文/陈涛 湖南天时工程劳务有限公司 湖南长沙 410014
软土地基具备不均匀性、低透水性、低强度、高压缩性、触变性、流变性等特点,这就使得软土地基必须经过针对性处理方可满足市政工程建设需要。为避免市政工程建设在底基层面出现质量问题,正是本文围绕软土地基处理技术在市政工程中应用开展具体研究的原因所在。
在市政工程软土地基处理中,换填处理技术的应用较为广泛,该技术主要通过挖除软土,并替换压缩性低且强度高的一般土、矿渣、碎石、砂实现软土地基处理,较为适用于冻土、杂填土、湿陷性黄土、淤泥质土等软土地基。为保证换填处理技术的应用质量,具体处理过程需做好分层压实处理。考虑到换填处理技术在经济层面存在的不足,本文不建议该技术用于深度超过3m的软土地基处理[1]。
强夯处理技术也能够较好服务于软土地基处理,该技术也可以被称作动力固结法或动力压实法,处理过程需采用10~40t的重锤,并使其从10~40m高度自由落下,以此不断锤击软土地基,即可有效提升其强度与压实性。强夯处理技术在湿陷性黄土、填土、粘土等软土地基处理中的表现较为优秀,但不适用于高饱和度粘性土地基,技术具备的施工方便、经济易行、加固效果明显等特点也需要得到重视。
通过利用大气压力作为预压荷载,真空预压处理技术可基于真空装置与不透气密封薄膜实现市政工程软土地基的处理,软土地基中产生的负孔隙水压力属于该技术应用的要点所在。在真空预压处理技术的应用中,一般需要铺设砂垫层于土体表面,并针对性设置不透气塑料薄膜与竖向排水管道。总的来说,真空预压处理技术具备造价低、环保可行、场地适用性强、无淤泥产物等优点,本文研究主要围绕真空预压处理技术展开[2]。
为提升研究的实践价值,本文以某地全长5.6km的S市政道路工程作为研究对象,该工程宽度为40m,所在场地基层分布复杂,且因淤泥冲击存在由松软土层,土层由下至上分别为淤泥质亚粘土、0.3m~2.5m的粘土、0.6m~2.8m的杂填土,由于具备密度小、含水率高、孔隙大、压缩性较高等特点,因此可认为其属于典型的软土地基。为避免S市政道路工程因修建于软土地基上而出现大范围下沉等问题,必须针对性选用软土地基处理技术进行综合处理。考虑到工程的施工周期较短,为尽可能缩短施工时间,提高软土地基处理效果,S市政道路工程最终选择了真空预压处理技术。
地基中的竖向排水体需负责真空度的传递,因此必须合理设置竖向排水体,结合相关实践可以发现,常规砂井、袋装砂井、塑料排水板均属于真空预压处理技术常用的竖向排水体,综合分析优劣后,S市政道路工程最终选择袋装砂井作为竖向排水体进行施工,成孔采用振动沉管法,通过将混凝土(活瓣管状)沉到预定深度,并提前放好袋装砂井,即可最终形成满足技术应用需要的稳固性较高砂井。为更好保证施工质量。施工单位还对灌入砂袋当中的干砂进行了振捣处理,以此保证砂井孔的长度短于砂袋长度50cm左右,排水砂垫层的埋入施工环节便利性将大幅提升;在水平排水体施工过程中,为保证施工质量,施工单位采用了含泥量在3%以内且级配较高的中粗砂,以此保证砂料透水性。同时,垫层平面尺寸控制(±1/10垫层设计厚度内)、横竖向排水体通道的合理连接、真空预压垫层厚度控制(4cm内)也在施工中得到重点体现。
在综合对比PVC管与钢管后,S市政道路工程最终选择PVC管作为水平滤管材质。为保证短时间内提升真空复压能够在软土地基中实现均匀传递,施工过程重点贯彻了“因地制宜”原则,以此科学增加水平滤管支管数量、合理布置水平滤管、针对性控制软土地基内部真空度、及时开展密封膜密封处理,软土地基处理的有效性进一步提升。值得注意的是,施工用密封膜具备韧性佳、密封效果好的性能优势。
抽气属于真空预压处理技术应用的关键点,在具体施工过程中,抽气泵的启动情况必须得到重点关注,以此加强对真空度的控制,如发现漏气问题,必须尽快进行修补。在巡查过程中,密封膜沟处需得到重点检查,如发现漏气问题,必须采用停泵处理方式,以此避免裂缝扩大。在完成一天一夜的抽气后,灌水处理需在软土地基不存在任何异常后进行,以此进一步增强密封膜的密封性。在完成施工后,必须做好表面沉降观测工作,施工单位需结合沉降测量结果详细填写相关资料,并提出验收请求。
在应用真空预压处理技术完善软土地基处理后,S市政道路工程的固结强度达到91.2%,真空度达到104.2kPa,且连续10d的日平均沉降量为0.79mm,S市政道路工程的后续施工需要得到较好满足,真空预压处理技术的应用价值可见一斑。
综上所述,软土地基处理技术能够较好服务于市政工程。在此基础上,本文涉及的排水体施工要点、水平滤管布置、抽气施工要点、施工成果分析等内容,则直观展示了真空预压处理技术在市政工程软土地基处理中的应用路径。为进一步提升软土地基处理有效性,软土地基的类型和特性明确、各类新型技术的引入和应用必须得到重视。