市政工程施工中的軟基加固技術分析

蔡琨

煙臺立豐市政工程有限公司 山東 煙臺 264000

引言

根據市政工程中軟基地質的實際情況，要選用合適的工藝是十分必要的。在工程實踐中，由于軟黏土的存在，導致基礎塌方和沉陷量較大。由于不受控制的因素的作用，軟基地區往往會造成工程質量問題，使施工目的難以達到。為了改善地基的性能，降低因地基而造成的質量問題，對市政工程的安全運行具有重要意義。市政工程往往因建設項目質量問題而未能實現建設目的。所以要將軟基加固技術作為市政工程的重要組成部分。

1 市政工程軟基加固闡述

1.1 工程中軟基形成原因

在城市建設中，軟基產生與多種影響因子有很大關系。首先是天然條件，而軟基產生與天然條件有很大關系。根據當地的氣候、氣象、水文等因素，軟基土體的品質也有很大差別。在暴雨天氣和復雜的水文地質環境下，容易出現軟基，尤其是在日間變化強烈的區域，軟基會引起熱脹縮。為此，在工程施工中，建筑單位要加強地基的防水，并實時監控當地的降水狀況，選用可延伸的建筑材料，以降低其對基礎結構的負面作用。另外是人為原因的影響。在工程軟基中，除了自然條件之外，還存在著人為的影響[1]。其表現為工程技術工人職業素養的影響。由于工程技術的落后，使得工程人員缺乏對水泥攪拌和基礎的專業知識，不能根據需要對樣板進行準確的成型。雖然短期可以達到一定的承載量，但在長期的使用中，會使基礎產生凹陷、開裂等現象，影響到施工的效果。

1.2 軟土地基特性

軟土地基以泥沙及其他構造物為主，以泥沙及泥沙為主。土體構造特征是流動和高穩定性。就總體而言，軟土地基特性表現如下。一是土體高流動率。由于受長時間荷載作用，導致了松軟基礎的剪切構造發生改變，地基發生失穩或破壞。二是土壤水分含量高、土壤水分含量高。地基的構造對地基進行有效的排水和滲透性不好。三是沒有足夠的力量。疏松地基剪切力的破壞非常大，而且會受到外界和其他的因素的作用。土體很容易發生失穩，在壓力作用下會發生形變。因此，在對地基進行加固時，必須遵守下列基本準則。首先，考慮到低濕度的軟基，為了防止下雨天施工，必須做好基礎的排水工作。其次要提高基礎的動態特性，防止由于軟黏土的不均勻性而引起的沉降，從而對周邊房屋的安全造成不利的后果[2]。同時，還可以改善地基強度和持久性，按照現場情況進行相應的工藝布置，并能對開挖、加固處理、排水進行預防和防治。

2 市政工程施工中軟基加固技術應用的意義

本文從軟基加固的基礎上，探討了軟基加固技術的應用。第一，要確保施工的安全性，軟基本身的承載性很低，在施工中若不及時采取措施，必然會導致路面塌陷、裂縫等相關的安全隱患。這不但會造成施工的質量無法達到預期的效果，而且會對人們的日常出行造成一定的阻礙，從而提高交通意外的發生率。第二，節省開支。城市基礎設施具有很強的運輸能力，因此，在相應的施工中，要花費大量的人力物力，而一旦軟基承載力不足，則會導致后期的維修費用高昂。為此，建筑單位要重視對軟基的適當運用，以增強基礎的強度，延長其使用年限，減少其以后的維修費用。第三，要有效地處理滲流問題，由于區域環境的原因，尤其是雨天，地基基礎在長時間的浸漬和積水中，會對承載力造成很大的影響，加強軟粘土的加固可以緩解土壤的滲漏，從而達到緩解滲漏的目的。同時，對地基進行加固，可以有效地改善城市的地基，確保工程施工性能和安全性。

