雷蕾
山西誠(chéng)達(dá)公路勘察設(shè)計(jì)有限公司晉中分公司 山西晉中 030600
軟土地基在道路施工中較為常見(jiàn),需要配合相應(yīng)的施工技術(shù)進(jìn)行施工處理,保證道路的穩(wěn)定性滿足要求,確保道路的使用安全。各個(gè)城市的地理環(huán)境各不相同,所以道路的施工位置也有較大的差異。通過(guò)對(duì)軟土地基施工技術(shù)的有效應(yīng)用,保證道路質(zhì)量,避免道路出現(xiàn)變形、開(kāi)裂等問(wèn)題,確保道路的地基穩(wěn)定,延長(zhǎng)道路的使用壽命。相關(guān)施工人員需要重視地基中的水分處理,在施工過(guò)程中,明確軟土地基的含水量,并加以控制,通過(guò)合理運(yùn)用軟土地基施工技術(shù),減少軟土地基對(duì)道路施工質(zhì)量的影響,滿足城市發(fā)展需求[1]。
軟土當(dāng)中包含了大量粘土與粉土,土質(zhì)較為松散,有機(jī)質(zhì)土孔隙比較大。從電荷角度來(lái)分析,軟土地基當(dāng)中的負(fù)電荷比較多,呈現(xiàn)多孔隙狀,特別容易吸水,水分能夠長(zhǎng)時(shí)間保留在土體當(dāng)中,增加軟土路基含水量。同時(shí),因?yàn)檐浲谅坊枯^高,會(huì)降低土體承載力。
軟土路基具備較強(qiáng)的流動(dòng)性,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的承載負(fù)重,特別容易出現(xiàn)推移現(xiàn)象。由于軟土路基出現(xiàn)移動(dòng)變化,會(huì)影響公路路基的穩(wěn)定性,當(dāng)外界荷載較大時(shí),路基容易發(fā)生坍塌破壞。
軟土地基結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)合其組成特點(diǎn)得知,軟土路基的抗壓與抗剪能力均比較弱,同時(shí),軟土路基屬于多孔隙結(jié)構(gòu),承載能力較差。在公路工程施工過(guò)程當(dāng)中,如果上部行車荷載過(guò)大,超出軟土路基承受范圍,特別容易出現(xiàn)大面積的坍塌與下陷,嚴(yán)重的還會(huì)引發(fā)大規(guī)模施工事故。
對(duì)于處理含水量過(guò)大但土質(zhì)較好的軟土路基,一般采用表層排水法。表層排水法是通過(guò)在路基兩側(cè),挖設(shè)一定深度的排水溝,在溝內(nèi)回填透水性好的碎石,形成盲溝,來(lái)排除路基范圍內(nèi)所含的地表水,降低路基含水率,通過(guò)重新固結(jié),提高路基的承載力,保證后續(xù)道路施工質(zhì)量。
軟土置換地基處理技術(shù)是將原來(lái)的軟土挖出,使用力學(xué)性質(zhì)較好的土料進(jìn)行換填,從而提高地基土層的各項(xiàng)性能,使其達(dá)到路橋工程建設(shè)所需的各項(xiàng)要求。在對(duì)土層行換填施工時(shí),應(yīng)對(duì)置換土層的透水性、密實(shí)度和含水量等性能參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),從而保證換填的土料能夠符合施工規(guī)定,確保不會(huì)對(duì)工程整體的施工質(zhì)量造成影響。當(dāng)軟土地基面積相對(duì)較小時(shí),利用挖土機(jī)將軟土挖出并利用碎石進(jìn)行換填。在此過(guò)程中,由推土機(jī)配合檢平,隨后用振動(dòng)壓路機(jī)對(duì)其進(jìn)行碾壓。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的試驗(yàn)效果調(diào)整壓實(shí)層的厚度和進(jìn)行碾壓的次數(shù),在壓實(shí)過(guò)程中,對(duì)于一些縫隙要及時(shí)使用碎石進(jìn)行填充。完成以上操作后,由監(jiān)理工程師進(jìn)行檢驗(yàn)。路基填筑施工中,需在路基的兩側(cè)使用片石進(jìn)行砌筑,使邊坡達(dá)到密實(shí)要求。每一層填筑施工都要進(jìn)行隨時(shí)填充、鋪展、檢平和碾壓。另外,為了有效排水,避免水的聚集,還要設(shè)置約3%的橫坡[2]。
