探讨市政工程中软土地基的处理要点

2020-12-30 05:01王连英
中华建设 2020年12期
关键词:南站土层压实

王连英

以福州市火车南站项目为例,从强夯补强处理、预防软土地基沉降、冲击加压、护道填筑方法等方面探讨了软土地基施工技术要点。

市政工程是城市建设的重要内容。而在实际施工阶段,软土地基是难度较大的施工部分,一旦无法妥善处理软土地基施工问题,将降低工程建设质量,甚至有可能引发安全事故。所以,施工人员应采取有效措施,确保软土地基施工结果能达到预期效果,这样才能进一步为我国城市配套设施的设置提供保障。

一、工程概况

福州市火车南站工程位于马尾新城三江口组团南台岛。在该工程中主要涉及到两个部分的施工项目:(1)中央大道道路建设项目,整个施工道路的长度为1021m,属于四车道类型。在整条道路建设期间还包含两个桥梁与三个涵洞。由于该工程部分所处位置存在软弱土层。对此,软土地基工程量较大,淤泥工程开挖量为5190m3,而所需要的砂性土工程量共计为65606m3,碎石灌砂量为34755m3。为了增加软土地基的稳定性,还选择沥青混凝土为施工路面。(2)纵三路接线,它的全长共为207m,同属四车道类型。在施工阶段,该道路工程填方砂性土工程量为3736m3,灌砂工程量为4282.5m3。为了确保道路建成后能具备良好的污水处理性能,它专门在施工期间选用了Φ300 B 型HDPE 缠绕式以及钢筋砼雨水管。

二、软土地基施工技术的应用要点

1.注重强夯补强处理效果

在市政工程建设中对软土地基处理时,一方面,需对其进行加固处理,防止后期施工发生塌陷问题。另一方面,应降低软弱土层的流动性,以便土层能够拥有较强的紧密性。具体施工阶段应充分采用强夯处理技术与补强处理技术。其中在强夯操作期间应做好以下工作:

其一,在对软土地基进行强夯处理时需要先行对施工现场的地基情况加以调查,防止在强夯施工中影响周边建筑物的安全。

其二,施工人员需按照先整地、后垫层、再定位、最后施工的顺序确保软土地基具有较强的压实度。其中在铺设垫层时,往往采用厚度为2m 的砂石,确保软土地基能够形成一层硬度较大的土层,之后借助强夯机不断对夯点进行加压处置,如(图1)所示。在此期间施工人员需随时关注现场强夯频率,并记录好相关信息,这样才能随时根据强夯数据优化强夯方案。若出现夯锤倾斜问题,施工人员应将其摆正后再继续操作。在强夯作业时还需注意强夯时间,应随时在强夯施工中对地基进行整平处理,这样才能增加软土地基的紧密性。同时,夯锤与夯点间距应低于4.5m,且高于2.5m,便于软土地基能够获得至少600kN/m 的夯实力。

至于补强施工,它是针对福州火车南站中央大道施工现场的软弱土层进行振动碾压处理,直到软弱土层形成硬壳层,才能继续开展下一施工环节。相比之下,补强技术所需成本更低,尤其在软土地基施工项目中尤为适用。所以,在对市政工程中的软土地基施工阶段,应有效注重补强强夯处理效果。

2.有效预防软土地基沉降

由于软弱土层中往往具有较大的流动性,且稳定性较大,故而极易出现沉降现象。采取有效措施合理预防地基沉降,具体可从以下两项技术出发:

第一,预压沉降技术。在预防沉降过程中所采用的预压沉降技术是在软土地基尚未发生沉降现象之前对其进行施压,并按照地基承压要求对土层厚度、密实度、流动性等参数进行调整,这样即使将外界施加的压力去除后,软土地基也不会发生沉降风险,这样可保证后期完成施工任务后,软土地基能够保持原有状态。在实际施工阶段应以下列步骤为主:其一是对软土地基进行压实,采用碾压方式对其进行施压,促使软弱土层产生一定的压实度;其二为二次压实。随着碾压施工次数的不断增加,软弱土层压实度也会变大;其三则是对尚未完全获得压实处理的区域进行强化压实,最终保证土层处于良好的压实状态下,为后期软土地基施工奠定坚实基础。

第二,真空预压技术。软土地基之所以会出现沉降,是因为软弱土层中有着大量的空气,若能将其空气抽离土层,将增加土层紧密性,从而形成硬度较大的地基。目前,我国所采用的真空预压技术仍需要专业的检测仪器加以辅助。故而应根据具体工况择优而选。

图1 强夯地基施工现场

第三,表层排水技术,为了确保市政工程中的软土地基不出现沉降问题,可利用表层排水的方式,促使软土地基在实际施工期间具有较强的稳定性。比如可在软土地基中投放适量的添加剂如水泥浆液或环氧砂浆等,这样一来,软土地基能够有效减少积水。同时,还可借助“搭板”“敷垫物质”增加地基承载力,由此促进市政工程软土地基的顺利施工。

3.采用冲击加压施工技术

软土地基在施工时还可采用冲击加压技术对其进行压实处理。这种加压方式需依靠压路机等装备才能达到加压目的。在具体操作期间,施工人员需全面了解软弱土层中富含的水分含量,并以此为依据确定压路机的加压频率与冲击力度,最终可确保软土地基获得较大的抗压强度。

比如市场上常见的“三边冲击压路机”,该设备主要是以凸轮为具体压路冲击轮,它能直接对福州火车南站项目中的中央大道地基中存在的砂石等物质进行静压冲击,待33 遍冲击作业后,整个软土地基中的水压力将增加5.492KPa。而当冲击20 遍后,施工人员可从软土地基表面清楚地观察到土层出现固结现象。因此,针对道路工程中的软土地基进行冲击加压时可有效提高地基的抗压强度,使其能够为后续路面工程的施工提供重要助力。此外,为了确保软土地基在施工环节能够具备更强的稳定性,还应在冲击加压后利用水平仪对其进行找平测量,一旦出现局部不平整问题,可对其进行补充处理,直到地基处于同一水平面方可进入下一道工序。

4.合理实施护道填筑方法

所谓的护道是在软土地基施工场地内部两端设置路堤,且含石量应≥50%,石块粒径尺寸需≤2/3 土层厚度。由于软土地基流动性较大,为了避免发生较大的变动,可将其局限于固定空间内,这样有利于保持良好的稳定性,之后再对其进行填筑施工将提高施工效率。整个工程中软土地基所使用的机械设备要求如(表1)所示。

其中在填筑作业初期,应利用行车速度最大为4km/h的压路机对填筑地基进行碾压处理,待6 遍左右,可实施灌砂处理,具体灌砂量需根据福州火车南站不同的施工要求确定。填筑期间应避免出现“漏填”状况,这样可增加软土地基的密实性,使其能够承载更大压力。同时,还可采用“重叠式填筑”的方式,逐层进行填筑,直到软土地基空隙率满足预期要求。因此,在软土地基施工时,施工人员需提高地基荷载压力,促使地基施工质量达标。

表1 软土地基施工设备要求

三、结语

综上所述,在软弱土层上开展地基建设工作难度的确很大。为了确保软土地基得到合理化处理,应从强夯补强、预防沉降、冲击加压、护道填筑等方面着手,确保市政工程建设中的软土地基能为整个工程质量提供重要保障,促使后续施工内容得到有效落实,实现市政工程施工项目的高质量发展。

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