3 軟土區域地基施工常見問題

軟基是城市工程施工的重要組成部分，如果處理不好將會使其預定目的受到影響，軟土區域地基施工的一般問題可以歸納為：總體強度低，問題發生速率高。在特定的工程施工中，如果土壤中含有大量軟土，土壤中含有大量的中性水離子，土壤表層有正、負電荷的分布，并且正負電荷的持續增強。結果是，在高溫下，水溶性物質對大氣環境下的溶解物質對其的吸收能力產生一定的影響，而隨著中性水分的增加，土體黏性也會越來越差，變得越來越堅硬[3]。城市工程施工的規模和數量都在增加，例如，城市公路的地基承受能力越來越強，因此引起地基塌陷和沉降發生率的提高必須引起人們的關注。

4 市政工程中常用軟基加固技術

4.1 預應力管樁施工技術

在實際工程中，預應力管樁施工是一種行之有效的方法，但在實際工程中使用前，需要專業的勘探者首先要明確軟基的位置和大小，然后仔細地測量，減少累積的錯誤，避免影響到加固和材料消耗。確定好地點后，根據樁位放置管樁，進行施工。由于軟基地區的地質情況比較惡劣，因此，在工程中，先將一根接一根的地樁插入到地面，然后將三層結構重量傳遞給下層承載力高的地層，而當下層有高承載力的地方，則可以借助樁基與周邊土體之間的摩擦作用，提高其承受能力，而在鉆孔結束后，必須在周邊布置標記，避免影響其強度。采用預應力鋼管樁法可以有效地進行管樁加固，但由于造價昂貴，而且對管樁的長度和間距有很大限制。

4.2 水泥粉煤灰碎石樁加固技術

水泥粉煤灰碎石樁加固技術是一種常用的地基處理技術，它是以粉煤灰、石屑、黏性碎石等多種形式的混合材料，在混凝土中摻入混凝土或其他物料，經水混合后，可以使地基具有良好的穩定性和整體性。水泥粉煤灰碎石樁加固技術具有流動性強和易性好、強度高、經濟性好、施工方便等優點，可有效地減少對施工影響。在施工中必須進行有針對性的理論和實踐的總結，根據具體情況，按照當地的特點選擇合適的粉煤灰管道的施工堵塞方式，有針對性的質量管理應該引起足夠的關注[4]。樁距通常為3～5m，樁直徑為350～600mm，在2m處合理的加筋可以起到很好的防護作用，150～300mm的床墊結構和30mm以內的沙礫（礫石）的最大直徑也要注意。

4.3 強夯法加固技術

強夯加固技術是一種常見的軟地基加固技術，具有造價低，應用范圍廣泛，加固效果好，施工簡單等優點。強夯法加固技術是利用強烈的地面動力作用，將周邊的土體結構徹底摧毀，再將周邊的深部泥土進行大力擠壓，從而產生較大的夯坑。強夯法加固技術是一種應用于工期短、基礎預壓期較小、地基厚度較小的大型市政工程中的方法。與多層復合法相比，施工難度小，在施工中要綜合分析各種影響因素，確定是否采取強夯技術進行加固。

4.4 軟基換填加固技術

軟基換填加固技術是一種很好的用于市政工程的技術，目前已被越來越多地用于城市建設中。在實施軟基換填加固技術時，需要派遣專家進行實地勘察，確定其真實地質構造層數，并對其具體厚度及分布進行詳細的剖析，最后編制出一套合理的施工計劃。具體工程要求采取人工開挖和機械開挖相結合的方法對松軟土壤進行徹底清除，并做好周圍的清潔工作，避免對周圍的環境造成的影響。應根據城市建設中對基礎質量的要求，對土、沙進行優化，以適應更換作業的需求。軟基充填補強技術在施工中的運用，包括原材料比例、材料的質量檢驗、合理的試件和針對性的實驗，保證軟基充填技術在實際中的應用和適用性，配合相應的壓實措施，可以提高城市軟基的緊實性，為施工的施工提供更好的依據。通過對工程實例進行詳細的研究，可以看出，采用軟地基補強法具有較低的原材料購置成本和節約成本等優點，能夠保證工程單位的經濟利益。需要指出的是，軟弱地基的改填法工程建設時間比較漫長，周邊交通工作中很容易采用這種技術。為此，在市政工程中采用軟基換填加固技術必須根據實際情況，制定合理的施工計劃，以確保其在實際中的運用。

