王旭
摘要:在交通大國向交通強(qiáng)國轉(zhuǎn)變過程中,交通要求也由量轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)。本文主要圍繞道路橋梁建設(shè)中的軟土路基施工進(jìn)行相關(guān)分析,希望通過本文對軟土構(gòu)成、施工技術(shù)等要點(diǎn)討論,能夠?qū)@項(xiàng)重要的道路技術(shù)有所貢獻(xiàn),解決實(shí)際施工過程中可能出現(xiàn)的一些問題。
關(guān)鍵詞:道路橋梁;施工;軟土路基
民生基建向來是我國大力發(fā)展的重點(diǎn),道路橋梁則是其中的關(guān)鍵之處。在建設(shè)的過程中,經(jīng)常會碰到軟土地質(zhì)的問題。軟土本身的土質(zhì)問題,增加了施工的難度,但是路的修建不能因?yàn)檐浲炼S多規(guī)劃路段也無法繞過軟土,因此必須要掌握軟土路基施工的方法。
一、軟土路基及其相關(guān)問題概述
(一)軟土承載力較低
軟土是一種含水量較為豐富的土質(zhì),廣泛存在于我國的各個(gè)地區(qū),特別是水汽豐富的沿海地區(qū),屬于天然性土顆粒。由于其質(zhì)地松軟,結(jié)構(gòu)不緊密,導(dǎo)致了軟土的承載力較低,這意味著許多需要高承載力的工程,如鐵路軌道等,都可能會因此受到限制。除了受限之外,在軟土基礎(chǔ)上建成的路面也可能會有凹凸不平的問題,影響整條道路的平整度。
(二)土壤成分復(fù)雜
淤泥和大黏土顆粒是組成軟土的組要成分,除此之外,軟土還含有少量的有機(jī)物、大量的水分。各種各樣的成分和水分空氣導(dǎo)致了它稀松的結(jié)構(gòu),軟土有大量的空隙。受到壓力壓迫時(shí),會逐漸形成一種絮狀結(jié)構(gòu),絮狀結(jié)構(gòu)的空間密度相對較大,空隙較小。軟土地基在水分的影響下,受到強(qiáng)壓力作用,會發(fā)生非常嚴(yán)重的變形情況。當(dāng)軟土逐漸沉淀并停止變形之后,造成的沉降現(xiàn)象會阻礙交通的正常運(yùn)行,影響交通安全。
(三)土壤強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)
在軟土形成絮狀結(jié)構(gòu)后,若再受到來自外界的強(qiáng)壓力或者震動時(shí),由于本身的強(qiáng)度不夠,就可以導(dǎo)致絮狀結(jié)構(gòu)的崩塌,這樣一來,不僅土壤的強(qiáng)度會隨之下降,還有可能造成土壤流動,流動的土壤長此以往會破壞道路橋梁。值得一提的是,平時(shí)具有高壓縮性的土壤,處在大于等于4Pa的壓強(qiáng)之下時(shí),自身的壓縮性和液限指數(shù)間會有著一種正相關(guān)的關(guān)系。因此,要像軟土土壤間形成固定穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),就必須經(jīng)過一段較為漫長的時(shí)間。
(四)杭剪強(qiáng)度較低
抗剪強(qiáng)度(又稱為剪切強(qiáng)度),指的是物質(zhì)或者材料被剪斷時(shí)的極限強(qiáng)度??辜魪?qiáng)度的大小反映了物質(zhì)或者材料的抵抗剪切滑動能力的強(qiáng)弱。我國相當(dāng)一部分土壤的抗剪強(qiáng)度都不高,軟土在不排水的情況下抗剪強(qiáng)度小于20MPa。當(dāng)軟土路基本身受到一定載荷壓力時(shí),軟土20~35°的內(nèi)摩擦角會因此產(chǎn)生比較大的變化,這種變化會對地基產(chǎn)生負(fù)面影響。
二、路基施工問題
(一)施工技術(shù)與方法
由于起步時(shí)間較晚,且技術(shù)來源于國外,我國的軟土基建技術(shù)相比于其他發(fā)達(dá)國家尚有一些差距。盡管經(jīng)過長期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,施工技術(shù)仍有運(yùn)用不好,效果不盡如人意的地方。實(shí)際操作中,碰到不同類型的路段需采取不同的技術(shù)手段。對付沉降量較高的軟土路基時(shí),由于其沉降時(shí)間可能比較長,很容易產(chǎn)生操作不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果,這種軟土本身不適合路橋施工項(xiàng)目的常態(tài)化操作。如果不謹(jǐn)慎對待,在極端災(zāi)害天氣下,路基有可能發(fā)生倒塌崩潰現(xiàn)象。工作人員的方案設(shè)計(jì)不充分、施工力度不足、堆料不當(dāng)?shù)炔僮鞫伎赡軐?dǎo)致軟土路基問題。
