賈玉祥
河南五和建筑工程有限公司,河南 開封 475000
拋石擠淤法是通過向軟土地基中心區(qū)域拋投適當(dāng)體積、數(shù)量與質(zhì)量的碎石塊,并向軟土地基兩端延伸拋投。碎石塊與軟土地基接觸過程中,受到自重量影響,將沉入地基底部地層,對周邊所分布淤泥造成整體剪切破壞作用,淤泥產(chǎn)生向上翻涌現(xiàn)象,持續(xù)擠出地基中所分布軟粘土與淤泥,從而起到增強地基承載性能、形成人工置換地基的處理目的。這項處理技術(shù)具有工序簡單、處理成本低廉、見效快、工期短等應(yīng)用優(yōu)勢,主要適用于處理表層無硬殼(或是硬殼厚度較淺)、淤泥保持流塑狀、分布高靈敏土的軟體地基。
在應(yīng)用拋石擠淤法時,應(yīng)掌握以下施工技巧:向軟土地基中心點拋投碎石或片石,勻速向地基兩端延伸拋投,為淤泥提供翻涌、隆起的通道;在前期拋投的石塊抵達地基底部預(yù)定位置后,方可開展后續(xù)拋石作業(yè);對石塊拋投位置的選擇,應(yīng)視軟土地基坡度而定;做好石塊選材工作,確保不同石塊的體積、重量、造型結(jié)構(gòu)相似,確保布料均勻;當(dāng)所拋投石塊堆滿軟土地基底層空間后,施工人員需操控推土機對超過水平面的石塊推平,并配置壓路機設(shè)備開展推壓作業(yè),直至地基表面平整、不再出現(xiàn)下沉現(xiàn)象后,即可停止石塊拋投作業(yè)。而在推壓過程中,應(yīng)向地基拋投適量小粒徑碎石塊;清除地基表面及周邊區(qū)域所擠出的淤泥,并鋪筑反濾層。
這項處理技術(shù)也被稱作為換填法,將地基內(nèi)所分布軟土挖除,再向基坑內(nèi)換填具有良好性能的換填土,如天然砂礫煤渣、灰土等等。隨后,采用分層填筑/壓實方式,逐層完成軟土地基換填作業(yè),并對換填層開展壓實處理,進一步強化地基的承載性能與抗變形性。與天然地基相比,對換土墊層法的應(yīng)用,將全面強化地基結(jié)構(gòu)性能、消除土層的濕陷性與脹縮性、加快土層排水固結(jié)速度、減少沉降量。目前來看,這項技術(shù)主要被用于處理淺層地基,或是完成自重固結(jié)的吹填土地基。
在技術(shù)應(yīng)用過程中,應(yīng)注重結(jié)合實際施工情況,配置適當(dāng)種類換填材料;基于軟土地基分布范圍大小,選擇恰當(dāng)施工方式。例如在軟土地基面積較大時,優(yōu)先采取機械碾壓法,以提高地基處理效率;靈活調(diào)整機械開挖與人工開挖方式,避免出現(xiàn)欠挖與超挖等問題;做好換填材料質(zhì)量檢測工作;合理設(shè)定、嚴(yán)格控制分層填筑密度及厚度;在換填完畢后,組織開展施工質(zhì)量檢測工作,重點檢查換填層厚度及范圍、換填深度、基底壓實質(zhì)量,以及換填頂面高程與橫坡的偏差值。
本質(zhì)層面來講,高真空擊密法屬于排水固結(jié)法,是一種快速真空排水固結(jié)處理技術(shù),施工人員開展高真空擊密操作,并在軟土地基周邊區(qū)域設(shè)置排水設(shè)施、敷設(shè)塑料薄膜。所配置空氣壓縮機等設(shè)備將持續(xù)抽離空氣,制造負壓環(huán)境。在負壓影響下,軟土地基內(nèi)所含有水分將持續(xù)流入所設(shè)置排水設(shè)施,起到排水固結(jié)、改善地基結(jié)構(gòu)性能的作用。簡單來講,則是人為營造抽真空環(huán)境,軟土地基孔隙水壓力受到其影響而逐漸降低,最終將地基土壤轉(zhuǎn)換成強化狀態(tài),形成一定厚度的超固結(jié)硬殼層。在后續(xù)工程施工、使用期間,超固結(jié)硬殼層起到擴散地基表層荷載的作用,有效預(yù)防地基不均勻沉降問題的出現(xiàn)。在部分建筑工程中,往往選擇將高真空擊密法與其他處理技術(shù)進行組合應(yīng)用。以某建筑工程為例,組合運用強夯法與高真空擊密法,對土壤孔隙水進行擠壓處理,進一步加快了排水固結(jié)處理速度。
強夯加固法是通過配置適當(dāng)自重量與規(guī)格型號的重錘、強夯機等工具設(shè)備,將重錘起吊軟土地基上方一定高度處。隨后,放開吊鉤等工具,重錘在自由下落過程中,對下方軟土地基施加沖擊力,開展強力夯實操作。地基土體在與重錘接觸過程中、或是受到?jīng)_擊力影響下,將產(chǎn)生瞬時壓力,軟土在短時間內(nèi)產(chǎn)生液化反應(yīng),進而形成具有較高密實度、分布均勻的地基,實現(xiàn)強化地基承載性能、促使軟土地基快速固結(jié)的處理目的。