4.5 排水固結技術

排水加固對于提高含水率和不穩定松軟地基具有良好的效果。在軟弱地層中采用適當的排水技術，保證水分能充分流入疏松的地基，從而改善地基的穩定和承載能力。就現有的觀點而言，排水地基一般采用沉降預加法、真空預壓法、沙井灌注法等方式來施工。預壓排水技術主要是利用礦井內的水流來減少地層的含水量，提高土體的強度，從而實現預壓的加固。該技術措施能極大地降低對地基的損傷，確保施工安全。預壓法主要是在隔熱薄膜上鋪上一層沙子，將地面與外界隔離，采用真空設備將室內的氣體排出以增加壓力。但目前這一技術的使用還很有限，因此必須結合城市的具體情況來進行選型。在沉積物處理中，主要使用相應的機械裝置對其進行擠壓，以改善其較差的土質，從而實現較快的固化。結果表明，采用標準排水技術可以改造含水量大、流動性強的軟基。

另外，在工程施工中，塑料具有良好的排水性能，在城市建設中，塑料排水板加固技術有利于增強軟基固結能力，這種方法在軟基上的應用比較廣泛，將排水管排出土壤中的水分，這樣可以減少土層的沉陷，從而增強地基強度，提高軟基的抗壓能力。

4.6 灌漿加固技術

采用灌漿技術，必須在配套的機械基礎上，通過鉆井和灌注預先準備好的固化泥漿，主要是以泥漿為主。對巖體進行注漿，可以將泥漿與軟黏土相結合，并利用固溶泥漿改變原軟粘土的構造，從而達到較好的增強性。在工程實施之前，要對工程進行全方位的現場分析，強化工程質量管理，確保泥漿注入的有效性，做好配套設施灌漿后的維護，以真正改善工程綜合效益。

4.7 水泥土攪拌樁加固技術

水泥土攪拌樁加固技術需要在深層土壤中進行強力攪動，形成高質量的高質量基礎。一般情況下，補強的厚度大于5m，干補土厚度小于15m，濕法補強厚度小于20m。用旋轉攪拌器將水泥砂漿與周邊軟黏土混合。水泥與軟黏土經機械攪拌后，經過一定的物理、化學作用，可得到較好的水泥漿。水泥砂漿混合樁基的工程技術可劃分為：泥漿攪拌法（下文中，簡稱濕法）在自然水分低于30%（土壤水分小于25%）或大于70%時，不宜進行干燥處理。在冬季寒冷的地方，使用水泥漿攪拌器，應進行現場和實驗室測試。對擬采取水泥混合土進行地基的施工，除了按照目前技術規程要求進行的土體施工詳細勘察之外，還需確定土壤pH值。

4.8 振沖置換樁加固技術

振沖置換樁加固技術是通過振沖機連續橫向震動、沖擊等方法，在軟基上進行多次橫向震動和沖擊，使其在加固后的土體處產生空洞，然后振填碎塊，從而形成一種碎石與加固復合基礎。通過對砂礫灌注樁進行試驗，發現其本身的抗壓能力較強，能起到一定程度的排水效果，加快地基的固化。振沖置換樁技術適合于粘土，也可以用于粉煤灰的治理。當然，也可以用來制作沙地上的石墩。但在這個時候，擠壓比取代更重要。在制樁時，由于振動裝置的橫向振動，使填充物壓入孔壁，使樁身的直徑增大。在這種壓力下，由于土壤的約束作用，樁直徑將不會增大。很明顯，土壤的強度愈低，即對填充物的束縛愈少，則會產生較大的樁身。若土壤的硬度太弱（比如，新填的松軟土壤），導致土壤的約束無法與將填充物壓進孔內的作用力相抵消，則無法構成樁。在成樁之前，土壤硬度要達到什么程度需要及時確定。

5 結束語

綜上所述，在市政工程施工中，采用軟基加固技術進行地基處理，既能改善地質狀況，又能延長城市建筑的使用年限。建筑企業在進行城市基礎設施的建設時，必須針對不同的地質條件和施工特征，采取適當的措施，以確保對軟基進行加固，達到改善工程安全性的目的。