高原河谷地区软基处理

李 爽

(中交一公局第六工程有限公司，天津 300541)

在城市化进程不断推进的过程中，土地资源越发匮乏，现阶段，为更好满足人们对建设用地的需要，大量软土地基成为了新建筑用地地基，但在工程施工过程中，降低安全事故发生的概率，切实提升软土地基的承载力水平，成为当前工程建设过程中的关键点之一。

1 高原河谷地区开展软基处理工作的必要性

近年来，随着中央西部大开发战略的不断推进，高原地区各种工程建设的数量不断增加，在正式施工建设的过程中，受地形地势、气候降水等因素的影响，西部高原地区存在着以下特点。首先，西部高原地区的软土地基与东部地区，物理性质、结构性质比较好，厚度较小但其深度变化较大；其次，西部高原地区特殊土地基相对较多，并且大部分特殊土地基存在地区特征，诸如，湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土、岩溶等特殊土地基在西部高原地区工程建设中出现的概率较大。同时，西部高原地区的水文地质条件较为特殊，尤其是西部高原地区的地下水系稳定性较差，极易受大气环境的影响；再者，西部高原地区的地势相对较高，地貌变化较为丰富，在进行工程施工过程中往往需要施工人员对施工地点进行大规模的开挖、填方处理，工程施工总量极大；最后，在西部高原地区开展工程建设的过程中，诸如，滑坡、崩塌、熔岩、泥石流等不良物理地质现象出现的概率较高，这些问题的出现不仅会影响工程施工的顺利进行，还会对后续工程项目的使用带来安全隐患，因此在工程建设施工过程中必须对其进行有效的处理。对上述特点进行了解后可以认识到，在当前西部高原地区开发过程中，为保证建筑工程的质量能够切实满足工程建设的预期需要，施工人员不仅要明确工程施工地点地形环境、工程建设需要等情况，并在此基础上借鉴一般情况下工程建设的施工方法，在某些特殊地区，还需要在现有软基处理技术的基础上对工程施工需要进行研究，应用合适的软基处理方法，以便保证工程施工的顺利进行。

2 高原河谷地区开展软基处理工作的具体方法

2.1 项目介绍

项目地处雅鲁藏布江中游河谷，念青唐古拉山南麓，平均海拔约4 500m，地势西北高，东南低，拉萨河、堆龙河流经境内，水系丰富。决定在该区域开展工程项目前，相关工作人员对预计施工地点的地质情况进行了调查了解，由于高原区域水系相对较多，导致施工地点的不良地基较多，现阶段，为切实保障工程施工的质量，工程施工重点在于采用合适的软基处理方式，对不良地基进行有效的处理。具体来说，在该工程施工过程中，首先，从地基土的实际情况来看，施工地点土质情况主要包括人工填料、湿陷性黄土和粉质粘土层；其次，从施工现场水文情况来看，地下水主要来源为上部滞水，通过地表水渗入补充；再者，在工程施工过程中，为切实保证建筑工程的施工有效性，针对不良地基的存在，相关工作人员主要采用独立基础处理方法，切实提升地基的承载力。最后，为降低不良物理地质现象的出现可能性，相关工作人员可采用常规处理方法和独立基础处理方法对工程施工地点及周边环境进行加固。

2.2 软基处理方法

在本次工程建筑主体部分建设施工过程中，相关工作人员在软基处理过程中应用了片石换填法，这种方法在实际应用过程中不仅可以有效减少施工地点地层浅层部分的沉降量，还有效提升了施工地点地基的实际承载力。

2.2.1 工艺流程

片石换填法是一种通过在施工地点的地基处，挖除一定量的软土，然后将一定级配的片石对地基位置进行分层回填，并对其进行碾压，以便保证地基的承载力能够满足工程施工的需要。在采用片石换填法对上述高原河谷施工地点的软基进行处理后，不仅提升了土层的承载力，还为后续工程施工打下了坚实的基础。

2.2.2 操作方法

在进行本次高原河谷地区软基片石换填工作时，第一步，相关工作人员依据工程施工设计图对施工地点软基挖掘的深入与范围进行了确认，并且通过撒上石灰线，绘制挖掘断面的方式，为后续开挖工作的顺利开展打下基础。第二步，在正式施工前，相关工作人员对施工场所进行了清理，保证施工地点的草皮、树根、淤泥等物质的存在对后续工程施工产生不利影响。第三步，为保证后续开挖工作的顺利进行，相关工作人员在施工地点附近修建了简易的便道，为挖掘机的连续工作提供助力。第四步，在开展填前碾压工作前，为有效排除施工地点部分地区的地面积水，相关工作人员在有地下水渗出的区域修建了片石盲沟，以便将地下水有效转移到建筑主体范围以外的区域，同时，由于高原地区水系较为复杂，为避免地下水积存拖慢工程施工进度，相关工作人员在施工地点附近挖掘了一个集水井，便于利用小型抽水机将开挖过程中出现的积水抽干，避免软基长时间在水中浸泡。第五步，在片石换填工作开始之前，为保证换填的片石具有良好的承载力，相关工作人员需要对片石的级配进行管理，并且在换填过程中，若施工地点穿越采空区，相关工作人员还需要在明确工程施工实际情况的基础上，选择合适的级配材料，需要注意的是，在进行片石换填的过程中，相关工作人员需要尽量避免片石材料中混入有机质、黏土块等杂质。第六步，在开展填前碾压工作前，若地面横坡比例超过1∶5时，则需要对施工场所进行挖台阶处理，并且在此过程中需保证每级台阶的宽度均在2m以上，台阶坡面内倾4%，然后用小型夯实机将台阶夯实。第七步，在正式换填片石的过程中，相关工作人员可以现在需要换填的软基部分进行测量放线工作，完成中桩、边桩的放置工作，然后打出边线桩，并且用油漆作出标记，利用白石灰绘制出方格网，在利用方格网控制片石回填量的过程中，应从最低一级台阶开始进行片石填埋，然后用推土机对片石层面进行分层推平，其实际情况如图1所示[1，2]。

