高原河谷地區軟基處理

李 爽

(中交一公局第六工程有限公司，天津 300541)

在城市化進程不斷推進的過程中，土地資源越發匱乏，現階段，為更好滿足人們對建設用地的需要，大量軟土地基成為了新建筑用地地基，但在工程施工過程中，降低安全事故發生的概率，切實提升軟土地基的承載力水平，成為當前工程建設過程中的關鍵點之一。

1 高原河谷地區開展軟基處理工作的必要性

近年來，隨著中央西部大開發戰略的不斷推進，高原地區各種工程建設的數量不斷增加，在正式施工建設的過程中，受地形地勢、氣候降水等因素的影響，西部高原地區存在著以下特點。首先，西部高原地區的軟土地基與東部地區，物理性質、結構性質比較好，厚度較小但其深度變化較大；其次，西部高原地區特殊土地基相對較多，并且大部分特殊土地基存在地區特征，諸如，濕陷性黃土、膨脹土、季節性凍土、巖溶等特殊土地基在西部高原地區工程建設中出現的概率較大。同時，西部高原地區的水文地質條件較為特殊，尤其是西部高原地區的地下水系穩定性較差，極易受大氣環境的影響；再者，西部高原地區的地勢相對較高，地貌變化較為豐富，在進行工程施工過程中往往需要施工人員對施工地點進行大規模的開挖、填方處理，工程施工總量極大；最后，在西部高原地區開展工程建設的過程中，諸如，滑坡、崩塌、熔巖、泥石流等不良物理地質現象出現的概率較高，這些問題的出現不僅會影響工程施工的順利進行，還會對后續工程項目的使用帶來安全隱患，因此在工程建設施工過程中必須對其進行有效的處理。對上述特點進行了解后可以認識到，在當前西部高原地區開發過程中，為保證建筑工程的質量能夠切實滿足工程建設的預期需要，施工人員不僅要明確工程施工地點地形環境、工程建設需要等情況，并在此基礎上借鑒一般情況下工程建設的施工方法，在某些特殊地區，還需要在現有軟基處理技術的基礎上對工程施工需要進行研究，應用合適的軟基處理方法，以便保證工程施工的順利進行。

2 高原河谷地區開展軟基處理工作的具體方法

2.1 項目介紹

項目地處雅魯藏布江中游河谷，念青唐古拉山南麓，平均海拔約4 500m，地勢西北高，東南低，拉薩河、堆龍河流經境內，水系豐富。決定在該區域開展工程項目前，相關工作人員對預計施工地點的地質情況進行了調查了解，由于高原區域水系相對較多，導致施工地點的不良地基較多，現階段，為切實保障工程施工的質量，工程施工重點在于采用合適的軟基處理方式，對不良地基進行有效的處理。具體來說，在該工程施工過程中，首先，從地基土的實際情況來看，施工地點土質情況主要包括人工填料、濕陷性黃土和粉質粘土層；其次，從施工現場水文情況來看，地下水主要來源為上部滯水，通過地表水滲入補充；再者，在工程施工過程中，為切實保證建筑工程的施工有效性，針對不良地基的存在，相關工作人員主要采用獨立基礎處理方法，切實提升地基的承載力。最后，為降低不良物理地質現象的出現可能性，相關工作人員可采用常規處理方法和獨立基礎處理方法對工程施工地點及周邊環境進行加固。

2.2 軟基處理方法

在本次工程建筑主體部分建設施工過程中，相關工作人員在軟基處理過程中應用了片石換填法，這種方法在實際應用過程中不僅可以有效減少施工地點地層淺層部分的沉降量，還有效提升了施工地點地基的實際承載力。

2.2.1 工藝流程

片石換填法是一種通過在施工地點的地基處，挖除一定量的軟土，然后將一定級配的片石對地基位置進行分層回填，并對其進行碾壓，以便保證地基的承載力能夠滿足工程施工的需要。在采用片石換填法對上述高原河谷施工地點的軟基進行處理后，不僅提升了土層的承載力，還為后續工程施工打下了堅實的基礎。

