市政工程中软弱地基的处理方法探究论文_夏应山

市政工程中软弱地基的处理方法探究论文_夏应山

云南天进建设有限公司 663099

摘要:在市政工程建设中,地基的处理直接决定了工程的质量安全。软弱地基具有含水率高、承载力差、可压缩性与流变性强等特点,属于市政工程建设中常见的病害地质之一。如果施工单位所选处理方法不当、施工技术水平不高,都有可能留下质量隐患,后期市政工程出现沉降、倾斜、裂缝的概率较高,严重影响其使用寿命和使用安全。本文首先概述了软弱地基的危害,随后列举了强夯法、换填法等几种常见处理方法,最后基于个人经验就如何加强软弱地基施工处理展开了简要分析。

关键词:市政工程;软弱地基;水泥搅拌桩;排水固结法

引言:地基施工是工程项目建设的基础环节,也是影响工程建设质量的重要因素。在日益激烈的市场环境下,建筑公司必须要加强对软弱地基处理的重视,并根据现场调查情况制定完善的施工方案和加强现场施工管理,从而保证地基的稳定性。目前建筑行业内可供选择的软弱地基处理方法多种多样,例如有排水固结法、水泥搅拌桩法等,这些方法的适用条件、技术要点均存在很大差异,这就决定了施工单位必须要熟练掌握这些方法,从而更好的满足市政工程建设需要。

一、市政工程中软弱地基的危害

软弱地基的根本在于地质不良,也就是说施工地区的土质具有很强的压缩性,而且液化程度很高,从而导致地基强度以及稳定度大大的降低,这也就很大程度的增加了施工的难度。以往部分施工单位由于对软弱地基处理的重视程度不高,没有在施工现场加强严格的质量监管,软弱地基处理不到位。后期随着市政工程投入使用,在较大的荷载压力下出现了不均匀沉降问题,给市政工程的正常使用造成了影响,也严重缩短了其寿命,经济损失严重。

二、市政工程软弱地基处理方法

1、换土垫层法

如果市政工程的施工区域内,软土分布范围较小,则可以使用换土垫层法进行处理。首先要求施工单位做好施工区域内的软弱地基调查工作,明确其分布范围,不同地点软土的深度等基本信息,然后确定换土垫层的处理方案。使用挖掘机将表层的软土挖出,堆放在一处平整的空地上。同时,选择砂石、素土这类稳定性较强、承载能力高的材料,使用卸料车将其重新回填到基坑中。最后使用压路机将换填后的材料进行压实,形成的新地基能够满足市政工程建设需求。该处理方法的优点在于操作流程比较简单,技术含量相对较低,但是使用条件具有一定的限制,如果软弱地基大面积分布,则不宜选择换土垫层法处理。

2、重锤强夯法

强夯法的原理就是利用吨位较大的重锤,夯击软弱地基,在重力挤压作用下,让土壤中多余的水分析出,同时增加土壤密实度,最终达到提高地基承载力与稳定性的目的。该处理方法的操作步骤也比较简单,确定软弱地基后,在该处架设支架,使用钢丝绳将重锤拉起至一定高度。松动钢丝绳,让重锤在重力作用下落下并锤击地面,反复多次后加固地基。运用该方法时,需要提前做好软弱地基表面处理,包括保证地面平整、动态监测土壤密实度等,以保证获得理想的地基加固效果。

3、水泥搅拌桩法

对于软弱地基大范围分布且表层软土厚度较大的情况,需要使用水泥搅拌桩进行加固处理。其流程为:首先,使用钻机在软弱地基处进行钻孔,根据前期地质勘探结果确定钻孔深度。由于软土地基的流变性较强,还需要采用安装护筒的方式,防止钻孔坍塌。其次,将喷射机沿着钻孔下放到指定位置,喷射机的另一端连接注浆机和压力泵。注入制备好的水泥浆液后,启动压力泵是喷射机具备一定压力。打开喷头后,在压力作用下将水泥浆液喷射到软弱地基上。强大的冲击力会让水泥浆液与软土形成混合物,凝固后的混合物具有极强的物理硬度,达到加固地基的效果。最后,将喷射机上提,每上提50cm,在该高度重新进行喷浆加固,直到将喷射机完全提出。