图1 软基的分层回填夯实

2.2.3 注意事项

在利用片石换填法对软土地基进行处理的过程中，为保证换填工作的质量能够切实满足工作需要，首先，相关工作人员需要对换填软土的填方材料质量进行实验室实验，在尽可能降低工程施工成本的基础上，保证进场片石的强度能够满足工程施工的需要；其次，为切实了解换填工作的具体工程施工过程，相关工作人员可以在全面掌握施工设计图纸与施工规范的基础上，结合施工现场的实际情况，选择一段软基，开展现场压实施工工作，了解为保证地基承载力能够满足后续建筑工程施工需要的基础上，每层片石最小的厚度、最少的碾压次数、每次碾压的最慢速度等因素的具体组合方式，并且在得到工程时批准后，以此作为后续工程施工的基准；再者，为降低后续工程施工、使用过程中出现不良物理地质现象的出现可能性，在施工过程中，对于施工现场周边的冲沟、土埂等结构，相关工作人员需要在开展片石换填工作签对其进行处理，避免在软基换填工作结束后出现不均匀沉降的情况；最后，在进行片石回填工作时，每层软基填方水平分层应按照现场试验的压力试验结果进行确定，并且严禁出现推填施工对垫层下卧层软弱土基产生扰动的情况。

2.3 片石换填的试验方法

片石换填试验主要是在工程项目正式施工前，在保证工程施工现场与施工难以程度相近的情况下，对施工现场所需使用的换填工作现场填筑与压实效果进行测试的试验。在此阶段，可以对实际施工过程中所需使用的大型机械设备进行测试，并且明确工程施工阶段为保证地基整体质量能够满足设计与规范要求，换填片石所需达到密实度、施工参数、施工工序等内容，以便为后续正式工程施工的顺利进行提供参考。

2.4 片石的填筑、摊铺与碾压

在对软土地基进行片石换填施工的过程中，主要的施工方法是先用挖掘机挖出设计厚度的软土(如图2所示)，然后将片石平稳摆放到相应位置，进行地基的分层填筑，在此过程中，相关工作人员需保证每层片石的压实厚度满足设计规范的要求。具体来说，在进行换填片石施工的过程中，相关工作人员应遵循“先低后高、分层填筑、分层压实”的原则，并且为降低压实工作的难度，应尽可能将每层片石填筑的厚度控制在40cm～50cm之间，为便于后期填筑工作的管理，在开始填筑工作前相关工作人员应先在合适的位置画灰格、插杆挂线，以便更好地控制每层片石的填筑厚度。需要注意的是，在当前的工程项目施工过程中，为节约地基施工的成本，片石的抗压强度往往存在一定的差别，在实际施工过程中，为避免因片石强度差异影响软土地基换填工作的效果，可以采用分层分段换填的方式，将强度较大的片石石料放在填筑层的下方，在上方填铺软质石料。

图2 基坑软土挖掘

在进行工程软土地基片石摊铺工作的过程中，面对不同粒径大小与组成的片石，可以采用不同的摊铺方法，以便保证摊铺工作的质量能够切实满足工程设计施工的要求。具体来说，对于大粒径的片石，在摊铺过程中，可以采用渐进式摊铺法，即在片石摊铺过程中，相关工作人员可以令运送石料的汽车在新填的松料上，按照先低后高、先两侧再中间的顺序，逐渐在地基层进行卸料，然后由推土机及时将石料摊铺平整，对于局部区域存在的坑陷，则可以使用人工找平的方式，使用小石块、石渣等材料进行填补。对于含细料较多的片石石料，在开展摊铺工作的过程中，相关工作人员可以采用向后退摊铺法，由运送石料的汽车在已经压实的摊铺层上向后退着卸料，使石料呈梅花形密集料堆，再由推土机将石料摊铺平整。需要注意的是，在由人工进行粒径25cm以上石料摊铺工作的过程中，相关工作人员应先填铺大粒径石料，并使石料的大面朝下，小面朝上，在保证石料放置平稳后，使石料间紧密靠拢，然后填铺小块石料，在将小块石料依据其大小摆放均匀后，用小石块或石渣对片石层进行找平处理，并用石屑对缝隙进行填充，最后将片石层压实，以保证片石层的整体强度能够满足建筑工程对于底基层的要求。

在进行片石层压实处理的过程中，相关工作人员可以选用激振力在50t以上的低频高振幅垂直式振动压路机，然后控制压路机按照试验阶段获取的施工参数，进行片石层的碾压操作，在碾压过程中，相关工作人员应遵循“先轻后重、先静后振、先低后高、先慢后快、轮迹重叠”的施工原则，对片石层进行碾压处理，并且在工作过程中，相关工作人员应保证片石层碾压不存在死角、漏压等问题，保证碾压整体的均匀性与一致性，对于碾压过程中无法直接处理的边角部位，相关工作人员可以按照相应的设计规范要求，用小型夯压机对其进行夯实处理。

3 结 论

总而言之，在进行高原河谷地区建筑工程施工的过程中，为尽可能延长建筑工程的使用寿命，在明确施工地点实际土质、水文等情况的基础上，依据建设施工中建筑对地基承载力的需要，采用合适的施工方法对软土地基进行处理，成为保证工程施工顺利进行必不可少的步骤之一。