李超
(安徽嚴紅建筑工程有限公司安徽蕪湖 241000)
市政工程中軟土地基施工技術要點探析
李超
(安徽嚴紅建筑工程有限公司安徽蕪湖241000)
隨著我國社會經濟的發展、城市化進程的加快,市政建設的科學性和合理性備受關注,但是我國幅員遼闊、地形各異,市政工程受限于功能需求有時候不得不在一些特殊地形進行施工,軟土地基施工就是市政工程面臨的一大難點問題。本文將立足于工程建設施工的實際,從市政工程建設施工的需求角度出發,對市政工程中軟土地基施工技術要點進行分析。
市政工程;軟土地基;施工技術要點
市政工程是我國城市城市建設的重要工程,其本身的建設質量至關重要,隨著我國城市建設規模的不斷擴大,市政工程面臨的軟土地基等復雜地質環境的概率越來越大,因此對市政工程中軟土地基施工技術要點的分析具有鮮明的現實意義。
軟土地基是一種在特殊地質環境下形成的工程地基形式,其突出特點是周圍土壤環境惡劣,絕大部分軟土地基地處高壓縮性土壤環境下,周圍土體的高壓縮比,導致其受力結構不夠穩定,在外力和自身重力的作用下回發生大幅度的塑性或彈性形變。其特性主要表現在以下幾個方面:①土壤透水性差,土壤自身涵養水分的效果比較明顯,但是其含水量的變化幅度不大;②抗剪強度低,因為自身含水量比較大,其結構強度,尤其是抗剪切力的強度不足,通常情況下抗剪強度都在30kN/m3以下;③壓縮比高,這種土壤在外力的作用下壓縮幅度都0.5MPa-1以上。由于軟土地基的這幾種特性,這種地基特性對于市政工程等關系到公共安全的工程的影響是顛覆性的。
2.1地基結構穩定性
地基作為市政工程的承受外力和自身重力的主要著力點,其自身的結構穩定性至關重要,只有地基自身的結構保持穩定,才能為市政工程提供一個穩定的外力環境,讓市政工程受到的外力和自身的重力能夠順利傳遞到地面,同時結構穩定的地基能夠保證市政工程有較為合理的剪切力結構,不受地基的局部塌陷或者隆起的影響。
2.2地基強度
地基的強度是市政工程抵抗外力的重要參數,只有地基保持較高的強度,在面對地震、強風等惡劣自然環境的時候,市政工程能夠通過地基將所受外力轉移到地面,從而保證市政工程較高的穩定性。
2.3水穩定性
在一些地區,因為淺層地下水的埋藏深度較淺,所以淺層地表的含水量是極為豐富的,土壤中大量水分的存在會對地基造成嚴重的侵蝕,尤其是在軟土地基區域,地基以及地基周圍土壤的透水性較差,水分的侵蝕會破壞其結構,導致其結構強度下降。所以在市政工程的地基施工中,基于地基全生命周期的水穩定性是必須考慮的問題。
3.1基坑挖土施工
在軟土環境下進行市政工程地基施工,基坑開挖是面對的首個技術要點,因為軟土地基本身的結構強度不大,土壤的流動性較強,所以在基坑開挖過程中要注意減少對軟土持力層的破壞,同時在施工過程中要對基坑周圍土體位移量進行檢測,一旦超過警戒數值應該采取支撐、支護等技術手段進行加固,以防止出現土體塌方的現象。在施工過程中已經挖好的基坑和基層在靜置過程中應該保持高頻率的檢測,相關檢測人員應該聯合地質勘探人員,對基槽、基坑的形變量、相對位移量進行實時檢測,以保證施工安全。
3.2圍護施工
大型基坑施工完畢后,后續施工開始之前,應該對基坑周圍進行支護,支護手段應該根據基坑的地質和土體實際情況進行針對性選擇,通常情況下淤泥形成的軟質地基基坑可以選擇板樁、預制樁以及鉆孔灌注樁作為支護承力結構。因此在流動性較強的軟質地基中,板樁、預制樁以及鉆孔灌注樁加入產生的擠壓力,會將土層的水平擠壓力抵消掉,從而進一步遏制基坑土體受到的水平推力,減少支護系統與基坑壁之間的作用力交互,保證基坑的安全。