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4、排水固接法

为了加速固结,最有效的办法就是在天然土层中增加排水途径,缩短排水距离,设置竖向排水井,以加速地基的固结,缩短预压工程的预压期,使其在短时期内达到较好的固结效果,使沉降提前完成;并加速地基土抗剪强度的增长,使地基承载力提高的速率始终大于施工荷载增长的速率,以保证地基的稳定性。排水固结法适用于处理饱和和软弱土层,但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。根据预压方法的不同,又可将其分为降水预压法、真空预压法和堆载预压法等几种。

5、添加剂法

施工单位需要首先判断市政工程所在地区的土壤地质,如果以粘性土为主,则可以考虑使用添加剂法进行加固处理。常用的添加剂类型主要有生/熟石灰、水泥等。以生石灰为例,通过现场搅拌的形式,生石灰与软弱地基中的水分结合,一方面可以降低软弱地基的含水量,另一方面还会经过复杂化学反应,将生石灰最终转化为硬度较大的碳酸钙。这样通过改变土壤成分与性质,达到了加固地基、提升承载力的目的。该处理方法的优点是成本较低,但是具有一定的局限性。

三、软弱地基处理中的注意事项

1、提前做好市政工程所在区域的地质勘查

根据近年来的市政工程施工经验,软弱地基处理中,前期的地质勘查是十分重要但是容易被施工单位忽视的一项工作。随着市政工程建设规模的扩大,面临的复杂地质情况也越来越多,软弱地基的处理工作也变得十分重要。为此,施工单位必须要成立专项小组,做好前期施工区域地质情况的勘查工作。例如,要借助于专门的地质勘查仪器,保证勘查结果的精确性,包括软弱地基的分布位置,借助于BIM技术绘制软土地基的三维图,方便施工人员更加直观的了解软土地基情况,并制定更加针对性的施工方案。

2、重视处理方案的制定和加强施工质量控制

如上文所述,当前行业内关于如何进行软土地基的有效处理,已经形成了比较完善的方法体系,可供选择的方法有多种,但是其操作要点、适用条件有差异。在地质勘查的基础上,制定一套完善的软弱地基处理方案,并在该方案中尽可能的体现施工细节、技术要点,从而为现场施工作业提供更加全面的指导。除此之外,现场质量监督也是十分必要的,要强化全过程质量控制意识和责任意识,在软弱地基处理中不留质量隐患。定期做好施工人员的培训工作,提高软弱地基的施工技术水平,在市政工程施工效率与质量安全方面都有极大的保障。

3、做好市政工程基础的动态监测

市政工程的地基处理完成后,还要进行地上部分施工,特别是近年来高层建筑的数量越来越多,随着地上建筑层数增加,对地基产生的荷载压力也逐渐增大。在市政工程施工后期以及工程投入使用,地基出现不均匀沉降的情况经常存在。为此,施工单位还要使用相关的仪器,动态的检测市政工程地基的变形及沉降情况。如果沉降速度及幅度均在正常范围,则说明软弱地基处理到位;如果沉降速度过快,或是发生不均匀沉降,则表明工程地基存在问题,需要引起重视并做好应对。

结语:软弱地基的有效处理,已经成为现阶段市政工程施工单位重点关注的问题。随着国内建筑市场的发展,关于软弱地基处理也逐渐形成了多元化的方法体系。但是也要注意到,不同的技术方法,其适用条件、施工要点各不相同,也有自身的优缺点。这就需要施工单位结合前期调查结果,综合考虑选择一种最佳方案。同时,在市政工程施工结束后,也要做好监测工作,随时掌握地基沉降、变形情况,一旦有严重变形需要及时采取措施,保障市政工程质量安全。

参考文献:

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论文作者:夏应山

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/9/20

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