李東艷
義縣公路管理段 遼寧 錦州 121100
當前我國正處于“鐵公基”建設的浪潮之中,交通線不斷趨于密集化、網(wǎng)絡化,公路和橋梁作為其重要組成部分,也在飛速發(fā)展。但是由于我國地形地質比較復雜加之避免占用耕地的原則,所以在公路橋梁施工過程中不可避免地會遇到軟土地基,軟土地基在公路橋梁的施工過程中,工程難度和工程量都比較大。因為軟土地基土粒細小、縫隙大、土質松軟、含水量大,所以容易通過不均勻沉降、剩余沉降等作用,導致公路橋梁開裂甚至坍塌,影響公路及橋梁的安全性。所以需要施工人員科學合理地進行施工,認真剖析施工技術。
軟土地基是指由如有機土、松散沙粒、大孔隙泥炭等的由細小顆粒的土質組成的疏松的、細軟的土質。其形態(tài)大多是從軟塑態(tài)到流塑態(tài),固結緩慢,易變形,多存在于河灘、濱海、湖沼、谷地等地[1]。
(1)含水量高。軟土地基區(qū)別于其他地基的最大特點就是含水量。軟土層中的水儲量最高可達70%。這個特點就改變了軟土的形態(tài),導致軟土地基的不穩(wěn)定性。在一些工程中,有的軟土甚至以流體形態(tài)出現(xiàn),還可能導致地基沉降、滲水等。存在了很多不確定因素,給工程施工加大了難度,如果施工人員不及時處理,就會給施工埋下安全隱患。
(2)抗剪能力低。軟土地基的抗剪能力和排水效能密切相關,抗剪能力低很容易導致排水不暢,進而影響整個工程的質量。所以相關工作人員必須通過必要的措施提高軟土地基的抗剪能力,或者注意保持施工的排水效能,提高軟土地基的抗剪能力,避免由于抗剪能力低造成的地基不穩(wěn)定或交通事故。
(3)可壓縮性強。軟土層作為半流體,可壓縮性比普通土層要高,但是這就導致了排水效能的減弱和地基的不穩(wěn)定。在公路橋梁的施工過程中,如果軟土未被壓實,那么就會增加施工難度、延長施工時間、影響橋梁穩(wěn)定性造成安全隱患。所以相關施工人員必須要對軟土的這一特點重視起來,確保公路橋梁的施工質量。
(4)可滲透性弱??蓾B透性弱也是軟土地基區(qū)別于其他地基的一大特點。以黏土為例進行對比,軟土地基的滲透系數(shù)遠遠低于黏土,所以軟土的凝固速度和黏土也有很大的差別,基于這個原因,如果在施工過程中將這兩種土質進行混合,凝固速度不同,加之公路橋梁重量的負重影響,就很容易出現(xiàn)安全問題。此外由于可滲透性弱,排水效能也就弱,不能及時排除水分,很容易就會增加沉降量,在水分含量大的條件下施工,必然會影響是施工的效率、工程的穩(wěn)定性和整體質量,很可能會誘發(fā)安全事故[2]。
(1)排水處理。對于含水量大的、土質較好的軟土地基,可以在公路橋梁施工前,通過表面挖出的溝槽作為排水通道,排除地表水,之后通過回填透水性較好的碎石和沙礫,來降低含水量,幫助施工機械實現(xiàn)通行,滿足施工要求。
(2)墊砂層處理。如果軟土地基的含水量大、土層較薄,可以通過墊砂層進行加固,在軟土地基之上增加0.5~1.2m厚的一層砂墊層,注意及時排出其中的水分,提高軟土地基的排水性和穩(wěn)定性,進而保證公路橋梁的施工質量。
(3)材料鋪設技術。如果軟土地基的土層分布不均,可以通過鋪設一些特殊材料,增強承載力。最重要的是材料的選擇,如土工布、無紡布、玻璃纖維格柵等。在鋪設過程中要綜合地基的沉降現(xiàn)狀和地基的側向變形問題。
(4)添加穩(wěn)定劑。如果軟土地基的黏性土成分所占比重高,那么可以通過使用熟石灰、生石灰、水泥等穩(wěn)定劑,減少水分,來改變土層成分,進而提高軟土地基的壓實度和強度,進而增強地基穩(wěn)定性。
強夯法比較適合雜性土、黏性土、素填土的軟土地基,而并不適合土層過深的軟土地基。強夯法可以達到提高地基密度、增強地基承載能力、減少土層不均勻沉降、減少對環(huán)境影響等效果。在實際施工過程中,要注意各個夯實點的距離并進行記錄,對這些夯點的夯擊一般為四到五次,以保證夯實程度,而如果軟土地基下沉了2cm左右,就要停止夯擊。所以要求施工人員注意觀察沉降量,進而達到最佳的夯實效果[3]。
在施工過程中軟土地基很容易出現(xiàn)位移的問題,所以就必須要采取一些方法進行加固,加筋法就是一種比較常見的方法,在軟土地基上層鋪設一層沙子,以隔離工程材料和軟土,避免耐拉性較強的一些材料被埋在土層中,使地基變形沉降,這其中沙子就可以調節(jié)受力,減少地基沉降問題,保證穩(wěn)定性。
軟土地基很容易受地下水影響發(fā)生沉降,地下水位降低,地基的淤泥層和軟黏土層的含水量會下降,軟土層的孔洞壓力減小,有效應力就會加大,地基進而就會大幅下降。爆炸排瘀法就是解決這個問題的有效方法。即是通過爆炸填充軟土層的滲水土層,在軟土層放置炸藥時一定要注意位置,引爆炸藥時一定要注意周邊環(huán)境。這種方法可以有效提高土層固結性能,用時短但是成本比較高、危險性高尤其不適用沿海地區(qū)[4]。
公路橋梁的施工是一個需要技術性、專業(yè)性的工程,且受自然和社會環(huán)境的影響很大,所以在遇到軟土地基施工時,要注意運用強化土質的方法和施工技術,來確保公路橋梁的質量。