市政工程中軟弱地基的處理方法研究

徐翠梅 青島坪苑市政園林工程有限公司

在市政工程的建設中，某些特殊地段自然環境不適合施工。例如在沙石地、鹽堿地等軟弱土上修建高鐵、橋梁、道路等。這種土質天然含水量大，負荷能力低。增加了施工難度和危險性，容易遇到地基下沉的問題。如何解決這些問題，保證施工過程中的工程質量以及投入使用后的安全性，本文就此問題進行了探討。

一、市政工程中處理軟弱地基的重要意義

市政工程的目的是更好地提高居民的生活品質，例如地鐵、橋梁、電力、燃氣等都屬于市政工程的范圍內。市政項目的建設投入巨大需要消耗大量的人力、物力，市政工程的建設對于國家和居民都有著重要意義。市政項目的工程質量和人們的生活密切相關，工程質量差的市政項目，除最初的建設費用外，后期的維修也是一筆巨大的開支，同時這類建筑不僅會嚴重影響到人們的正常生活，甚至會威脅到人們的生命安全。提高工程質量首先要從建設上入手。地基的作用是使建筑物安全，可以正常使用而不受到破壞，是建筑物的基礎與安全保障。根據中國不同地區的季節差異、土質結構含沙量的不同，建造地基的方法也有所不同。例如土質含水量大，泥土呈液態，半液態的淤泥質土或土質結構松散所含砂礫較多，由建筑垃圾等充填而成的雜填土、鹽堿地、季節性凍土等都屬于軟弱土層。因泥土的土質強度支撐不住建筑物的重量，直接在土層上進行施工會存在很大的安全隱患。土層無法支撐建筑物重量引起的整體變形或下沉。在施工前進行土質強化可以保障工程質量，排除施工中或施工后的使用過程中存在的安全隱患問題。

二、常見市政工程軟弱地基處理的原則

市政工程在軟弱地基的處理上首先要選用適合的充填材料，達到強化土質的目的，但不對自然環境產生危害。例如用生活垃圾進行地基充填，生活垃圾中的有機物經過長時間的掩埋，自然分解后體積變小，與地表建筑之間形成無支撐的空洞，使得建筑物的安全性大打折扣，容易對土壤和周圍的水源產生污染，對自然環境造成破壞。在軟弱地基的處理上還需注意材料的隔斷性防止水分滲透。市政工程的施工非常龐大，市政工程的修建和居民生活密切相關，很多市政工程是在居民區附近直接施工的，例如：地鐵、人行立交橋等。在市政工程施工中要避開居民的休息時間，做好安全防護工作，防止出現意外事件。

三、市政工程中針對軟弱地基的常見處理方法

（一）針對軟弱地基地下地洞的處理

地下地洞的形成原因有很多種，地洞的存在本身就有著塌方的危險。軟弱地基的特殊松散土質大大加大了其危險性。市政項目施工前首先應對施工區域進行檢測，排查施工風險。對于底下地洞的處理有兩種方法，直接充填或破壞性充填。直接填充就是采用一定的技術措施，在不破壞地面結構的情況下將充填物輸入至底下地洞內，通過充填物的輸入壓力使土體的空隙減少，提高土壤的穩定性，這種方法不適于地面工作的情況。破壞性充填就是破壞土壤整體的結構，使用爆破物在洞穴內形成塌方，使地面的土壤進入到底下地洞內，用砂石、礦渣等材料從地面進行充填，這種方法破壞性比較大，在施工過程中會產生大量的噪音和粉塵。具體的使用措施要根據現場情況來決定。

（二）運用水泥攪拌樁建設復合地基

水泥攪拌樁的工作原理是將水泥攪拌樁埋入地下，注入水泥。以水泥為加固劑把土壤和水泥充分混合。改變土壤結構、增強土質硬度達到理想的施工效果。經過多年的實踐，水泥攪拌樁是一個改變軟土結構的有效方法。但水泥攪拌樁也有造價高、在施工前要進行壓樁測試施工期較長的特點，水泥攪拌樁也并不適合所有的土質。在土壤結構中含水量較大，淤泥狀的土質中使用水泥攪拌樁，水泥和土壤混合后難以成型。

（三）軟弱地基的換填處理策略

軟弱地基的換填處理思路是將土層中的結構松散穩定性差的軟弱土挖掉換上強度較高的物質。這個過程要求換填材料具有較高的穩定性，不會在使用過程中因為路面壓力產生回縮導致路面變形，還要求具有一定的防侵蝕性，不吸水，例如沙石、煤渣等不會因為地面滲水或是地下水滲透改變其穩定結構，且在施工過程中材料獲取比較容易，造價不高可以保證施工需求。

（四）軟弱地基的墊層處理策略

地基墊層的位置處于已經建好的地基和表面的地基土之間，其保護地基和充填表面，使其平整便于施工。對于軟弱地基的墊層需要考慮以下幾個特點。第一，在施工過程中其受力點是否均勻。若其受力點不均勻需要重新進行充填。第二，通過公式計算得到最佳值。地基墊層修建方案的設立需要進行多次的公式計算，根據公示計算其厚度，下沉距離以及地基所能承載的最大壓力。

（五）高壓旋噴樁在軟弱地基中的工作原理

高壓旋噴樁的工作原理是利用旋噴樁前端的潛孔錘通過給地面施加壓力，在下壓的同時啟動潛孔錘上面的高壓噴水裝置，通過高速的水流切割剝離土層，將剝離下的土層與下注的水泥混合形成連續搭接的水泥樁。建立多個水泥樁在泥體中形成水泥承樁臺，加強土壤對建筑的承重負荷力。高壓旋轉噴裝置作業效果要高于水泥攪拌樁，制成的水泥加固體其強度接近于混凝土柱。在軟弱地基中采用高壓旋轉噴樁的優勢在于對地層適應性高，工程中的施工防滲能力較強，高壓旋樁作業在過程中產生的震動、噪音較小，對于施工場地周圍的建筑物以及居民生活不會產生影響。

四、結束語

在市政工程的建設中地基的建設尤為重要。在軟弱地基上施工的風險很大，現代技術已經能很好地改善軟弱地基的土壤結構，改變土質硬度，達到理想的施工效果。在改善軟弱地基的研究中需要工程師和研究者共同努力，從而推動中國的建筑事業的進步。