填海区软基处理工程施工管理探讨

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填海区软基处理工程施工管理探讨

郑子栋

引言

近年来,随着沿海城市经济和人口的快速增长,土地资源越来越紧张,大面积的填海造陆成为了各地解决土地紧缺问题的主要手段。大面积的围填海造地为沿海社会经济的发展发挥了重要的作用。但是,围填海造地开拓出来的土地由于含水量过高以及土体固结程度差等一系列的原因不利于工程建设,容易造成一系列的工程地质问题,必须经过一定的地基处理才能进行后续的施工和建设。

1软基的特点

软土地基指由软土构成的地基,其组成成分为孔隙较大的有机物质,可压缩性较强,无法承受过大的压力。具体而言,软土地基的特点主要有以下几个:(1)强度低。软土的土质较为疏松,所以软土地基的强度较低。这就造成了施工过程的困难,很容易因地基强度过低而无法承受工程的压力,进而出现塌陷和崩裂的现象。(2)透水低。软土地基的透水性较差,这和其组成成分有关,淤泥质的粘土造成了排水的困难,大量积水影响和工程建设的质量。(3)压缩量大。软土地基的压缩量较大,这就给施工带来了较大的不变。因为随着施工的进行,工程的重量不断加大,地基塌陷的风险也随之增加。(4)沉降快。软土地基的压缩性很强,随着施工增加工程的重量,软土地基的沉降速度也会加快。(5)不均匀。软土地基有的分布不均匀性很大,其内部有着多种土质,不同土质的硬度和强度等都不同。所以,在软土地基上的施工,很容易因为地基的受力不均而引发塌陷等问题。桩基础在设计之时一般是依照荷载的大小、性质、上部结构的形式、使用要求、施工环境以及水文地质条件等。可以确定好合适的桩基础类型以及组成部分的尺寸,确保基桩、承台以及地基在稳定性、变形、强度上满足施工的要求,同时也需要考虑到在经济以及技术上的合理性和可能性。

2填海区软基处理技术措施

2.1桩基法

填海区软土层较厚、面积较大、无法一次性处理,这种大面积软基可采用桩基法进行加固。传统的桩基法软基加固通常采有砂石桩、水泥土搅拌桩进行打桩加固,不过其存在控制系统不完善、自动化程度低、无法定是控制搅拌时混凝土各项指标等不足,而在处理深度淤泥时则易出现变形量大、施工工期长、施工质量难控制等问题。现在的桩基法在传统方法上做了升级改造,以预应力管桩、钢筋混凝土管桩等取代传统水泥土搅拌桩、砂石桩等,相比之下前者不仅质量高、强度大,具有较好的承载力,而且生产周期短、成本更低,故应用越来越广泛。针对一些软土层较厚、淤泥较多的情况,也可采用冲钻孔灌柱桩及沉管灌装柱技术进行加固处理等。

预应力管桩。预应力管桩其优点在于,首先质量稳定可靠,有较高的强度和刚度,耐冲击,穿透能力强;其次管桩施工速度快,可缩短施工周期,是一般场地条件下较为合适的桩型。钻孔灌注桩。而预应力管桩自身抗剪能力较差,挤土效应明显,在打桩过程中,由于土体的水平推挤作用,桩身很容易出现裂隙甚至断桩;此外管桩的打桩设备自重较大,而地表土地耐力较差,打桩机在沉桩过程中会下陷,因此打桩前必须先进行浅部场地土的加固处理后方能打桩。因此预应力管桩在有较深厚的流塑状淤泥质土场地条件下需慎用。

钻孔灌注桩。钻孔灌注桩属于非挤土类型的桩,桩身整体性好,抗水平剪力及抗弯能力较强,其桩径、桩长和桩顶标高均可根据高层建筑的需要调整,桩型设计较为灵活性。而且灌注桩施工机具简单,施工过程中噪音及振动均很小,在饱和软土施工中,能有效地保护邻近建筑和地下管线的安全。但不足之处在于这种桩型在软土地基中容易产生夹泥、缩颈等现象,且孔底沉渣难以控制,单桩竖向承载力离散性较大,受施工质量影响较大,且施工周期较长。

