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市政工程中软弱地基的处理方法分析

2021-03-31陈文珏

居业 2021年11期
关键词:喷粉夯法淤泥

陈文珏

(武汉葛化建设投资发展有限公司,湖北 武汉 430078)

在市政工程施工过程中,软弱地基处理是难以避免的问题,一旦处理不好,将会为工程质量埋下安全隐患,因此,当下的燃眉之急是加大对软弱地基处理技术的研究力度,采用有效处理方法,增强地基处理效果。

1 市政工程中软弱地基的特点

软弱地基主要由高压缩性土层、杂填土、冲填土、淤泥质土、淤泥构成,具有承载力低和含水量大等特点,而且在荷载作用下,容易产生固结沉降与滑动等现象,若是想要在上面建设市政工程,则需要有效应对存在的软弱地基问题,为工程质量提供保障。由于受到不同因素的影响,因此,软弱地基的表现形式也具有明显差异,其特点主要包括以下三点。第一,具有较大的内部空隙,土粒较为分散,而且难以获得良好的凝聚效果,在施工过程中,若是遇到较大的压力,将会改变地基的结构,进而降低工程牢固性,甚至直接威胁施工人员的安全,无法发挥市政工程的价值。第二,具有较高的含水量,尤其是淤泥质类土质,与普通土质相比含水量更高,其流动性强、稳定性差、摩擦力低,容易改变自身结构,直接影响工程质量。第三,具有较低的承载力,从字面含义上看,软弱地基具有“软”的特征,其承载力与结构稳定性较低,将会影响工程质量,例如,在公路建设工程中,将会缩短道路的使用年限。若是项目工程为电影院、少儿活动中心、医疗卫生等人流量较大的场所,对地基质量具有较高要求,则更加体现出地基中存在的问题。地基稳定性不但对道路使用具有重要影响,而且还会降低物流运输效率,对当地的经济发展产生一定限制,因此,相关部门应当给予充分重视,采用有效方式解决软土地基问题[1]。

2 市政工程中软弱地基处理的具体方法

某高速公路的路基填方段范围是K63+450~K63+700,由于长期受到雨水的冲刷,导致附近山体产生了大量淤泥,高水位存在渗水现象,而且无法排出,只能集中到最低点,具有较大的排水难度。稻田地基被整个路堤所覆盖,常水位和地面标高相同,达到BM133.486,经过分析土样后发现,该路段包含36.6%的含水量,以及8.5m的层厚,承载力的范围在20kPa以上,69kPa以下,分布具有不均匀的特点。本工程路基具有11m的填土高度,需要换填石土,对表面软土进行清除处理,在各方人员的努力下,此次工程消耗了18个月。

2.1 粉喷桩加固处理

在市政工程中,可以采用粉喷桩加固处理软弱地基,主要使用石灰与水泥等材料,在加固过程中,水泥会围绕土壤产生水化反应,当进入软土后,将会发生化学反应,在生成化合物后,可以形成水泥骨架,起到固定作用,甚至继续发生化学反应,使土桩具有较强的坚固度。

在施工过程中,需要注意以下几点。第一,在选择水泥材料时,施工人员应当根据设计要求,严格检测材料质量,并且对水泥掺入量进行合理控制,准确计算喷粉量。在开始施工前,需要派遣专业人员到施工现场查看,清除干净场地存在的杂物。在粉喷桩中心位置,需要喷洒石灰,之后做好标记,在上面放置木筷等物品,增强对位的及时性与准确习惯。第二,需要严格检测钻机,确保粉喷机仪表和空压机等设备处于正常状态,钻头尺寸可以满足工程要求。在移动钻机的过程中,需要合理控制误差,使其小于50mm,进而增强孔的准确性。在启动电动机时按照档的顺序加速,从1~3档依次进行,当达到设计深度时,应当降低钻进速度,在原本位置上继续进行钻动,至少1min以上。为了确保送风通道处于干燥环境,还需要压缩空气,当压缩到一定程度,将其传送到轴杆内。第三,在喷粉施工过程中,对于孔底需要进行反钻操作,以0.48m/min的速度施工,当设计停灰标与提升的高度大致相同时,需要进行慢速搅拌作业,至少1min左右。同时,应当下沉搅拌头,确保达到设计深度。特别注意的是,对提升搅拌的速度具有一定要求,需要保持在0.5m/min~0.8m/min内。第四,在喷粉过程中,需要选择喷粉减压作业的速度,最好选择在距离地面0.5m的位置处,并且在孔口设置喷灰防护装置。喷粉记录器主要包括深度测量、供粉泵、称重器、控制箱等,需要配置自动计量装置,增强喷粉施工的质量[2]。

