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道路軟土地基處理技術經濟探討

 摘要:文中以2021年5月福州市建設工程材料價格為基準,分析了福州市華林路東延伸段道路工程,對軟基處理方案在項目投資方面的影響進行對比分析,結果顯示:深層水泥攪拌樁技術較其他軟基處理技術方案綜合單價降低約51.78%,投資減少約459萬元,具有顯著的經濟效益。同時,深層水泥攪拌樁加固技術具有無振動、低噪聲、對周邊環境污染小的特點,采用該技術具有明顯的環境效益。

關鍵詞:工程造價;定額消耗;費用標準;軟基處理

社會經濟的飛速發展離不開道路工程建設的貢獻,經濟發展的同時也帶動著道路基礎設施的建設,二者相輔相成。伴隨著大規模的道路基礎設施建設,工程中不可避免地會遇到各種特殊地質情況,特別是孔隙比大、含水量高、壓縮性高、地基承載力小等問題的軟土地基,容易引起道路的不均勻沉降,為道路安全使用埋下重大隱患。因此,兼具經濟性和可靠性的軟基處理成為道路基礎設施建設的重中之重。目前,一系列的軟基處理技術不斷更新與發展,為工程建設方案的選擇提供了更多更有力支持。但是選擇科學的軟基處理方案,其本質是多因素綜合考慮分析的過程,如果僅依賴于工程技術人員的主觀經驗作出選擇方案的選擇,可能存在一定的片面性,方案容易出現偏差。為了選擇高效且經濟的軟土地基處理方案,本研究通過收集大量的基礎資料,分析對比各種軟基處理方法,結合實際工程案例,從常用的軟基處理方法知識庫中初選軟基處理方案,得出四種比選方案,即深層水泥攪拌樁、擠密砂石樁、高壓旋噴樁、CFG樁;通過對四種方案的技術及經濟比較分析,確定深層水泥攪拌樁為最經濟且適用的方案[5]。

1技術方案對比分析

深層水泥攪拌樁[5]是指通過特制的深層攪拌機在地基深處將固化劑噴入土體并進行充分攪拌,利用固化劑和軟土之間所產生的一系列物理和化學反應,使軟土固結成具有一定強度、水穩定性的整體,以達到改良土體特性、加固軟土地基的一種樁。深層水泥攪拌樁技術特點[5]如下:(1)無振動、噪聲低、對周邊環境污染小,從而避免城市建設施工噪聲污染,即使在城市密集區、建筑群區也可施工。(2)最大化地利用原土,通過固化劑與原軟土地基混合攪拌且強化過程無側向擠壓,能有效保護周邊的建筑物。(3)使用方法和布置形式靈活,對不同的基礎類型可以選擇不一樣的固化劑配方,不一樣的加固形式。深層水泥攪拌樁與其他處理方案對比如表1所示,采用深層水泥攪拌樁施工簡便快捷,處理效果明顯,沉降變形小,變形穩定快,工期短,對周邊環境影響小,具有明顯的社會及環境效益。

2直接經濟效益分析

2.1工程概況

福州市華林路東延伸段道路工程位于福州市中心城區內,項目起于站東路南延伸段,止于三八路南側規劃路。道路實際修建長度1.283km,道路等級為城市主干道,雙向八車道,設計車速60km/h。根據道路設計縱斷面圖和現有地面標高,道路的路基土以雜填土、填碎石、填塊石、粘土、淤泥、粉質粘土、殘積礫質粘性土、全風化花崗巖、砂土狀強風化花崗巖、碎塊狀強風化花崗巖為主。經路基軟弱下臥層承載力及變形驗算,路基承載力不滿足要求,需進行軟基處理,施工前先清表層腐殖土,而后超挖至路床頂面以下50cm,特殊軟基處理面積為11178m2。

2.2方案造價比對分析

(1)計費依據選?、儆媰r計量規范:中華人民共和國國家標準GB50500-2013《建設工程工程量清單計價規范》。②預算定額FJYD-101-2017《福建省房屋建筑與裝飾工程預算定額》、FJYD-401-2017~FJYD-409-2017《福建省市政工程預算定額》。③費用定額:《福建省建筑安裝工程費用定額》(2017版)。④材料信息價:《福州建設工程造價管理信息》2021年6月中《2021年5月福州市建設工程主要材料綜合價》。⑤機械臺班:《2019年第三季度福建省施工機械臺班單價》。(2)各類軟基處理方式的綜合單價計算深層水泥攪拌樁主要工作內容:清理現場,放樣定位、鉆機就位、預攪下沉、制備水泥漿、提升噴漿攪拌、重復攪拌提升至孔口、成樁。綜合單價具體情況,詳見表2。擠密砂石樁主要工作內容:清理現場,放樣定位,成孔機具就位,安放振沖器,振沖、提升振沖頭,運輸、填入碎石料,振實,挖泥漿沉淀池,疏導泥漿至沉淀池。綜合單價具體情況,詳見表3。高壓旋噴樁主要工作內容:清理現場,放樣定位,鉆機就位,鉆孔,配制漿液,噴射裝置就位,噴射注漿,移位,泥漿池清理,機具清洗及操作范圍內機具搬運。其綜合單價具體情況,詳見表4。CFG樁主要工作內容:清理現場,放樣定位,鉆機就位,鉆孔,混凝土配運料,拌和,灌注,提管移位,鑿樁頭及操作范圍內料具搬運。綜合單價具體情況,詳見表5。

2.3方案指標比對分析

表6列出了各類軟基處理方式指標對比情況,由表6可知:擠密砂樁比深層水泥攪拌樁綜合單價高99.73元/m2,高壓旋噴樁比深層水泥攪拌樁綜合單價高551.05元/m2,CFG樁比深層水泥攪拌樁綜合單價高517.26元/m2。福州市華林路東延伸段道路工程軟基處理面積為11778m2,采用軟基處理方案樁長為57067m,采用深層水泥攪拌樁軟基處理方案較擠密砂樁軟基處理方案造價節約117萬元,采用深層水泥攪拌樁軟基處理方案較高壓旋噴樁軟基處理方案造價節約649萬元,采用深層水泥攪拌樁軟基處理方案較CFG樁軟基處理方案造價節約609萬元。

3結論

深層水泥攪拌樁就地攪拌加固地基,使軟土不向側向擠壓,加固工藝合理、技術可靠、加固效果良好,施工無振動、噪音低、對環境污染小。通過對比分析軟基處理方案在項目投資方面的影響,結果表明,深層水泥攪拌樁技術較其他軟基處理技術方案綜合單價降低約51.78%,投資減少約459萬元,在直接經濟效益方面具有顯著的優勢。多次的試驗檢測表明,用深層水泥攪拌樁加固軟基,可以提高地基承載力,是一種行之有效且經濟合理的處理手段。

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