摘 要：當(dāng)前的軟土地基就地固化處理碾壓方式多為目標(biāo)式碾壓，固化處理的范圍受限制，導(dǎo)致地基的荷載比下降。因此本文提出對巖土工程軟土地基就地固化處理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與驗(yàn)證分析。根據(jù)當(dāng)前的測試需求，簡述工程概況，進(jìn)行施工準(zhǔn)備及明確固化工作量，以鉆孔+引孔+插管試噴的方式為基礎(chǔ)，計(jì)算固化劑配合比，搭配就地強(qiáng)力攪拌，采用多層級的方式，進(jìn)行多層級碾壓固化處理，最終采用后期養(yǎng)護(hù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測管控的方式實(shí)現(xiàn)就地固化。施工結(jié)果表明：在3個(gè)施工測試階段中，針對隨機(jī)選定的6個(gè)測試點(diǎn)，最終得出的荷載比均可以達(dá)到6.5以上，說明此次針對軟土地基設(shè)計(jì)的就地固化處理方法實(shí)際施工應(yīng)用效果更佳，針對性更強(qiáng)，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：巖土工程；軟土地基；就地固化；固化處理技術(shù)；土質(zhì)調(diào)研地基挖掘

中圖分類號： TU 753 " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

巖土工程軟土地基的就地固化處理是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，在施工過程中涉及較多的輔助處理環(huán)節(jié)以及建設(shè)流程，科學(xué)合理的施工處理一定程度上能夠加固和改善軟弱地基，提升工程建設(shè)的實(shí)際效果[1]。軟土地基主要是由淤泥、淤泥質(zhì)土以及粉質(zhì)黏土等組成，與其他類型的地質(zhì)不同，軟土地基自身的含水量較高，易于壓縮，導(dǎo)致這種地質(zhì)的支撐強(qiáng)度較差，在施工的過程中，如果不及時(shí)做出處理和加固，那么發(fā)生坍塌、斷裂甚至下沉等問題的概率會增加[2]。為解決此問題，相關(guān)人員針對巖土工程軟土地基的固化處理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，以進(jìn)一步提高施工建筑位置的承載能力和穩(wěn)定程度[3]。將某巖土工程作為分析研究的背景，從多個(gè)角度出發(fā)，結(jié)合軟土地基自身的特征以及不同地區(qū)、不同工程實(shí)際的施工需求，調(diào)整過程中所使用的固化處理材料與執(zhí)行方法，全面提高軟土地基的加固、優(yōu)化效果[4-5]。不僅如此，還需要結(jié)合當(dāng)前的施工變動(dòng)，從固化深度、覆蓋范圍、施工位置、搭接材料用量等做出應(yīng)變、調(diào)整，結(jié)合壓力注漿法，對軟土地基進(jìn)行二次加固處理，最大程度地解決應(yīng)用過程中存在的問題，為后續(xù)相關(guān)技術(shù)發(fā)展和完善提供參考。

1 工程概況

本文選定某巖土工程作為測試的主要目標(biāo)對象，本工程目前的地基為軟土地基類型，因此給施工建設(shè)帶來一定阻礙[6]。經(jīng)過測定，本工程目前的土層厚度為23～28m，初始地基的支撐樁體為32根，整體呈現(xiàn)均勻分布狀[7]，將荷載值設(shè)置為320kPa，經(jīng)過專業(yè)設(shè)備測定及輔助分析，受力狀況較為均勻[8]。地基的核心支撐位置采用加固樁和土釘墻組合的方式施工，具體的結(jié)構(gòu)包括以下幾個(gè)階段：標(biāo)定加固位置、確定加固樁與土釘墻位置、搭接地下連續(xù)墻、深層樁二次加固以及封邊處理和施工搭接。經(jīng)過一系列施工處理后，基本完成工程地基設(shè)定與部署。但是在后期的地基建設(shè)與施工的過程中，軟土地質(zhì)的問題逐漸暴露，地基慢慢出現(xiàn)下沉、坍塌等問題，如圖1所示。

結(jié)合圖1，對軟土地基下沉、坍塌實(shí)景進(jìn)行研究，不斷擴(kuò)展上述施工情況，難以保證巖土工程的承載力以及穩(wěn)定性，施工現(xiàn)狀堪憂。為解決上述問題，針對巖土工程的實(shí)際建設(shè)需求及標(biāo)準(zhǔn)，完善軟土地基就地固化處理技術(shù)。

2 設(shè)計(jì)巖土工程軟土地基固化處理技術(shù)

