研究市政項目施工中軟基的處理方法

林公正

(江蘇華泰路橋建設(shè)集團有限公司，福建 福州 350001)

1 關(guān)于軟弱土地基

構(gòu)筑物基礎(chǔ)支撐在地基上，地基是最底層的受力及傳力構(gòu)件，決定著工程安全的關(guān)健因素。地基包括：自然形成地基和人工地基。前者是屬于無需物理、化學(xué)等加固的自然地基，可直接作為基礎(chǔ)的持力層，后者采用挖填法、換填材料。材料包括：碎塊石墊層、砂卵石、石屑墊層等。軟土地基具有黏度高、含水率大、飽和性高、容易發(fā)生塌軟、不能抵抗剪切破壞的特點。施工前忽略對原有地質(zhì)情況復(fù)測和釬探的話，容易造成實際地質(zhì)與地勘資料不符合，且地質(zhì)構(gòu)造中的地下水位標高、淤泥層厚度、原有埋高的管線，會在施工過程中無法考慮到，造成嚴重的工程質(zhì)量事故。軟基上堆放材料，也容易造成附近開挖的邊坡坍塌情況，應(yīng)避免建設(shè)于軟基上的結(jié)構(gòu)物，在自重作用下的不均勻沉降和永久受力情況作用下的位移。

2 軟基施工方法

按照以上所述軟基的基本特點，建議以下處理方法。

(1)拋石擠淤法。采購形態(tài)完整的卵石、塊石作為回填材料，并采用內(nèi)填外擠方式堆砌施工，若能就地取材，則經(jīng)濟性更優(yōu)，此法用于深度不大的軟基施工。

(2)軟基挖除后換填各類透水性好的材料，又稱為挖填法。處理淺層軟基較為適用，具有施工時間較短、強度增長快的特點，但如果處理軟基較深，則費用較高。

(3)若對軟基采用土體固結(jié)后增加承載力為目的，也可用高壓旋噴樁法。利用鋼導(dǎo)管打入土體內(nèi)部，邊旋轉(zhuǎn)邊噴射水泥漿，達到設(shè)計承載力目的，可在較短時間內(nèi)完成施工，但成本較高。

(4)排水板導(dǎo)流法降低土體含水率使軟土固結(jié)，又稱豎向排水體固結(jié)法。當現(xiàn)場為大面積平整軟基時特別適用，但要較長時間固化。

(5)CFG樁法施工。用于埋深較深的軟基土中，一般大于3m的土層中較為適用，但成本較高。

(6)抽真空堆載預(yù)壓法。當施工時間要求較短、現(xiàn)場僅有少量回填土方時采用。

軟基處理方法決非上述幾點方案，若地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜、工期要求緊張、也可搭配組合施工，具體選用方法應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗、專家論證、經(jīng)濟比選后確定。

3 關(guān)于施工方法介紹

軟基處理按深度有小于3m淺層：可采用挖填法。材料可使用：透水性較好的塊石、卵石、砂礫石、碎石等。深度大于3m軟土地基可采用方法有：高壓旋噴樁法、排水體引流法、抽真空堆載預(yù)壓法、CFG樁法等。具體適用根據(jù)施工環(huán)境靈活選擇，以下對這幾種方法進行分析研究。

3.1 拋石擠淤法

地基坡度較大或有向外傾斜趨勢時，填筑方向由低處向高處回填并壓實，并在較低處多拋填石頭不少于2m寬，逐漸形成平整的頂面。如果軟基下臥層較為平坦時，塊石應(yīng)向外拋填后，并采用載重量大的壓路機碾壓成型，完成后在面層上鋪筑砂墊層，再重新碾壓。

3.2 挖填法

對于舊地基上存在坑槽、洞穴情況，應(yīng)采用灌沙回填，并拆除舊基礎(chǔ)，采用重型鋼輪壓路機碾壓施工時，應(yīng)充分碾壓密實。換填材料需分層攤鋪分層壓實，壓實度應(yīng)保證不低于95%的要求。材料選用粗細合適的碎石、石屑墊層，含泥量在總量的5%以內(nèi)。也可回填塊石、片石，使用粒徑各類分級塊石。另外，草皮、腐植土、老黃土等不作為回填材料。若采用換填灰土墊層，石灰細度應(yīng)符合要求，不得有結(jié)塊現(xiàn)象，并在周圍需根據(jù)要求設(shè)置水泵，保證發(fā)電機等固定電源供應(yīng)。完工后，路基上采用土工布等覆蓋養(yǎng)護，養(yǎng)護期間禁止開放交通，受水浸泡應(yīng)重新回填碾壓。

3.3 排水體引流法

區(qū)別材質(zhì)不同類別，可分為利用塑料排水板導(dǎo)流和鋼套管沉入砂袋法導(dǎo)流二種方法。二者均符合深層軟基處理的需要，與抽真空堆載預(yù)壓法配合使用時，此法軟基固結(jié)速度較快，但應(yīng)具備足夠長的堆載時間。

塑料排水板施工流程為：平整場地-攤鋪并碾壓下墊層-定位樁號-樁機裝配-安裝樁靴-打入鋼套管-剪斷排水板-樁機移至下個樁位-攤鋪并碾壓上墊層。樁機可采用沉管樁機，塑料板穿過并固定好樁頭后，吊車吊裝下落過程中應(yīng)防止樁頭觸碰到鋼套管，并保證垂直度進行校驗，一直到樁尖碰到孔底時可適當放松。

