摘要： 市政排水箱涵构造物建设对市政工程具有重要影响，其建造和使用环境往往处于软基环境中，本文结合软基的工程特性，阐述了软基处理原则，并结合工程经验分析了常用的软基处理措施及使用条件，最后结合工程案例研究了软基处理措施的选择方法，以供相关人员借鉴。
关键词：软基处理；市政工程；排水箱涵
0 引言
近年来随着各大城市建设进程的加快，市政道路等基础设计建设水平和规模都在加大，在城市建设中会遇到软弱土层，由于它强度低、高压缩性等特性常常成为工程建设的难点，影响到工程建设的进度和施工质量。施工道路建设中遇到的横穿道路或者沿道路纵向分布的排水箱涵、盖板涵等构造物，通常会设置在原有水渠等软基之上，如果不能采取合理的措施对软基进行科学的处理，容易造成构造物下沉开裂等，导致道路的损害，因为本文将结合软基的特性和用的软基处理措施，通过工程案例提出软基处理的方法，以提高市政排水箱涵构筑物的软基处理方法。
1 软基处理原则及思想
软基的工程特性主要表现为高触变性、大流动性、高压缩性、低抗剪强度及低透水性，主要有软土、淤泥质土。有机质土层等。软土的絮凝结构决定其具有触变性，原状土在受到震动后结构连接作用降低，强度急剧下降，软土变为稀释状态。软土的流变性包括蠕变特性、流动特性、应力松弛特性和长期强度特性，在荷载作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并导致抗剪强度的衰减，在主动固结作用沉降完毕之后还有可能继续产生次固结沉降。高压缩性是由于软土孔隙比大导致的，软土层的压缩系数可达到4.5MPa-1，压缩指数约为0.35~0.75。
当利用软弱土层作为持力层时， 可采用以下原则进行处理，对于淤泥质软土可采用上部较好土层作为持力层，当上覆土层较薄时需较少淤泥质层的施工扰动；对于存在冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料的软土层时，其持力层相对较好，经验证强度满足要求后可作为持力层；当含有杂填土中包含有机质较多的生活垃圾、有腐蚀性的工业废料时，未经处理不能作为持力层。在进行软基处理措施选择时，需要综合考虑当地的工程地质及水文地质条件、构造物类型及施工条件等，通过论证后择优选用。
2 常用的软基处理措施
根据工程经验，针对市政工程排水箱涵构造物的施工特性，工程中常用的软基处理方式主要有换填垫层法、强夯法、砂石桩法、水泥土搅拌法、水泥粉煤灰碎石桩法、挤密桩法、预压法、化学改性法等。
换填垫层法适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理，处理后能有效提高地基承载力，减少地基土下沉，有利于软弱土层的排水固结作用，能有效防止软土的冻胀病害。强夯法比较适合处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基，工程中利用重锤产生的冲击力能够提高土的强度、减少压缩性，改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性，对于饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直排水法使用[2]。砂石桩法主要用于挤密松散砂土、粉土、杂填土等，能有效提高地基承载力降低压缩性，也可用于处理可液化地基，对饱和黏土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩换填，砂石桩与软粘土构成的复合地基，能有助于加速软土的固结排水，提高地基承载力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆水泥土搅拌法可分为干法和湿法，使用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土等地基，在选用时必须通过试验确定其适用性。挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理深度为5~15米[3]。在确定地基处理方案时，需要根据工程实际可采用一种或多种方法经过比选后确定。
3 工程实例
以某市政道路排水箱涵为例，本道路路面结构为过渡断面，路面标高30.6米，涵底标高为24.25米，箱涵中心线与道路中心线夹角为77.2°，此处为一明渠。正常明渠水位标高为25.5米，地下水对混凝土箱涵具有微弱的腐蚀性，道路建成后为沟通道路两侧水系，在原明渠处设计一处箱涵，全长32米，覆盖土厚度2.5米左右，原有明渠基础多为淤泥质土，厚度大于5米，根据相关规范要求，需要对软基进行特殊处理。
该工程地质条件复杂、工期较紧、施工场地受到限制、施工机械进场困难，根据实际情形在满足使用要求、经济功能的基础上，综合比较认为采用天然基础，难以达到正常使用要求，对混凝土基础会产生隐患；若采用粉喷桩复合地基，地下水的腐蚀性也会对混凝土结构产生隐患，容易导致钢筋锈蚀；采用振冲碎石桩，上部原有的杂填土达到度压实要求，机械设备进场困难；采用预压法受到施工工期的限制；采用抛石挤淤加换土垫层法，具有不受场地限制、施工速度快、对周围环境影响小、投资小、垫层质量容易控制等优点，而且本地丰富的石材资源有利于施工材料的运输，降低成本。
采用抛石挤淤加换土垫层法，先在基础底标高下2~3米深度范围内抛石挤淤，等到抛石挤淤层稳定后，在上面铺设厚1米的砂石垫层。砂石垫层厚度根据地基承载力确定，根据现场情况经计算确定砂石垫层厚度为1米，垫层材料选择级配良好、地质坚硬的天然河砂和10~40mm的普通碎石，砂石比例控制在3:7。根据施工要求，砂石需要经过机械拌合均匀后分层夯填，在施工前统一放置标高及清除干净基底的杂草浮土；同时严禁搅动下卧层及周边土质层，为防止下雨造成边坡塌方，施工作业前在坑内及四周做好排水措施，以确保边坡稳定；在分层分级夯铺时，每层铺设厚度控制在300mm以内，在采用大型碾压机械时可增加为500mm，垫层施工完毕后，尽快浇筑基础。每夯实完一层时，检验该层的平均压实系数，当其干密度或压实系数符合设计要求时，才能铺填上一层[4]。
该排水箱涵建成使用后经过检测，过渡路面沉降均匀，路基稳定，完全达到设计及施工的安全要求，箱涵结构无任何异常情况，使用良好。换土垫层法无污染、无振动，施工简单工期短，质量容易控制，容易检测，是处理软弱地基的较为经济有效方法。
4 结语
在实际工程应用中，市政工程排水箱涵软土地基处理方式的选择需要根据当地的地质水文条件综合选择，往往需要采用多种方式综合处理的方式进行，以有效提高地基承载力，在条件受限采用单一方式进行处理时需要经过试验或受力分析论证后实施。
参考文献：
[1] 王永华. 市政工程排水箱涵构筑物的软基处理措施[J]. 工程技术：文摘版，2016..
[2] 刘孝江. 水泥搅拌桩和塑料排水板联合处理软基的试验研究和工程应用[D]. 南京林业大学，2005.
[3] 景玲玲，闫宁. 软基中基础方案比选[J]. 科技创新与应用, 2012(9Z)：220-220.
[4] 陈辉. 水泥土搅拌桩在公路结构物软基处理中的应用[J]. 山西建筑，2009，35(17)：256-257.
论文作者:申春丽
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第09期
论文发表时间:2019/8/15
标签：地基论文; 水箱论文; 砂石论文; 土层论文; 工程论文; 压缩性论文; 淤泥论文; 《建筑实践》2019年第09期论文;