- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:软土地基广泛分布于城市滨水区域、低洼地段及填土地带,具备含水量高、孔隙比大、承载能力弱、沉降变形显著的土体特征,难以直接满足市政道路、管网、桥梁等工程的地基承载建设标准。市政工程通行荷载大、线性跨度长、沉降控制要求严苛,软基未处理或处理不达标极易引发路面开裂、地基不均匀沉降、管网变形破损等工程病害。本文立足市政工程施工场景,阐述软土地基的工程特性与施工危害,梳理现阶段主流软基加固技术的工艺原理与适用场景,分析软基施工现存的普遍性问题,提出适配市政工程工况的技术应用与施工优化策略。
关键词:市政工程;软土地基;地基加固
1 市政工程软土地基特性与施工处理价值
1.1 软土地基基本工程特性
市政工程建设中涉及的软土地基多由淤泥、淤泥质土、冲填土等土体构成,整体物理力学性能相较于常规土体存在明显短板。此类土体天然含水量远超普通土层,内部孔隙结构发达且孔隙占比偏大,土体整体密实度较低,压缩变形性能极强。软土抗剪强度与地基承载力处于较低水平,土体固结速度缓慢,在外力荷载与自身重力作用下会产生持续性沉降变形。同时软土地基具备显著的流变性与触变性,土体结构易受施工扰动破坏,扰动后土体强度快速衰减,会大幅提升地基失稳、变形塌陷的施工风险。
1.2 软土地基对市政工程的施工危害
市政道路工程铺设于软基之上,后期车辆反复荷载与土体固结沉降会引发路面不均匀沉降、裂缝、坑槽等病害,破坏道路结构完整性,影响通行安全。市政管网、箱涵等线性构筑物对地基变形敏感度较高,软基沉降易造成管道错位、接口渗漏、结构断裂等问题,降低市政管网运行稳定性。大范围软基扰动还会引发边坡滑移、基坑坍塌等施工事故,不仅增加工程返工整改成本,还会延误市政项目整体施工进度。
1.3 软基加固技术的工程应用意义
科学的加固技术能够重塑软土地基土体结构,缩减土体孔隙体积,降低土体含水量,有效提升地基整体密实度、承载力与抗变形能力,从源头规避地基沉降变形问题。地基稳定性的提升可减少市政工程后期病害修复与运维投入,降低工程全生命周期建设成本。规范化的软基加固施工能够适配城市复杂地质工况,拓展市政工程建设空间,助力城市基础设施精细化、高品质建设,保障市政工程的使用年限与运行品质。
2 市政工程主流软基加固技术及应用原理
2.1 换填垫层加固技术
换填垫层技术是市政浅层软基处理中应用最为普遍的基础加固技术,适配浅层软弱土层、局部淤泥土层的施工场景。该技术通过人工或机械开挖方式清除工程范围内的劣质软土,替换为碎石、砂砾、素土、级配砂石等强度高、稳定性好、透水性优良的硬质填料,依托分层铺设、分层压实的施工方式形成高强度垫层结构。成型垫层可均匀扩散上部构筑物荷载,弱化软土压缩变形带来的地基影响,同时具备良好的排水性能,能够加速下层软土固结。该技术施工流程简便、成型效果直观,多用于市政人行道、小型管线及浅层道路软基处理工程。
2.2 排水固结加固技术
排水固结技术多用于大面积、大厚度软土地基的市政施工场景,核心依托排水体系与加压体系加速软土水分排出,实现土体固结强化。施工过程中通过铺设砂垫层、布设塑料排水板或袋装砂井,构建竖向与横向结合的立体排水通道,搭配堆载预压、真空预压等加压方式,迫使软土内部孔隙水快速排出。土体水分流失后孔隙体积持续收缩,土体密实度与地基承载力逐步提升,土体压缩性大幅降低。该技术能够从根本上改善软土物理性能,有效解决深层软土固结缓慢、长期沉降的问题,适配市政主干道、大面积场地等大型软基工程。