3.3墊層施工
如前文所述,由于市政工程對地基有較高的穩定性、結構強度要求,所以當市政工程在軟質土壤環境下進行地基施工時,通常都會采用效果較為明顯的墊層施工方式,當前墊層的應用是解決軟質地基的主要技術手段。具體而言是指在地基施工過程中,對地基周圍和底層的土壤進行人為更換,雖然由此產生的工程量很大,但是基礎土層經過更換以后,地基小環境等到極大的改善,于地基直接接觸且手里最大的地基底層的結構強度有極大的提升,能夠實現市政工程對地基的絕大部分要求。
通常情況下地基墊層以砂墊層為主,因為砂石本身的結構強度較大,不會再外力和水里侵蝕的影響下發生形變。不同墊層結構與墊層的壓實度、壓實方法如表1所示。
從市政工程施工的角度來看,墊層的應用有利于提高地基整體的承載力、有利于地基沉降量的降低、有利于提高軟土層排水固結效率。
(1)墊層本身的結構強度要明顯高于軟質土體,其在地基施工中的應用,能夠有效的提升軟土層的結構強度,尤其是一些包含固化劑的墊層,其在接觸軟質土層中水分的過程中會固化,在一定范圍內形成相對穩定的地質結構。另外墊層還起來擴散應力的作用,當下臥層軟土部分的壓力變小時,其沉降量也會相應的減小。
(2)通常情況下市政工程地基的沉降量為總沉降量的一半以上,如果用壓縮比較小的墊層代替軟質土體,地基整體的沉降和壓縮量會大幅度下降,通常情況下這一改進會讓地基的沉降和壓縮量降低50%以上,可以說使嚴峻的地基沉降問題得到極大改觀。同時地基的整體性得到提升,不會出現不規則沉降導致的建筑物剪力結構復雜問題。
(3)軟質地基施工除了要解決地基的沉降和形變問題,地基含水量的降低也是需要解決的重大問題,但是因為軟質土層本身的透水性較差,在固結排水過程中,周圍的土地都會受到影響,從而增加排水量、延長排水時間。墊層的加入將地基區域與周圍區域隔開,有效的遏制了土壤水分的交互流動,從而降低固結排水量,提高固結排水的效率。

表1 不同墊層結構與墊層的壓實度、壓實方
3.4施工檢測與進度控制
市政工程的軟質地基施工關系到社會公共安全和施工人員的生命財產安全,所以在施工過程中檢測和進度控制是必不可少的,軟質土壤是誘發塌方、泥石流、透水等一系列安全事故的主要土質類型,所以在施工過程中要保證對土體位移量、變化量的實時監測,確保施工安全。
市政工程是一種政府投資行為,其本身的工程投資和工程質量關系到政府資金的合理運用,而施工的進度無疑會直接影響施工成本,因此對施工進度的控制至關重要,不管是施工材料的預壓還是墻體的砌筑施工,都需嚴格控制其施工質量,只有這樣才能避免工程項目施工成本增加、施工效益降低的現象產生。砌筑時要控制好砌筑的高度,每天砌筑的高度應該不高于一排的腳手架高度,也就是1.5m左右;在對混凝土進行澆筑時也需要控制好均勻度,以免偏心受壓。
市政工程是現代工程的典范,其本身的工程質量事關重大,因此在軟質土體環境下,市政工程的地基施工技術要點分析具有鮮明的現實意義。本文從基坑挖土施工、圍護施工、墊層施工、施工檢測與進度控制等多個角度對市政工程的地基施工技術要點進行了分析。
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TU753
A
1673-0038(2015)40-0022-02
2015-9-21
李超(1982-),男,2008年11月取得市政工程專業工程師職稱,2013年畢業于大連理工大學,建筑工程管理專業,任項目二部經理。