張大廣
(身份證號:350122198409055518,福建 福州 350000)
軟土主要是在質地結構方便比較松軟的土層,這種土層無論是抗壓能力還是排水能力都較差。在我國廣袤的土地資源當中,軟土土層在各地區(qū)都有出現(xiàn),而如果在這種土層上建設道路,它會影響道路施工質量,甚至威脅相關工程結構安全。而很多地區(qū)軟土土層大面積存在,特別是市政道路工程建設領域中,道路工程規(guī)劃完全規(guī)避這種土層不現(xiàn)實,所以針對軟土地基的道路施工技術進行研究,處理好軟土地基并提升市政道路施工質量至關重要。
目前在我國部分地區(qū)市政道路施工前,施工團隊缺乏對相關地區(qū)軟土地基情況的深入全面勘察,不能提供完善細致且可靠的地質狀況資料,直接導致對施工地區(qū)軟土地基分布和結構狀態(tài)的精準判斷,這會導致道路出現(xiàn)裂縫或局部下陷。同時,因對軟土地基厚度缺乏詳細勘察,施工時未做好整體加固,進而導致道路整體沉降超過正常范圍[1]。另外,部分市政道路在設置地勘探測點時,探測點未能覆蓋具有代表性的軟土地基部分,探測點互相未形成有機聯(lián)系,導致探測結果無法全面反映該地區(qū)軟土地基分布和分層情況。
現(xiàn)代城市規(guī)劃理念下,市政道路是一項需要考慮長遠的工程,因此從本身規(guī)劃、施工技術到施工管理都要做好遠期規(guī)劃。而部分施工團隊在軟土地基處理方面僅僅考慮到了當下,施工單位為了保證收益,在包括軟土地基勘測和處理方式等方面都盡量從簡,導致處理效果并不理想,缺乏持久性。同時很多施工隊伍在應對軟土地基問題時,制定的方案忽略了環(huán)境因素,從當?shù)貧夂蛱攸c到施工期間天氣狀況都沒有進行全面分析,導致很多處理軟土地基的方法在實際實施中受到環(huán)境因素影響,進而也影響了處理效果和施工質量。
仔細來講,不同地區(qū)不同環(huán)境下軟土地基具體情況不一樣,尤其是市政道路工程面臨的軟土地基還涉及到城市工程、地下公共系統(tǒng)、歷史工程遺留問題影響。因此,針對軟土地及處理要充分考慮軟土特點和具體情況,處理好以下幾個要點:
軟土地基對道路質量的影響主要是無法提供可靠的支撐力,加上軟土本身流動性或受到地下水影響的不穩(wěn)定性,很難保持對道路的長久穩(wěn)定支撐。所以市政道路軟土地基施工首先要做好地基加固,給予整個道路一個穩(wěn)定、可靠、耐用的基礎結構[2]。
軟土地基影響道路質量另一個原因就是其整體和局部都存在不穩(wěn)定性,尤其是在受到日照溫度升高、雨水侵蝕情況下,土層很容易發(fā)生流動和局部下陷,影響路面平整度。
在道路施工中,任何道路都會發(fā)生一定量的自然沉降,而在軟土地基上,因為土層本身結構不穩(wěn)定,土層之間缺乏一定韌性和均勻韌性,在道路沉降情況下,其形變情況不同,導致道路斷層或凹凸不平。所以需要通過技術方法提升軟土地基土層韌性、均勻性,確保其在沉降情況下保持整體性和平衡性。
任何情況下,地基土層如果容易被水滲透,土壤則更容易出現(xiàn)不穩(wěn)定情況。所以通過技術方法降低軟土地基滲透性,利用排水結構和排水方法盡快排除水分,也是確保地基穩(wěn)定的重要方法[3]。
因為軟土地基土質松軟且缺乏穩(wěn)定性,提高軟土地基強度則成為首要任務,此時高強度夯實法則是有效方法之一。施工方法為:在對軟土地基具體分布和結構情況進行勘察的基礎上,使用機械設備對土壤進行碾壓、擊打和夯實,該階段需要注意以施工環(huán)節(jié)為基準,對土地夯實程度進行監(jiān)測,以監(jiān)測數(shù)據(jù)對碾壓、夯實工藝力度、范圍和次數(shù)進行控制調整。例如,使用光輪碾壓機對市政道路軟土地基進行夯實時,一般可以按照三分之一重疊方法來循序漸進開展夯實工作,既保證了夯實力度達到要求,又避免了過度夯實浪費技術資源。