2.2.2 操作方法

在進行本次高原河谷地區軟基片石換填工作時，第一步，相關工作人員依據工程施工設計圖對施工地點軟基挖掘的深入與范圍進行了確認，并且通過撒上石灰線，繪制挖掘斷面的方式，為后續開挖工作的順利開展打下基礎。第二步，在正式施工前，相關工作人員對施工場所進行了清理，保證施工地點的草皮、樹根、淤泥等物質的存在對后續工程施工產生不利影響。第三步，為保證后續開挖工作的順利進行，相關工作人員在施工地點附近修建了簡易的便道，為挖掘機的連續工作提供助力。第四步，在開展填前碾壓工作前，為有效排除施工地點部分地區的地面積水，相關工作人員在有地下水滲出的區域修建了片石盲溝，以便將地下水有效轉移到建筑主體范圍以外的區域，同時，由于高原地區水系較為復雜，為避免地下水積存拖慢工程施工進度，相關工作人員在施工地點附近挖掘了一個集水井，便于利用小型抽水機將開挖過程中出現的積水抽干，避免軟基長時間在水中浸泡。第五步，在片石換填工作開始之前，為保證換填的片石具有良好的承載力，相關工作人員需要對片石的級配進行管理，并且在換填過程中，若施工地點穿越采空區，相關工作人員還需要在明確工程施工實際情況的基礎上，選擇合適的級配材料，需要注意的是，在進行片石換填的過程中，相關工作人員需要盡量避免片石材料中混入有機質、黏土塊等雜質。第六步，在開展填前碾壓工作前，若地面橫坡比例超過1∶5時，則需要對施工場所進行挖臺階處理，并且在此過程中需保證每級臺階的寬度均在2m以上，臺階坡面內傾4%，然后用小型夯實機將臺階夯實。第七步，在正式換填片石的過程中，相關工作人員可以現在需要換填的軟基部分進行測量放線工作，完成中樁、邊樁的放置工作，然后打出邊線樁，并且用油漆作出標記，利用白石灰繪制出方格網，在利用方格網控制片石回填量的過程中，應從最低一級臺階開始進行片石填埋，然后用推土機對片石層面進行分層推平，其實際情況如圖1所示[1，2]。

圖1 軟基的分層回填夯實

2.2.3 注意事項

在利用片石換填法對軟土地基進行處理的過程中，為保證換填工作的質量能夠切實滿足工作需要，首先，相關工作人員需要對換填軟土的填方材料質量進行實驗室實驗，在盡可能降低工程施工成本的基礎上，保證進場片石的強度能夠滿足工程施工的需要；其次，為切實了解換填工作的具體工程施工過程，相關工作人員可以在全面掌握施工設計圖紙與施工規范的基礎上，結合施工現場的實際情況，選擇一段軟基，開展現場壓實施工工作，了解為保證地基承載力能夠滿足后續建筑工程施工需要的基礎上，每層片石最小的厚度、最少的碾壓次數、每次碾壓的最慢速度等因素的具體組合方式，并且在得到工程時批準后，以此作為后續工程施工的基準；再者，為降低后續工程施工、使用過程中出現不良物理地質現象的出現可能性，在施工過程中，對于施工現場周邊的沖溝、土埂等結構，相關工作人員需要在開展片石換填工作簽對其進行處理，避免在軟基換填工作結束后出現不均勻沉降的情況；最后，在進行片石回填工作時，每層軟基填方水平分層應按照現場試驗的壓力試驗結果進行確定，并且嚴禁出現推填施工對墊層下臥層軟弱土基產生擾動的情況。