(二)路面侵蝕問題
如果使用混合鋪設(shè),將碎石和水泥混合去鋪設(shè)道路,會導(dǎo)致這樣的路面抗雨水腐蝕性不足。隨著時(shí)間流逝,材料的緊密程度日趨下降。這種情況多是前期考察判斷工作不完善,沒有充分考慮當(dāng)?shù)氐乩?、氣候環(huán)境,導(dǎo)致做出來的方案考慮不周,在長期看來是一種隱患。
三、軟土路基施工技術(shù)
(一)深層密實(shí)技術(shù)
深層密實(shí)技術(shù),顧名思義,就是夯實(shí)軟土密度,主要方法是通過振動、爆破等方式處理質(zhì)地較為稀松軟綿的土地,以期提升路基的穩(wěn)定性和承載能力。該技術(shù)也具有一定局限性,選擇的土壤要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),操作還需要一定的空間。因此,若問題地段過于狹窄或者缺乏自由空間,便不能進(jìn)行。需要注意的是,爆破具有危險(xiǎn)性,因此要求操作人員在進(jìn)行操作時(shí),做好安全防護(hù)措施。同時(shí)在旁邊應(yīng)該有額外的人員進(jìn)行監(jiān)督與管理,防范危險(xiǎn)情況的發(fā)生。
(二)添加劑技術(shù)
添加劑技術(shù),即采用生石灰、熟石灰、水泥等混合物或化學(xué)合成物,添加到目標(biāo)土壤中。相比于深層密實(shí)技術(shù),更具有安全性和易操作性。這樣做,不僅能夠提升土壤的強(qiáng)度和密度,還能有效地減少軟土中的水分和空隙。但是,添加劑技術(shù)要求軟土需為黏性土壤。
(三)粉噴樁技術(shù)
粉噴樁技術(shù)是在軟土基建的建設(shè)中應(yīng)用相對廣泛的一種技術(shù)。它主要是用機(jī)械對目標(biāo)土壤進(jìn)行深層的攪拌,在攪拌的過程中適時(shí)地添加固化劑等,己達(dá)到加固軟土路基的目的。它可以說是深層密實(shí)技術(shù)和添加劑技術(shù)思路的結(jié)合,采用物理和化學(xué)兩種手段提升土壤穩(wěn)定性。粉噴樁技術(shù)使用的固化劑一般為水泥和生石灰以及一些催化劑等輔助材料。在進(jìn)行粉噴樁操作之前,要求施工者對目標(biāo)土壤進(jìn)行詳細(xì)明確的考察,確定其技術(shù)承受能力,而進(jìn)行粉噴樁技術(shù)的設(shè)備也需要良好的保養(yǎng),才能確保使用結(jié)果令人滿意。除此之外,在使用時(shí)應(yīng)注意漿液的情況,如果漿液發(fā)生變質(zhì),則應(yīng)當(dāng)棄用,所以應(yīng)妥善保存,避免在炎熱天氣下過快地發(fā)生變質(zhì)情況。
(四)置換技術(shù)
置換技術(shù)是一種由來己久的技術(shù),經(jīng)過長時(shí)間的迭代更新,至今仍是軟土基建工程中常用的技術(shù)。首先,需要準(zhǔn)備好符合基建的土壤作為替代物,再在目標(biāo)路段開挖,將有問題的軟土替換為準(zhǔn)備好的土壤。再用機(jī)械將其壓實(shí)壓緊,提高其排水能力和緊密度,從而改善路基的承受能力。在完成提換工作之后,需要再對土壤進(jìn)行勘察,確認(rèn)其是否符合路基建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。值得注意的是,在替換完成之前都需要時(shí)刻注意復(fù)合材料的質(zhì)量,防止之后出現(xiàn)路基沉降現(xiàn)象。
四、結(jié)語
綜上所述,道路橋梁是人民的生命線,經(jīng)濟(jì)發(fā)展和地區(qū)溝通都離不開高速公路等的發(fā)展。所以在建設(shè)過程中,必須掌握軟土基建的施工技術(shù),應(yīng)對復(fù)雜的現(xiàn)實(shí)問題,實(shí)現(xiàn)道路的長期安全和穩(wěn)定,保障往來人員的財(cái)產(chǎn)和人身安全。
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