陳志民
東營(yíng)市公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司 山東東營(yíng) 257000
軟土地基普遍具有滲透能力差以及水分含量高的特點(diǎn),因此,施工前需先進(jìn)行軟土地基處理,且施工難度較高。必須對(duì)軟土土層進(jìn)行詳細(xì)的分析,使用軟土地基處理技術(shù)從根本上保障公路路橋軟土地基處理質(zhì)量。通過對(duì)公路路橋施工中常見問題的研究可知,軟土地基處理技術(shù)在使用過程中存在路基強(qiáng)度低、常年被雨水沖刷穩(wěn)定性低以及沉降和剩余沉降控制困難等問題。國(guó)外針對(duì)軟土地基處理技術(shù)在路橋施工中的應(yīng)用研究顯示,軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣[1]。為此,本文重點(diǎn)分析軟土地基處理技術(shù)中調(diào)整公路路橋施工中的允許偏差,并在此基礎(chǔ)上,明確軟土地基處理技術(shù)在路橋施工中的質(zhì)量控制內(nèi)容。
軟土地基是以強(qiáng)度低、壓縮量高、含有有機(jī)物質(zhì)為特征,大范圍分布的土層,主要指由淤泥、淤泥質(zhì)土、沖填土、雜填土或其他高壓縮性土層構(gòu)成的地基,由于其土質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,具有高壓縮性、抗剪強(qiáng)度低、透水性低,除此之外,還包括流變性、觸變性和不均勻性。因此,如果前期缺少相應(yīng)的勘察設(shè)計(jì)和應(yīng)對(duì)方案,地下水位升高、持續(xù)性降雨以及地震等外部因素會(huì)致使地基出現(xiàn)質(zhì)量問題,造成路堤失穩(wěn),危及周圍環(huán)境和建筑。軟土土層在我國(guó)南方沿海等城市分布廣泛,數(shù)量龐大,對(duì)于軟土地基的處理必須完善細(xì)節(jié),統(tǒng)籌規(guī)劃,加強(qiáng)質(zhì)量控制,基于根本原因和施工問題,進(jìn)行計(jì)算探討,從多個(gè)方面解決問題,加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐[2]。
軟土地基的含水量非常高,在軟土地基上部進(jìn)行路橋工程建設(shè),會(huì)造成軟土地基內(nèi)部出現(xiàn)大量積水,使路橋基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)中的材料受到水的侵蝕,發(fā)生不同程度的腐蝕現(xiàn)象,從而影響路橋的穩(wěn)定性。
一方面軟土地基在施工過程中與施工材料混合導(dǎo)致土地結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,降低使用效果形成的現(xiàn)實(shí)問題,另一方面是壓實(shí)程度不足,再加上內(nèi)部含水量高,透水性差的因素,整體工程路面質(zhì)量降低。路面硬化問題在某種意義上是不能在施工中完全避免的,只能通過優(yōu)化設(shè)計(jì)和技術(shù)應(yīng)用來降低損失,杜絕質(zhì)量問題,最大限度提升使用壽命。
軟土地基的抗剪性能差,能夠承受的荷載有很大的局限性,并且會(huì)產(chǎn)生較大的沉降。若忽視軟土地基處理,會(huì)導(dǎo)致路橋工程的塌陷甚至路面斷裂,嚴(yán)重影響行車安全。