2.3 深层搅拌加固技术
深层搅拌技术属于化学加固类软基处理工艺,依托固化材料与软土的化学反应实现土体结构改良。施工设备通过深层搅拌钻头将水泥、石灰等固化剂注入深层软土内部,通过机械搅拌让固化剂与原位软土充分混合,固化剂与土体水分、矿物质发生水化、胶凝反应后,逐步形成整体性强、强度高、稳定性优的水泥土固结体。固化土体能够有效阻断水分渗透,彻底改善软土高压缩、低强度的缺陷,形成复合型稳定地基。该技术对土体扰动小、施工噪音低、加固深度大,适配城市核心区市政工程的软基加固施工需求。
3 市政软基加固施工问题与优化实施对策
3.1 软基加固施工现存常见问题
现阶段市政软基加固施工普遍存在勘察精度不足、技术选型适配性差、施工管控粗放等共性问题。部分项目前期地质勘察取样密度不足,难以精准反映场地软土厚度、含水率、土层分布的差异化特征,造成加固技术选型与实际工况不匹配。施工过程中存在工艺落实不规范的情况,换填压实度不达标、排水板布设间距偏差、搅拌固化不均匀等问题频发,弱化加固成型质量。同时软基施工监测体系不完善,沉降、位移数据监测滞后,无法及时发现地基变形隐患,易造成后期工程质量缺陷。
3.2 基于地质工况的技术选型优化策略
差异化、精准化的技术选型是提升软基加固成效的核心前提,需依托场地地质条件与工程需求科学匹配施工工艺。浅层厚度较小的软土地基可优先选用换填垫层技术,兼顾施工效率与工程经济性,满足小型市政构筑物建设需求。大面积、厚层软土区域适配排水固结技术,通过长效排水加压实现土体彻底固结,适配重载市政道路施工。城市街区狭小、周边建筑密集的施工场地可采用深层搅拌技术,弱化施工扰动对周边环境的影响,保障地基加固质量与施工安全性。精准的工艺选型能够规避技术适配缺陷,提升软基施工整体性价比。
3.3 软基施工全过程质量管控措施
完善的全过程管控体系能够持续规范软基加固施工流程,保障地基加固质量达标。项目前期细化地质勘察工作,加密勘察点位,精准采集土体各项力学参数,为方案编制与技术选型提供可靠依据。施工阶段严格落实各工艺标准化施工规范,把控填料质量、压实系数、固化剂掺量、排水结构布设精度等核心参数,杜绝随意简化施工工序的行为。搭建常态化动态监测体系,实时采集地基沉降、土体位移数据,及时调整施工参数,同步完善施工资料归档,形成勘察、施工、监测、整改一体化的闭环管控模式。
结论
软土地基处理是市政工程施工的基础性核心工序,加固施工质量直接决定市政构筑物的结构稳定性、运行安全性与工程使用寿命,针对性的技术应用与精细化管控对市政工程建设至关重要。本文通过分析市政软土地基的工程特性与施工危害,阐述换填垫层、排水固结、深层搅拌三类主流加固技术的应用原理与适配场景,总结当前软基施工的常见质量问题,确立地质适配选型、全过程质量管控的优化施工路径。伴随城市市政基建持续升级,复杂地质工况逐步增多,软基加固技术需持续迭代优化,施工管控体系需不断精细化,以此全面提升市政工程地基施工品质,夯实城市基础设施建设根基。
参考文献
[1]廖青龙,连奇. 市政工程施工中的软基加固技术分析[J].运输经理世界,2024, (32):22-24.
[2]田庆彪. 讨论市政工程施工中的软基加固技术[J].中华建设,2024, (1):160-162.
[3]赵义好. 市政工程施工中的软基加固技术分析[J].居舍,2022, (6):79-81.
相关文献推荐
- 节点文献
- 读者推荐
- 相关基金文献
- 关联作者
- 相关视频
- 批量下載
