術(shù)

軟土地基在施工時(shí)還可采用沖擊加壓技術(shù)對(duì)其進(jìn)行壓實(shí)處理。這種加壓方式需依靠壓路機(jī)等裝備才能達(dá)到加壓目的。在具體操作期間，施工人員需全面了解軟弱土層中富含的水分含量，并以此為依據(jù)確定壓路機(jī)的加壓頻率與沖擊力度，最終可確保軟土地基獲得較大的抗壓強(qiáng)度。

比如市場上常見的“三邊沖擊壓路機(jī)”，該設(shè)備主要是以凸輪為具體壓路沖擊輪，它能直接對(duì)福州火車南站項(xiàng)目中的中央大道地基中存在的砂石等物質(zhì)進(jìn)行靜壓沖擊，待33 遍沖擊作業(yè)后，整個(gè)軟土地基中的水壓力將增加5.492KPa。而當(dāng)沖擊20 遍后，施工人員可從軟土地基表面清楚地觀察到土層出現(xiàn)固結(jié)現(xiàn)象。因此，針對(duì)道路工程中的軟土地基進(jìn)行沖擊加壓時(shí)可有效提高地基的抗壓強(qiáng)度，使其能夠?yàn)楹罄m(xù)路面工程的施工提供重要助力。此外，為了確保軟土地基在施工環(huán)節(jié)能夠具備更強(qiáng)的穩(wěn)定性，還應(yīng)在沖擊加壓后利用水平儀對(duì)其進(jìn)行找平測量，一旦出現(xiàn)局部不平整問題，可對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充處理，直到地基處于同一水平面方可進(jìn)入下一道工序。

4.合理實(shí)施護(hù)道填筑方法

所謂的護(hù)道是在軟土地基施工場地內(nèi)部兩端設(shè)置路堤，且含石量應(yīng)≥50%，石塊粒徑尺寸需≤2/3 土層厚度。由于軟土地基流動(dòng)性較大，為了避免發(fā)生較大的變動(dòng)，可將其局限于固定空間內(nèi)，這樣有利于保持良好的穩(wěn)定性，之后再對(duì)其進(jìn)行填筑施工將提高施工效率。整個(gè)工程中軟土地基所使用的機(jī)械設(shè)備要求如（表1）所示。

其中在填筑作業(yè)初期，應(yīng)利用行車速度最大為4km/h的壓路機(jī)對(duì)填筑地基進(jìn)行碾壓處理，待6 遍左右，可實(shí)施灌砂處理，具體灌砂量需根據(jù)福州火車南站不同的施工要求確定。填筑期間應(yīng)避免出現(xiàn)“漏填”狀況，這樣可增加軟土地基的密實(shí)性，使其能夠承載更大壓力。同時(shí)，還可采用“重疊式填筑”的方式，逐層進(jìn)行填筑，直到軟土地基空隙率滿足預(yù)期要求。因此，在軟土地基施工時(shí)，施工人員需提高地基荷載壓力，促使地基施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

表1 軟土地基施工設(shè)備要求

三、結(jié)語

綜上所述，在軟弱土層上開展地基建設(shè)工作難度的確很大。為了確保軟土地基得到合理化處理，應(yīng)從強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)、預(yù)防沉降、沖擊加壓、護(hù)道填筑等方面著手，確保市政工程建設(shè)中的軟土地基能為整個(gè)工程質(zhì)量提供重要保障，促使后續(xù)施工內(nèi)容得到有效落實(shí)，實(shí)現(xiàn)市政工程施工項(xiàng)目的高質(zhì)量發(fā)展。