2.2 换填法处理

由于具有软弱地基具有含水量大与承载力低的土质,因此,可以使用换填法等针对性处理方式,挖掘地基中存在的劣质土壤,之后填充硬质土和碎石等具有较高硬度的材料,可以对软弱地基起到良好的改善作用。在使用换填法时,需要注意以下几点。第一,挖掘环向排水沟,顺着稻田开始挖掘,并且将附近的山体截断,使地下水位降低。第二,先从K63+450开始挖掘,之后逐渐向K63+700方向蔓延,并且使用抽水机等先进设备,将多余的积水排出。第三,清除干净软土层,深度范围是8.5m~12.0m,确保具有较强的承载力。第四,在使用回填法时,主要分两步进行,第一步对填砂砾稳定层进行回填处理,范围为0.6m,第二步是进行回填土,可以参考路堤填筑法。

2.3 注浆法处理

在市政工程中,可以使用注浆法处理软弱地基,主要在其内部注入浆液,其工作原理是当浆液流进软弱地基内部后,将会排出多余的水分与空气,使地基的密实度不断提高,同时,还可以为建设施工提供有力保障,增强地基的稳定性。在配置浆液的过程中,需要选择适合的材料,例如,将硅酸钠与水泥浆等材料进行搅拌,将会获得具有较高质量的混合浆液,之后使用相关设施,在软弱地基内部注入浆液,确保最大程度发挥浆液的作用。然而,虽然该方法具有良好的处理效果,但是采用注浆方式处理时需要考虑众多因素,例如,注浆的具体位置与数量,因此,施工人员应当严格勘察施工现场,根据实际情况,合理设计注浆方案,确保充分发挥出注浆的优势。

2.4 强夯法处理

强夯法是处理软弱地基的重要方式之一,对市政施工质量具有重要影响。当土壤质地较为疏松时,例如,杂填土、淤泥质土、淤泥等,可以采用密实加固处理,在重力的作用下,可以对地基进行反复夯击,确保土层中的颗粒相互融合,成为牢固的整体,进而增强地基的坚固性。在施工过程中,施工人员可以使用强夯法强力夯击地基,在机械作用力下,可以增强地基的密实度,使其具有较高的劳动性与稳定性,防止在后期施工中产生沉降问题。在使用强夯法的过程中,应当科学使用起重机等机械设备,不断升高夯击重锤,当高度达到设计标准时则让重锤自由下坠,在此过程中产生的作用力,将会改变软弱地基的结构,增强密实度。该方法与其余处理技术相比较为简便,不用消耗过多的外界资源,只需要凭借起重机即可,可以降低施工成本,具有良好的经济性,因此,强夯法被广泛投入到施工中,可以有效改良软土基地,排出多余的水分,增强地基的稳定性,防止产生沉降现象。

2.5 其余处理方法

在市政工程中,除了换填法、注浆法、强夯法等较为常见的方法,还有部分具有良好处理效果的方法,主要包括桩基础处理法、排水固结法、使用水泥搅拌桩复合地基法、垫层处理等。

3 结 语

综上所述,软弱地基在市政工程中属于常见问题,具有较大的危害性,若是缺乏有效解决方法,将会严重影响地基施工的质量。施工人员应当重视软弱地基问题,根据实际情况,选择适合的地基处理方法,例如,换填法,增强地基处理效果,使其具有较高的稳定性与安全性,为顺利施工提供有力保障,促进国家交通运输行业的良性发展。

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