軟土地基的表層處理技術(shù)是增強(qiáng)土體強(qiáng)度、強(qiáng)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要方式,主要分為四類:一是砂粒墊層技術(shù),通過鋪設(shè)厚度為0.5-1.2m的砂粒墊層,提高軟土地基的透水性,優(yōu)化排水固結(jié)效果。同時(shí),墊層還能對(duì)于一些機(jī)械設(shè)備和裝配式構(gòu)件的承載起到防護(hù)作用,防止出現(xiàn)大面積的土質(zhì)結(jié)構(gòu)性破壞。二是表層排水施工技術(shù),其原理簡(jiǎn)單概述為軟土地基在額外載荷的功效下,慢慢排出孔隙水,使孔隙比降低,造成固結(jié)變形。在這個(gè)過程中,伴隨著土體超靜孔隙水壓力的慢慢消退,土層有效應(yīng)力提升,地基抗剪強(qiáng)度相對(duì)提升,并使沉降提前完成或提升沉降速率,使得土地強(qiáng)度變化趨于穩(wěn)定,土質(zhì)結(jié)構(gòu)成型。三是排水固結(jié)法,其主要由排水和加壓兩方面構(gòu)成。排水能夠運(yùn)用天然土層自身的透水性,設(shè)置砂井、袋裝砂井和塑料排水板這類的豎向排水體,提高透水性。四是加壓法,其主要方法包括地面堆載法、真空預(yù)壓法和井點(diǎn)降水法,為加固軟弱的粘土,在一定的條件下,可采用電滲排水井點(diǎn)。
安裝樁基技術(shù)是針對(duì)一些淤泥或淤泥土層的軟土地基,由于施工過程中的灌注和材料制備等環(huán)節(jié)導(dǎo)致的泥漿污染現(xiàn)場(chǎng),樁基底部的沉渣較多,使得樁基強(qiáng)度有限。因此,安裝樁基技術(shù)的應(yīng)用就必須克服現(xiàn)實(shí)困難,將樁基插入硬土層中,保持穩(wěn)定性。就樁加固處理方式而言,首先,確保施工場(chǎng)地的平整性,將各種雜物進(jìn)行清除,對(duì)于低洼施工場(chǎng)地,可以應(yīng)用回填黏性土的方式處理;其次,要選取相應(yīng)的技術(shù)。以強(qiáng)夯處理技術(shù)提升土地承載力,由重力機(jī)械設(shè)備從高空自由落體來打擊軟土地基的結(jié)構(gòu),讓其破損的內(nèi)部土層互相擠壓,實(shí)現(xiàn)快速凝結(jié),互相供力,提升有效承載力,便于樁基安裝。強(qiáng)夯技術(shù)可以在低成本的條件下提高軟土地基的性能,可以廣泛應(yīng)用于路橋施工中。但這種方法在某種意義上有一定的局限性,并且限制條件較多,而且還要考慮相應(yīng)的安全防護(hù)措施。
加載法是通過降低軟土地基的壓縮量,解決軟土地質(zhì)問題,通過運(yùn)用重型壓路機(jī)實(shí)施反復(fù)壓實(shí)軟土,以把軟土中的空隙與水分排除,改變土層上層結(jié)構(gòu),將軟土地基表面的質(zhì)量提升至施工標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際操作時(shí),要確保在壓實(shí)土壤的過程中,在每一部分施工作業(yè)中進(jìn)行土質(zhì)檢驗(yàn),確保壓實(shí)工作到位的同時(shí),保障施工質(zhì)量和安全[3]。
擠密樁法是利用沖擊或者振搗的方法,將圓柱形鋼制樁打入原地基,拔出后將石灰土、水泥、灰土等材料混入樁孔。將密樁與原地基復(fù)合成新的地基。擠密樁法是通過穩(wěn)固軟土地基,提升上層荷載來達(dá)到強(qiáng)化地基強(qiáng)度的目的。擠密樁法的施工工作量較小,操作簡(jiǎn)單,工程造價(jià)較低。
綜上所述,路橋施工中的軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐是根據(jù)施工現(xiàn)實(shí)情況因地處理的,地基穩(wěn)定性和安全性決定了整個(gè)路橋工程項(xiàng)目的質(zhì)量,這類大型規(guī)模的基建工程,投入高、工期長(zhǎng),對(duì)質(zhì)量要求高,整體工程的使用壽命和安全性務(wù)必作為施工的前提。