2.2旋喷法与灌浆法

旋喷法顾名思义是利用旋喷机产生旋喷柱来加固地基,通过旋喷机高压喷射水泥固化浆液,与土体充分混合,凝固、硬化后形成旋喷桩,其通过注浆管打桩,注浆管插入土层一定深度,并按照一定的速度旋转,压缩性低、强度高。一般应用于软土、细沙土组成的地基,不适用于有机成分含量较高的土层。高压旋喷桩施工有机械体积小、施工占地少、振动小、噪音较低等优点,不会对周围既有建筑物产生振动和噪声危害,对土层的适用范围较广,亦可用于空间较小处,其施工工艺简单,机械化程度较高,施工进度快,可进行大面积施工。施工后要对成桩质量进行检验,通过开挖揭露,高压旋喷桩桩身水泥浆填充较均匀,确保桩径满足设计要求。

灌浆法主要是利用气压、液压或电化学原理等将可以固化的水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆等注入地基介质中或缝隙部位,以达到加固地基的目的。在地基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦桩,可大大提高软土地基的承载力,有效控制沉降,对于淤泥软土地基而言灌浆法是首选。

2.3加筋土法及加载预压法

所谓加筋土法是将土工合成材料、金属板条等抗拉能力较强的材料埋置于软基土层中,比如在砂垫层中埋置土工织物材料,利用其受位作用强的特点调整基底应力分布,并通过土颗料位移与拉筋产生的摩擦力,促使土与加筋材料结合成整体,减少其变形频率,有效减少地基侧向位移及沉降,增强稳定性,最终达到增强地基承载力的作用。加载预压法是通过预压荷载作用对软弱地基进行压密、固结,地基产生变形提高强度,后续施工前再将预压荷栽卸去,不仅可以提高地基的承载力,而且可减少地基沉降。

3填海区软基处理工程施工管理措施

3.1施工前的准备工作

软土地基在施工前,要做好相应的准备工作。首先,要检查施工的设备,核对其规格型号是否能达到工程设计的需求,并保证它在施工中可以正常的工作。其次,要做好现场的清理工作,这可以方便大型设备的施工,让各项工序顺利的开展。最后,要检查施工材料的质量,确保施工的材料质量达标,以此来保障整个工程的质量。

3.2施工过程中的相关事项

施工的过程是影响工程质量的关键所在,所以要重点管理。首先,一定要严格按照软土地基的施工方法进行各项操作。其次,还需要结合工程的实际情况,根据其用途查找质量要求的标准,确定施工的等级。同时,在软土地基施工时,要充分考虑到软土地基的施工量,因为施工量大小的不同,对应的软土地基处理方案也是不同的。如大型的工程会采取砂垫层法,以此来降低工程的成本,而小型的工程选择换填管理法。软土地基在施工的时候还要注意工期的安排,因为工程的建造时间中有一项为软土地基的加固时间。所以,为了确保工期能够保证,一定要恰当的选择软土地基施工方法。不仅如此,软土地基的施工和环境也有较大的关系,在施工的过程中要充分考虑环境的影响,选择恰当的施工方案,确保软土地基施工的质量。

3.3施工后的检查工作

软土地基施工完成后要进行相应的检查,检查其是否能够满足设计的需求。检查的标准是根据施工方案确定的,国家也有相应的规定。在检查软土地基施工质量时,可以根据科学的指导,针对性的检查软土地基施工的各项指标,在其合格后才可以就行后续的施工,这是保证工程质量的基础所在。

结束语

软土地基的施工会直接影响到整个工程的质量,特别是对于填海区工程而言,关乎到民生的问题,因此必须要重视工程施工时的注意事项,以此来给施工的质量提供保障。采用复合地基有利于强夯深层加固,深厚人工填海地基可选择两种以上或多种地基处理方法联合使用。

参考文献:

[1]蔡昱.浅海区大面积深厚软基层综合处理技术[J].城市轨道交通研究.2015(08).

[2]张伟.温州滩涂软土地基处理技术质量管理[J].城市地理.2016(24)

[3]刘强.软土地基上基础的处理措施分析[J].科技展望.2015(14)