高強度機械夯實法在處理軟土地基方面具備施工簡單、易于管理、見效快等優(yōu)勢,并且通過該方法可以提升整個道路地基層強度,提升道路穩(wěn)定性,對施工隊伍來說也是高性價比的方法之一,因此在很多市政道路工程軟土地基施工中得到應用。
基樁加固工藝在現(xiàn)代很多市政道路及公路工程軟土地基施工中都有大量應用,其中又以水泥攪拌樁法、高壓旋噴樁法具備更有效、施工更便捷的優(yōu)勢。例如,水泥攪拌樁工藝主要是利用攪拌樁機將水泥混合物注入軟土地基中,在此同時對其進行攪拌,讓水泥和軟土層物質在攪拌中發(fā)生反應,促使軟土層硬結化,進而優(yōu)化軟土地基本身結構和強度,形成整體性較強且水穩(wěn)定性較好的地基層。
在對市政工程軟土地基進行勘測情況下,如果發(fā)現(xiàn)軟土構造過于復雜,結構穩(wěn)定性極為不穩(wěn)定,且存在含有大量水分情況時,可以采用換填置換技術。也就是將軟土土層全部或部分挖除,再采用強度高同時滲水性優(yōu)異的硬土、砂石材料進行填充,建立穩(wěn)定耐用的道路基礎[4]。在使用該方法時,一般采用由內到外的順序,并逐層進行換填和壓實,保證整個置換后的地基質量達到要求。例如,在福建省某市某道路建設過程中,經(jīng)過勘察,發(fā)現(xiàn)施工地區(qū)存在多處局部坑洼、下陷的軟土土層,同時還有一些歷史施工遺留下來的回填垃圾。施工隊通過計算和評估,采用換填技術,以砂石硬土組成的高強度填筑材料對區(qū)域軟土和回填垃圾進行置換,提升了整個道路地基穩(wěn)定性和路面平整性,同時也避免了回填垃圾因道路損壞隨雨水、空氣等四處滲透,影響城市居民健康。
顯然,該方法比較適用于軟土分布較小、土層較淺的情況,如果軟土層過厚,置換量過大,不僅會提升施工難度,延長施工工期,還會造成投資建設成本提高,影響施工效率和效益。所以使用該技術的核心依據(jù)就是前期勘測結果,尤其是對軟土層厚度和置換面積的計算結果,再結合施工資源條件等進行綜合考慮。
在市政道路工程中軟土地基土層較薄、含水量較大情況下,可以在軟土地基上敷設一層砂墊層,厚度根據(jù)土層厚薄和含水量控制在50cm-130cm 左右。該方法一方面可以提升道路地基結構穩(wěn)定性,同時可以對軟土層進行固結,更重要的是它可以提升整個道路地基排水功能,可有效降低地基含水量和填土內水位。砂墊層技術主要用到的設備是自卸汽車、推土機,通過他們將砂土均勻攤鋪在軟土地基上,需要注意處理好砂墊層與周邊排水通道的銜接處,以保證整個道路排水系統(tǒng)正常運轉[5]。
例如,在武漢市某區(qū)域市政道路建設中,施工隊經(jīng)過勘測發(fā)現(xiàn)某路段分布有大量淤泥質黏土,這些軟土層不僅含水量很高,而且內部含有大量不穩(wěn)定雜質,導致整個土層和地基抗剪力強度和穩(wěn)定性都非常低。所以施工隊根據(jù)勘查結果決定采取砂墊層技術,使用砂石作為主要材料,敷設了砂墊層,并配合道路兩邊排水渠道布置好了排水系統(tǒng)。通過該方法提升了該段市政道路地基穩(wěn)定性,同時也加強了排水功能。
綜上所述,在我國很多城市市政道路建設面臨著軟土地基影響的情況下,基于市政規(guī)劃科學性和經(jīng)濟性考慮,很多道路不可避免需要在軟土地基上進行建設。為了保障市政道路質量、穩(wěn)定性和耐用性,維護城市交通和市民出入安全,則需要對軟土地基施工技術進行深入研究。在對傳統(tǒng)市政道路軟土地基施工技術中相關問題進行反思總結的基礎上,對軟土地基具體分布情況、特性進行全面深入勘測,結合實際情況選用合適的軟土地基處理方法,進而提升市政道路施工水平,保證道路質量,提升施工效益。