在應(yīng)用強夯固結(jié)法時,應(yīng)掌握以下施工技巧:根據(jù)軟土地基的土體性質(zhì),選擇適當(dāng)錘底面積的夯錘。同時,可選擇在夯錘底部設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的排氣孔;當(dāng)配置具備自動脫鉤使用功能的起重機設(shè)備時,為保障施工安全,避免機架傾斜、滑塌等施工問題的出現(xiàn),可選擇于臂桿端部配置輔助門架;提前做好軟土地基地質(zhì)勘察工作,既要勘察地基深度、土體性質(zhì)、軟土分布范圍等等,也要對周邊區(qū)域所分布地下設(shè)施的具體位置進行標(biāo)記;當(dāng)施工現(xiàn)場周邊一定范圍內(nèi)分布建筑物時,采取隔振保護措施;定期對夯錘開展測量、校正作業(yè),確保夯錘與夯點保持對準(zhǔn)狀態(tài);合理編制強夯施工方案,包括夯擊次數(shù)、夯擊點位置、夯錘起吊高度、夯擊遍數(shù)等等;待軟土地基夯擊完畢后,企業(yè)應(yīng)對各處夯點實際夯擊效果進行檢查,分析所記錄夯擊施工數(shù)據(jù)。當(dāng)施工質(zhì)量與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工程設(shè)計要求不符時,開展返工、補夯作業(yè);做好工后質(zhì)量檢測工作。例如,在地基土質(zhì)為低飽和度粉土?xí)r,應(yīng)在夯擊完畢后的14~28d 期間重復(fù)對地基質(zhì)量進行檢驗。
在材料入場環(huán)節(jié),管理人員應(yīng)重點對各批次施工材料的質(zhì)量、數(shù)量進行檢查,與采購清單進行對照分析。同時,隨機抽取少量材料作為樣品,送至實驗室進行質(zhì)量檢驗,再將檢驗結(jié)果與各類施工材料的性能指標(biāo)進行對比。在檢驗結(jié)果與采購要求、相關(guān)指標(biāo)完全符合后,方可將材料運輸入場、投入使用。例如,在某建筑工程中,企業(yè)采取拋石擠淤法,管理人員在材料入場環(huán)節(jié)對片石的塊徑與尺寸進行檢查,并抽取少量樣品開展破碎試驗,檢查片石的抗壓性能是否達標(biāo)。同時,為消除設(shè)備因素對軟土地基處理效果所造成的影響,應(yīng)強化設(shè)備質(zhì)量管控與調(diào)試力度,定期對所配置起重機、空氣壓縮機等機械設(shè)備開展維護檢修工作,發(fā)現(xiàn)并修復(fù)所存在故障隱患。同時,根據(jù)相關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn),開展各項單項性能檢測與聯(lián)合調(diào)試工作,篩除性能質(zhì)量與施工要求不符的機械設(shè)備。
多數(shù)建筑工程地基施工現(xiàn)場的環(huán)境較為復(fù)雜,持續(xù)產(chǎn)生新的變量因素,導(dǎo)致所編制軟土地基處理方案與實際施工情況產(chǎn)生出入,偶爾出現(xiàn)各類施工問題。例如,在采用強夯固接法時,施工人員操作不當(dāng),從而出現(xiàn)夯錘歪斜、地基表層松散不密實等施工問題。因此,要實施施工監(jiān)測,實時監(jiān)測地基施工現(xiàn)場與基坑內(nèi)部情況。以基坑監(jiān)測為例,對基坑支護結(jié)構(gòu)變位情況、現(xiàn)場環(huán)境條件與巖土性狀進行監(jiān)測,基于監(jiān)測數(shù)據(jù)分析各項施工問題的出現(xiàn)率,預(yù)測基坑結(jié)構(gòu)變形與穩(wěn)定狀態(tài)的后續(xù)發(fā)展。根據(jù)預(yù)判結(jié)果對軟土地基處理方案進行優(yōu)化調(diào)整,向施工作業(yè)提供技術(shù)指導(dǎo)與信息支持。同時,當(dāng)監(jiān)測到異常施工現(xiàn)象或數(shù)據(jù)時,將問題上報至技術(shù)部門與施工部分,分析問題成因,針對性采取有效解決措施。例如,在地基強夯過程中,監(jiān)測到局部軟土地基加固深度未達到施工要求或預(yù)計值時,表明地基下部可能存在砂卵石夾層。將問題向施工人員反饋,適當(dāng)調(diào)整、提高夯擊能量,或是清除障礙物即可。
綜上所述,為保障建筑業(yè)的良好運行與發(fā)展,各建筑企業(yè)與技術(shù)人員應(yīng)加強對各項軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用力度,結(jié)合實際施工情況,合理選擇處理技術(shù),科學(xué)編制地基處理方案。