2.3 片石換填的試驗方法

片石換填試驗主要是在工程項目正式施工前，在保證工程施工現場與施工難以程度相近的情況下，對施工現場所需使用的換填工作現場填筑與壓實效果進行測試的試驗。在此階段，可以對實際施工過程中所需使用的大型機械設備進行測試，并且明確工程施工階段為保證地基整體質量能夠滿足設計與規范要求，換填片石所需達到密實度、施工參數、施工工序等內容，以便為后續正式工程施工的順利進行提供參考。

2.4 片石的填筑、攤鋪與碾壓

在對軟土地基進行片石換填施工的過程中，主要的施工方法是先用挖掘機挖出設計厚度的軟土(如圖2所示)，然后將片石平穩擺放到相應位置，進行地基的分層填筑，在此過程中，相關工作人員需保證每層片石的壓實厚度滿足設計規范的要求。具體來說，在進行換填片石施工的過程中，相關工作人員應遵循“先低后高、分層填筑、分層壓實”的原則，并且為降低壓實工作的難度，應盡可能將每層片石填筑的厚度控制在40cm～50cm之間，為便于后期填筑工作的管理，在開始填筑工作前相關工作人員應先在合適的位置畫灰格、插桿掛線，以便更好地控制每層片石的填筑厚度。需要注意的是，在當前的工程項目施工過程中，為節約地基施工的成本，片石的抗壓強度往往存在一定的差別，在實際施工過程中，為避免因片石強度差異影響軟土地基換填工作的效果，可以采用分層分段換填的方式，將強度較大的片石石料放在填筑層的下方，在上方填鋪軟質石料。

圖2 基坑軟土挖掘

在進行工程軟土地基片石攤鋪工作的過程中，面對不同粒徑大小與組成的片石，可以采用不同的攤鋪方法，以便保證攤鋪工作的質量能夠切實滿足工程設計施工的要求。具體來說，對于大粒徑的片石，在攤鋪過程中，可以采用漸進式攤鋪法，即在片石攤鋪過程中，相關工作人員可以令運送石料的汽車在新填的松料上，按照先低后高、先兩側再中間的順序，逐漸在地基層進行卸料，然后由推土機及時將石料攤鋪平整，對于局部區域存在的坑陷，則可以使用人工找平的方式，使用小石塊、石渣等材料進行填補。對于含細料較多的片石石料，在開展攤鋪工作的過程中，相關工作人員可以采用向后退攤鋪法，由運送石料的汽車在已經壓實的攤鋪層上向后退著卸料，使石料呈梅花形密集料堆，再由推土機將石料攤鋪平整。需要注意的是，在由人工進行粒徑25cm以上石料攤鋪工作的過程中，相關工作人員應先填鋪大粒徑石料，并使石料的大面朝下，小面朝上，在保證石料放置平穩后，使石料間緊密靠攏，然后填鋪小塊石料，在將小塊石料依據其大小擺放均勻后，用小石塊或石渣對片石層進行找平處理，并用石屑對縫隙進行填充，最后將片石層壓實，以保證片石層的整體強度能夠滿足建筑工程對于底基層的要求。

在進行片石層壓實處理的過程中，相關工作人員可以選用激振力在50t以上的低頻高振幅垂直式振動壓路機，然后控制壓路機按照試驗階段獲取的施工參數，進行片石層的碾壓操作，在碾壓過程中，相關工作人員應遵循“先輕后重、先靜后振、先低后高、先慢后快、輪跡重疊”的施工原則，對片石層進行碾壓處理，并且在工作過程中，相關工作人員應保證片石層碾壓不存在死角、漏壓等問題，保證碾壓整體的均勻性與一致性，對于碾壓過程中無法直接處理的邊角部位，相關工作人員可以按照相應的設計規范要求，用小型夯壓機對其進行夯實處理。

3 結 論

總而言之，在進行高原河谷地區建筑工程施工的過程中，為盡可能延長建筑工程的使用壽命，在明確施工地點實際土質、水文等情況的基礎上，依據建設施工中建筑對地基承載力的需要，采用合適的施工方法對軟土地基進行處理，成為保證工程施工順利進行必不可少的步驟之一。