楊君華
(河北建設集團卓誠路橋工程有限公司,河北 保定 072550)
軟土層產(chǎn)生的主要因為河流等長期侵蝕導致土層松化,最終形成軟土層。軟土地基具有含水量高、孔隙率大、液塑限不合格、透水性差、抗剪性能差、壓縮性大,土粒徑組成較細,有機物質(zhì)含量高,穩(wěn)定性差等特點。一般分布在濱海地區(qū)、河流沿岸、沼澤地區(qū)、湖泊水庫周圍。軟土路基承載力差,無法給路基路面提供足夠的荷載。因此,在處理軟土地基方面,必須要有足夠的認識和重視程度。
隨著公路交通重載交通流量逐年增大、公路設計等級越來越高,對路基的承載力要求也會越來越高。軟土地基由于具有含水量、孔隙率都比較高的特性,導致土層承載力不足、易發(fā)生剪切破壞,達不到路基基底的強度要求。如果沒有正確合理的方法處理軟土地基,工程完工的在一定時間內(nèi),會發(fā)生路面下沉坍塌、擋墻破壞等重大質(zhì)量安全隱患。
軟土路基孔隙率大、易壓縮、變性較大。軟土地基如果沒有處理或者處理不完善,在施工過程中,很容易導致基坑邊坡變形、垮塌和移位。公路工程通車后,在工程自身和道路荷載共同作用下路基會產(chǎn)生沉降變形。常見的變形有路基不均勻沉降、路面開裂、結(jié)構物臺背下沉跳車、涵洞及擋墻基礎下沉等質(zhì)量事故,影響工程的使用壽命。
由于軟土地基的特點和危害性,公路施工中要格外重視軟土地基的處理,保證公路質(zhì)量合格、使用壽命長久。筆者根據(jù)多年的公路施工經(jīng)驗,根據(jù)對公路路橋的實際情況進行考察和分析,施工中常采用如下處理方式。
針對于軟土地基的表層處理工作,主要可以分為三種方式:
第一,在軟土地基的表層添加固化劑。這種情況主要基于地基的表層是粘性土,在粘性土之中添加相應的固化劑,攪拌將軟土層固化。常見的添加劑有水泥、熟石灰等,首先在軟土層內(nèi)加入石灰等固化劑,然后充分攪拌,將軟土層的含水量大幅度降低,使土壤膠結(jié)成整體、堅實、穩(wěn)定的板塊結(jié)構,從而增加軟土層的強度,降低軟土的壓縮性,提高了基底的承載力。
第二,在軟土層上鋪墊材料。在軟土地基中的軟土一般都呈現(xiàn)不均勻分布的特征,因此針對于這些不均勻的地基要進行特殊處理,才可以保證在實際公路路橋施工中,地基才不會出現(xiàn)不均勻的變形,或者是局部發(fā)生沉降的情況。利用鋪墊材料的方法來處理軟土地基,不僅可以提升地基的抗拉能力,同時還提升了地基的抗剪力,進而提升了整塊地基的綜合穩(wěn)定性,可以保證在后續(xù)的施工生產(chǎn)中,施工機械設備可以進行順利施工工作,一般采用的鋪墊的材料中,多為化纖無紡布、玻璃纖維格柵等。
第三,砂墊層法。在軟土層之中具有很高的含水量,并且這部分土層非常薄弱。如果在該軟土層地基部分,鋪設一層砂石,就會有效提升該圖層的承載能力。一般情況下,如果軟土層是在0.5 到1.2 米之間,就非常適用于軟土層砂石鋪墊的方法。這個厚度可以發(fā)揮所鋪墊砂石層的排水功效,同時還可以固化軟土層,進而方便在日后的實際施工中,各種施工機械進出施工現(xiàn)場。
第四,表層排水法。在進行軟土地基的處理過程中,需要充分考慮具體的施工環(huán)境,進而在處理方法上結(jié)合施工環(huán)境采取正確的處理方法,例如,如果軟土層具有良好的土質(zhì),單水分含量很高,就可以采用表層排水的方法,具體做法如下,首先在填土之前先開挖溝槽,目的在于將地表水排出,這樣就降低了軟土表層土壤中的含水量。
這種方法主要是用優(yōu)質(zhì)填料來替換掉原有的軟弱地基土壤,進而降低表面的沉降量,提升填土的穩(wěn)定性。所使用的換填材料要求具有良好的水穩(wěn)定,如砂礫、碎石土等,施工時應該從中心開始向兩側(cè)進行逐層的填筑,并且每一層的厚度都要保持在30 厘米以下,主要使用拋石擠淤、墊層、砂石層三種填換方法。
這種處理方法已經(jīng)是一種非常成熟的軟土地基處理方式,這種方法需要利用重錘,一般為10-40 噸,通過提升重錘至一定高度后自由落下,使之產(chǎn)生的勢能轉(zhuǎn)化為沖擊能量,進而就會在地基上產(chǎn)生巨大的瞬間作用力,對土層中的孔隙進行壓縮,同時排除其中的水分子和空氣,進而實現(xiàn)了壓縮和密實土壤的目的。這種方法施工非常簡易,設備也相對簡單,并且還具有速度快、原材料用量少等特點,因此得到了廣泛的應用。為了保證施工中過程各項參數(shù)的科學性和準確性,首先應先進行試夯,各項目施工參數(shù)及夯實驗收后數(shù)據(jù)達到要求,才可以進行正式施工。可以采用兩遍點夯或者是滿夯的方法,如果局部土層比較復雜,則可以采用三遍滿夯以及四遍點夯的方式。如果有很差的土質(zhì),還要進行加強處理。
這種方法主要是在施工開始之前,先要進行挖孔,這就是注漿所需的孔洞,其大小應該充分結(jié)合現(xiàn)場的環(huán)境和軟土層的情況才可以開挖。首先要調(diào)制好水泥砂漿,主要保證砂漿要符合實際施工的質(zhì)量需求,在此之后將這些砂漿注射到事先打號的孔壁之內(nèi),這個過程需要使用專用的高壓噴槍。在實際進行噴射的過程中,高壓噴槍必須保持旋轉(zhuǎn)的狀態(tài),一直要保持到所有的注漿孔之內(nèi)都填滿了砂漿。通過使用這種方法,可以將軟土地基與天然土壤、人工材料三者之間進行緊密的結(jié)合,進而提升軟土層的抗壓力和密度。
當今的公路路橋軟土地基處理工作中已經(jīng)開始應用越來越多的創(chuàng)新技術,有效提升了我國公路路橋的施工效率和質(zhì)量。例如水泥粉煤灰碎石樁法等都得到了廣泛應用,軟土地基在公路路橋施工中有著非常重要的影響,因此,軟土地基必須按照相應的工藝和流程進行施工,保證公路工程質(zhì)量合格、壽命長久。