市政工程中软弱地基的处理方法研究

徐翠梅 青岛坪苑市政园林工程有限公司

在市政工程的建设中，某些特殊地段自然环境不适合施工。例如在沙石地、盐碱地等软弱土上修建高铁、桥梁、道路等。这种土质天然含水量大，负荷能力低。增加了施工难度和危险性，容易遇到地基下沉的问题。如何解决这些问题，保证施工过程中的工程质量以及投入使用后的安全性，本文就此问题进行了探讨。

一、市政工程中处理软弱地基的重要意义

市政工程的目的是更好地提高居民的生活品质，例如地铁、桥梁、电力、燃气等都属于市政工程的范围内。市政项目的建设投入巨大需要消耗大量的人力、物力，市政工程的建设对于国家和居民都有着重要意义。市政项目的工程质量和人们的生活密切相关，工程质量差的市政项目，除最初的建设费用外，后期的维修也是一笔巨大的开支，同时这类建筑不仅会严重影响到人们的正常生活，甚至会威胁到人们的生命安全。提高工程质量首先要从建设上入手。地基的作用是使建筑物安全，可以正常使用而不受到破坏，是建筑物的基础与安全保障。根据中国不同地区的季节差异、土质结构含沙量的不同，建造地基的方法也有所不同。例如土质含水量大，泥土呈液态，半液态的淤泥质土或土质结构松散所含砂砾较多，由建筑垃圾等充填而成的杂填土、盐碱地、季节性冻土等都属于软弱土层。因泥土的土质强度支撑不住建筑物的重量，直接在土层上进行施工会存在很大的安全隐患。土层无法支撑建筑物重量引起的整体变形或下沉。在施工前进行土质强化可以保障工程质量，排除施工中或施工后的使用过程中存在的安全隐患问题。

二、常见市政工程软弱地基处理的原则

市政工程在软弱地基的处理上首先要选用适合的充填材料，达到强化土质的目的，但不对自然环境产生危害。例如用生活垃圾进行地基充填，生活垃圾中的有机物经过长时间的掩埋，自然分解后体积变小，与地表建筑之间形成无支撑的空洞，使得建筑物的安全性大打折扣，容易对土壤和周围的水源产生污染，对自然环境造成破坏。在软弱地基的处理上还需注意材料的隔断性防止水分渗透。市政工程的施工非常庞大，市政工程的修建和居民生活密切相关，很多市政工程是在居民区附近直接施工的，例如：地铁、人行立交桥等。在市政工程施工中要避开居民的休息时间，做好安全防护工作，防止出现意外事件。

三、市政工程中针对软弱地基的常见处理方法

（一）针对软弱地基地下地洞的处理

地下地洞的形成原因有很多种，地洞的存在本身就有着塌方的危险。软弱地基的特殊松散土质大大加大了其危险性。市政项目施工前首先应对施工区域进行检测，排查施工风险。对于底下地洞的处理有两种方法，直接充填或破坏性充填。直接填充就是采用一定的技术措施，在不破坏地面结构的情况下将充填物输入至底下地洞内，通过充填物的输入压力使土体的空隙减少，提高土壤的稳定性，这种方法不适于地面工作的情况。破坏性充填就是破坏土壤整体的结构，使用爆破物在洞穴内形成塌方，使地面的土壤进入到底下地洞内，用砂石、矿渣等材料从地面进行充填，这种方法破坏性比较大，在施工过程中会产生大量的噪音和粉尘。具体的使用措施要根据现场情况来决定。

（二）运用水泥搅拌桩建设复合地基

水泥搅拌桩的工作原理是将水泥搅拌桩埋入地下，注入水泥。以水泥为加固剂把土壤和水泥充分混合。改变土壤结构、增强土质硬度达到理想的施工效果。经过多年的实践，水泥搅拌桩是一个改变软土结构的有效方法。但水泥搅拌桩也有造价高、在施工前要进行压桩测试施工期较长的特点，水泥搅拌桩也并不适合所有的土质。在土壤结构中含水量较大，淤泥状的土质中使用水泥搅拌桩，水泥和土壤混合后难以成型。

（三）软弱地基的换填处理策略

软弱地基的换填处理思路是将土层中的结构松散稳定性差的软弱土挖掉换上强度较高的物质。这个过程要求换填材料具有较高的稳定性，不会在使用过程中因为路面压力产生回缩导致路面变形，还要求具有一定的防侵蚀性，不吸水，例如沙石、煤渣等不会因为地面渗水或是地下水渗透改变其稳定结构，且在施工过程中材料获取比较容易，造价不高可以保证施工需求。

（四）软弱地基的垫层处理策略

地基垫层的位置处于已经建好的地基和表面的地基土之间，其保护地基和充填表面，使其平整便于施工。对于软弱地基的垫层需要考虑以下几个特点。第一，在施工过程中其受力点是否均匀。若其受力点不均匀需要重新进行充填。第二，通过公式计算得到最佳值。地基垫层修建方案的设立需要进行多次的公式计算，根据公示计算其厚度，下沉距离以及地基所能承载的最大压力。

（五）高压旋喷桩在软弱地基中的工作原理

高压旋喷桩的工作原理是利用旋喷桩前端的潜孔锤通过给地面施加压力，在下压的同时启动潜孔锤上面的高压喷水装置，通过高速的水流切割剥离土层，将剥离下的土层与下注的水泥混合形成连续搭接的水泥桩。建立多个水泥桩在泥体中形成水泥承桩台，加强土壤对建筑的承重负荷力。高压旋转喷装置作业效果要高于水泥搅拌桩，制成的水泥加固体其强度接近于混凝土柱。在软弱地基中采用高压旋转喷桩的优势在于对地层适应性高，工程中的施工防渗能力较强，高压旋桩作业在过程中产生的震动、噪音较小，对于施工场地周围的建筑物以及居民生活不会产生影响。

四、结束语

在市政工程的建设中地基的建设尤为重要。在软弱地基上施工的风险很大，现代技术已经能很好地改善软弱地基的土壤结构，改变土质硬度，达到理想的施工效果。在改善软弱地基的研究中需要工程师和研究者共同努力，从而推动中国的建筑事业的进步。