2.1 施工準(zhǔn)備及固化工作量明確

與其他地質(zhì)結(jié)構(gòu)相比，軟土地質(zhì)較為特殊，淤泥質(zhì)土地基和淤泥地基廣泛分布于湖泊、灘涂等位置。因此，須明確當(dāng)前的施工范圍，并隨機(jī)選定多個(gè)施工支撐位置，測定各個(gè)位置的空隙，劃分6個(gè)測試周期，測算周期內(nèi)的孔隙比，普遍控制在1.2以上即可。在選定的支撐位置增設(shè)多個(gè)混凝土支撐柱，間距為0.5m，由于當(dāng)前的地質(zhì)為軟土地質(zhì)，因此將混凝土支撐柱間距控制在0.5～0.8m最佳。利用特定裝置設(shè)定混凝土支撐柱，先加固底部，再利用鋼筋完成頂端的關(guān)聯(lián)加固，具體的可控指標(biāo)參數(shù)見表1。

結(jié)合表1，對混凝土支撐柱可控指標(biāo)及參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。根據(jù)巖土工程的施工要求，對支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行輔助測試準(zhǔn)備，并明確當(dāng)前的施工內(nèi)容?？梢栽诨炷林沃髠?cè)設(shè)置多層級的輔助搭接架，提高現(xiàn)有施工建筑的穩(wěn)定性。

2.2 鉆孔+引孔+插管試噴

在鉆孔之前，需要對高壓旋噴樁進(jìn)行設(shè)置，對旋噴鉆孔隔樁進(jìn)行一周旋噴處理，旋噴處理完成后進(jìn)行補(bǔ)樁，以此保證相鄰樁體的相互影響作用能起到一定的支撐性作用。在旋噴樁的安裝點(diǎn)位上布置預(yù)先準(zhǔn)備的鉆機(jī)，結(jié)合實(shí)際的要求及時(shí)校正和調(diào)整，保證鉆頭可以對準(zhǔn)鉆孔的中心區(qū)域，為保障后續(xù)施工的安全性，將鉆孔的偏差控制在0.5%～0.7%為最佳。采用垂球校正法，設(shè)定垂球的高度大于2.5m，調(diào)整鉆機(jī)位置，相關(guān)人員測量放線，對樁位進(jìn)行有效鉆孔，孔徑控制在75mm～230 mm均可。計(jì)算鉆孔最大偏差值，如公式（1）所示。

（1）

式中：A為鉆孔最大偏差值；m為支撐范圍；n為堆疊支撐范圍；i為混凝土支撐柱數(shù)量；d為平面偏差。

2.3 固化劑配合比計(jì)算

鉆孔+引孔+插管試噴處理完成后，計(jì)算軟土地基固化處理固化劑配合比。這部分需要先采集和驗(yàn)證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)際的施工需求及標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整配合比。現(xiàn)場拌合數(shù)據(jù)存在一定的差異性，因此在確定固化劑摻量數(shù)值之前，可以從軟土地基固化強(qiáng)度折減的方向來保障工程施工建設(shè)的安全。折減系數(shù)的計(jì)算過程如公式（2）所示。

P=m2-λ（1+?）×vA " （2）

式中：P為折減系數(shù)；λ為重復(fù)加固范圍；?為可控固化次數(shù)；v為等效距離。

結(jié)合當(dāng)前測試，對折減系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，在實(shí)際固化配比的處理過程中，將折減系數(shù)控制在2.5以下即可，這樣可以進(jìn)一步保證實(shí)際施工的穩(wěn)定性。隨后，采用攪拌型樁機(jī)進(jìn)行就地固化機(jī)械處理，結(jié)合施工要求和建設(shè)規(guī)范情況，測定此時(shí)的折減系數(shù)為3.2，后期的混凝土占比為三分之一，測算出固化劑的融水比例為25.5%，基礎(chǔ)的固化劑的摻量為7.2%。當(dāng)前固化漿體主要是由P.O 42.5水泥、穩(wěn)定劑、融水劑和礦渣微粉等組成，結(jié)合當(dāng)前建筑的固化結(jié)構(gòu)，對最終固化劑配合比進(jìn)行測算，建筑固化截面結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

結(jié)合圖2，對建筑固化截面結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，結(jié)合當(dāng)前軟土地基的施工需求，將固化的區(qū)域劃分為多個(gè)單元范圍，根據(jù)加固處理的預(yù)設(shè)程度、折減系數(shù)的變化，對最佳固化劑配合比進(jìn)行計(jì)算，如公式（3）所示。

（3）

式中：D為最佳固化劑配合比；w為混凝土總量；t為攪拌次數(shù)；η為截面面積；?為支撐單元荷載值；s為固化支撐面積。

將當(dāng)前計(jì)算得出的最佳固化劑配合比設(shè)定為后期固化處理的參考標(biāo)準(zhǔn)，奠定初始固化處理?xiàng)l件。

2.4 就地強(qiáng)力攪拌及多層級碾壓固化處理

固化劑配合比計(jì)算完成后，根據(jù)巖土工程的實(shí)際施工情況以及固化處理需求，采用就地強(qiáng)力攪拌及多層級碾壓固化的方式來強(qiáng)化最終的處理效果。軟土地層并不是單一的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，而是多層級地質(zhì)框架，此次施工主要以淺層地質(zhì)為主，結(jié)合固化處理方法形成對應(yīng)的固化層，一定程度上可以加強(qiáng)對擴(kuò)散應(yīng)力、建筑沉降甚至不均勻沉降等的控制效果?；A(chǔ)性的輔助支撐處理結(jié)構(gòu)如圖3所示。