袋裝砂井的施工流程為：場地平整-攤鋪并碾壓下墊層-定位好樁號-樁機裝配-打入鋼套管-沉入砂袋-拔出鋼套管-樁機移到下個樁位-埋好砂袋頭-攤鋪并碾壓上墊層。砂袋材料時采用的編織袋，砂袋撕破強度應(yīng)檢驗合格，不得出現(xiàn)被自重頂破砂袋的情況。砂采用中粗砂、砂包土、機制砂裝袋，裝填至砂袋不溢出砂子，并防止出現(xiàn)漏砂情況。購買的編織袋需經(jīng)檢驗方可入庫保管。砂袋用吊機吊入砂井內(nèi)，吊裝過程應(yīng)防止砂袋打結(jié)、旋轉(zhuǎn)、撕裂等情況發(fā)生。砂袋頭應(yīng)埋入砂墊層以下不少于0.3m。

3.4 高壓旋噴樁法

此法分為：單管法、雙管法、三管法等。采用單重管施工時，管內(nèi)噴射水泥漿液，膠結(jié)材料每米用量不低于220kg，成樁截面較小；雙重管施工時，管內(nèi)噴壓縮空氣和水泥漿，膠結(jié)材料每米用量不低于300kg，成樁截面中等；三重管施工時，同時噴漿液、噴射壓縮空氣和水流，膠結(jié)材料每米用量不低于350kg，成樁截面較大。此方法極大提高軟基固結(jié)度及承載力，對于防止構(gòu)筑物的不均勻沉降十分有效。水泥漿采用32.5早強型水泥作為膠結(jié)攪拌的材料，水膠比約0.45左右，當水泥膠體的性能不符合施工需要時，可根據(jù)實際情況加入一定比例的外加劑，包括：減水劑、緩凝劑、早強劑等。施工前應(yīng)進行試樁，制拌的泥漿稠度應(yīng)符合要求。拔樁在離地面小于0.5m時可停止噴漿，導(dǎo)桿鉆進速度應(yīng)控制在0.8m～1.5m/min；導(dǎo)桿提升時，一邊旋轉(zhuǎn)一邊噴射水泥漿，提升速度應(yīng)控制在0.5m～0.8m/min。施工過程中應(yīng)密切監(jiān)控以下參數(shù)：最小噴漿用量、噴口壓力指標、鉆頭提升和鉆進速度。

3.5 抽真空堆載預(yù)壓法

采購的橡膠膜的厚度、柔韌性、耐反復(fù)刺破強度應(yīng)符合要求；膜間搭接時，應(yīng)采用焊機熱熔焊接而成，二層膜之間的搭接寬度不少于0.5m；使用的設(shè)備應(yīng)為射流式真空泵，提供的數(shù)量按面積通過計算確定，且不少于2臺的設(shè)備。管路應(yīng)在施工前接好，形成封閉的回路做好閉水試驗，防止抽真空時候泄露氣體，安裝漏電裝置保護器等。設(shè)備運行時應(yīng)隨時監(jiān)測參數(shù)有：沉降差、真空度、孔隙水壓力。軟基達到以下指標時可停止抽氣：(1)地基的固結(jié)度滿足設(shè)計要求時；(2)地基沉降值及其抗壓強度達到規(guī)范標準；(3)連續(xù)5晝夜的每天沉降差小于0.5mm/d。

3.6 CFG樁(又稱水泥粉煤灰碎石樁)

粉煤灰使用Ⅱ、Ⅲ級，并摻入砂、碎石屑等作為成樁材料，也可摻入水泥。施工用沉管樁機，在開工前應(yīng)進行樁身強度檢驗和成樁施工效果評價，若不符合要求應(yīng)作調(diào)整。樁身材料的配合需要經(jīng)試驗決定。第一次下料時應(yīng)與管口相平，邊拔邊填充材料，樁頂上超灌長度約0.5m，后期鑿除樁頭。檢驗試驗時提供不少于3組標準養(yǎng)護的試塊作抗壓檢驗。樁間的間距較小時，可采用間隔成樁的方式，防止樁基發(fā)生擠土偏位，無法沉樁。

4 結(jié) 語

隨著國家綜合國力增強，市政施工技術(shù)在科技實力的帶動下，生產(chǎn)力大幅度發(fā)展，我國市政施工技術(shù)發(fā)展日新月異，施工質(zhì)量也有了質(zhì)的飛躍，各類經(jīng)濟性施工方案不斷推陳出新，解決了工程施工的各類難題。軟土地基是各類基礎(chǔ)施工中容易發(fā)生沉降的主要原因所在，選用的處理方法是否恰當會直接影響到主體結(jié)構(gòu)的安全，結(jié)構(gòu)性裂縫等會隨時間延長逐漸顯現(xiàn)出來，需要通過有效施工方案，才能保證工程施工安全并保證順利完工。各建設(shè)單位各方均應(yīng)提高重視程度，在現(xiàn)場施工中應(yīng)根據(jù)工程所處的環(huán)境條件，因地制宜，編制專項施工方案，必要時請專家認證后，再進行工藝試驗評定。選用較為適用、合理的施工方案處理好軟弱地基，最終目的是為了保證項目建成后符合結(jié)構(gòu)安全規(guī)范要求及具備完整的使用功能。