結(jié)合圖3，對軟土地基支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)踐性分析。以此為基礎(chǔ)，結(jié)合上述設(shè)計(jì)的固化劑最佳配合比配制漿體，使用運(yùn)輸型的攪拌機(jī)進(jìn)行輔助施工，就地強(qiáng)力攪拌處理。根據(jù)就地固化處理填土的高度變化，設(shè)計(jì)淺層多階固化碾壓。

低填軟土地基就地淺層固化碾壓處理：首先，先利用專業(yè)的設(shè)備及裝置，對低洼軟土地基的位置進(jìn)行標(biāo)定，其次，采用換填法和就地固化處理方法，形成對應(yīng)的固化層，最后，劃歸對應(yīng)的碾壓范圍后，對多個(gè)區(qū)段進(jìn)行碾壓固化處理，對應(yīng)的可控參數(shù)見表2。

結(jié)合表2，對低洼軟土地基就地固化碾壓處理固化層可控參數(shù)進(jìn)行設(shè)定后，將當(dāng)前的碾壓固化深度調(diào)整為12m～16m，與固化橫向碾壓、豎向碾壓固化深度保持平衡即可，其目的是強(qiáng)化軟土地基的碾壓加固效果，維持整個(gè)建筑的穩(wěn)定性與牢固性，同時(shí)也可以達(dá)到資源利用的最大化和資源循環(huán)利用的目的。

高填軟土地基就地淺層固化碾壓處理：這部分主要是針對地基層級較厚的位置設(shè)計(jì)的，采用就地固化碾壓處理與復(fù)合地基處理方法，計(jì)算硬殼層下表層土的承載力，如公式（4）所示。

（4）

式中：Q為硬殼層下表層土的承載力；σ為預(yù)期碾壓固化深度；?為擴(kuò)大樁距；r為蓋板面積；θ為支撐剛性樁數(shù)量。

結(jié)合當(dāng)前測試，將得出的硬殼層下表層土的承載力作為單元碾壓荷載標(biāo)準(zhǔn)，針對高填軟土地基的施工，還需要使用固化層來代替砂石墊層，這樣能達(dá)到固化處理的目的。使用大型的碾壓機(jī)在軟土地基的固化處理位置上反復(fù)碾壓，在施工過程中，結(jié)合實(shí)際的碾壓效果不斷調(diào)整當(dāng)前的碾壓質(zhì)量，保證達(dá)到最終的碾壓目標(biāo)。

2.5 后期養(yǎng)護(hù)及實(shí)時(shí)監(jiān)測管控

實(shí)際上，后期養(yǎng)護(hù)更重要，它對后續(xù)的施工建筑有最直接的影響，因此，須制定對應(yīng)的后期養(yǎng)護(hù)內(nèi)容，同時(shí)搭建實(shí)時(shí)監(jiān)控的內(nèi)置結(jié)構(gòu)。首先，在完成碾壓固化處理后，為了保證地基的堅(jiān)固性和軟土位置的支撐強(qiáng)度，可以先靜置48h固化土體，其次，等待表面凝固后，結(jié)合實(shí)際的施工質(zhì)量，設(shè)置養(yǎng)護(hù)的處理周期，通常在30天～35天，在此過程中，可以測定當(dāng)前地基的固化坡度，符合要求的話，每個(gè)周期覆蓋約20 cm的素土并重復(fù)碾壓處理，持續(xù)保護(hù)當(dāng)前的固化土體，有利于延長該建筑的后期使用壽命。

3 實(shí)例施工結(jié)果分析表

結(jié)合上述測定與驗(yàn)證分析，在當(dāng)前軟土地基進(jìn)行就地固化處理之后，隨機(jī)選定6個(gè)測試點(diǎn)，對荷載比進(jìn)行測算，并分3個(gè)階段測定，對最終得出的測試結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行比對，對比數(shù)據(jù)見表3。

由表3可知，在3個(gè)施工測試階段中，針對隨機(jī)選定的6個(gè)測試點(diǎn)，最終得出的荷載比均可以達(dá)到6.5以上，說明此次針對軟土地基設(shè)計(jì)的就地固化處理方法實(shí)際施工應(yīng)用效果更佳，針對性更強(qiáng)，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)語

本文對巖土工程軟土地基就地固化處理技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)踐性分析。與初始的地基固化處理方式相比，此次結(jié)合巖土工程實(shí)際的施工建設(shè)需求及標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)的固化處理結(jié)構(gòu)更靈活、多變，且自身具有較強(qiáng)的針對性與穩(wěn)定性，在不同的施工背景下，可以更好地保證施工質(zhì)量。

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