粉煤灰碎石樁加固施工技術(shù),通過(guò)將水泥、碎石和粉煤灰進(jìn)行完全攪拌,然后利用攪拌設(shè)備,將固化材料有序的注入軟土路基內(nèi)部,形成強(qiáng)度較高的樁體,達(dá)到提升公路路基穩(wěn)定性的目的。由于此項(xiàng)軟土加固處理技術(shù)具備良好的操作性能,可以形成穩(wěn)定的樁體結(jié)構(gòu),施工流程較為簡(jiǎn)單,無(wú)需使用較多施工材料,所以,在公路軟土路基加固處理中,被廣泛運(yùn)用。
雖然此項(xiàng)軟土路基加固處理技術(shù)存在諸多優(yōu)點(diǎn),但是,也存在一定缺陷,在實(shí)際加固處理施工環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)堵管,主要是因?yàn)榛炷帘盟推陂g,泵送的軟管彎曲半徑較小,會(huì)對(duì)混凝土輸送速度產(chǎn)生一定影響,從而發(fā)生堵管現(xiàn)象,因此,施工人員要加強(qiáng)處理力度。為了保證粉煤灰碎石樁加固施工技術(shù)在公路軟基處理中得到良好運(yùn)用,施工人員要嚴(yán)格控制粉噴樁的轉(zhuǎn)速,并加強(qiáng)材料控制力度,不斷提高公路軟基加固效果。
首先,可采取表層排水。在遇到含水量很高的軟土地基時(shí),只要將降水量控制到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí),才能進(jìn)行道路橋梁施工。因此,地表排水處理的這個(gè)過(guò)程是非常重要的。
因此,先要對(duì)軟土地基做砂層鋪墊,由于砂層本身具有強(qiáng)排水性,可以使其含水量得到有效地控制。萬(wàn)一鋪設(shè)砂層后仍有更多的水,則需要通過(guò)挖掘排水溝的方式將水排出,以此降低含水量。在之后填埋水溝的過(guò)程中,強(qiáng)透水材料的應(yīng)用必須被使用以確保排水達(dá)到需要的標(biāo)準(zhǔn)。
再次,填料法。在公路施工過(guò)程中,軟土地基一旦出現(xiàn)位移或沉降問(wèn)題,說(shuō)明地基中存在著土層不均勻的現(xiàn)象。此時(shí)需要墊層材料來(lái)提高地基的承受力和通行能力,這可以很大程度避免軟土地基的坍塌,提高軟土地基的承受力。其中鋪墊的材料則主要以玻璃纖維格、無(wú)紡布等為主,有助于提高地基的承載力。
最后,排水砂墊層施工技術(shù)。在施工中遇到地基土層薄、其含水量較大問(wèn)題時(shí),便需采用砂墊層技術(shù)。應(yīng)該注意的是,在實(shí)際施工過(guò)程中,將砂墊層設(shè)置在土層頂層之上,砂墊層厚度應(yīng)保持在20~100cm左右,使地基上部的土得到有效固化和有效排水,最大限度提升其承載力。鋪設(shè)砂層不僅可以大大縮短工期,提高施工效率,還可以使砂墊層作為地下排水的一個(gè)渠道,進(jìn)一步疏干水流。
通過(guò)利用加載法可減少沉降問(wèn)題的出現(xiàn),比如,在加載法中地基固結(jié)沉降方法是其中一種較為常見(jiàn)的施工技術(shù),在大氣壓力的作用下,可取得較好的效果。在處理軟土地基過(guò)程中,上部砂層地基可減少地下水的出現(xiàn),施工人員利用鋼板對(duì)其進(jìn)行處理,降低地下水位,保證不會(huì)影響周圍的環(huán)境。在施工過(guò)程中填土加載法與沉降時(shí)間、重量之間具有相應(yīng)聯(lián)系,這種方法主要可控制路面質(zhì)量,減少沉降問(wèn)題。如果無(wú)法保證地基平穩(wěn),應(yīng)采取緩速加載法對(duì)其進(jìn)行施工,避免破壞地基[3]。
石灰的特性決定了它能有效地改善地基的穩(wěn)定性。在該技術(shù)的應(yīng)用中,先在軟土表面鋪設(shè)砂、礫石,再利用相關(guān)設(shè)備對(duì)砂、礫石進(jìn)行破碎,使砂、石灰有效結(jié)合,提高砂、礫石、石灰與軟土的粘結(jié)程度。砂和石料的量是由軟土地基的含水量決定的,因此在正式采用深層石灰攪拌技術(shù)之前,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)將與軟土地基含水量有關(guān)的數(shù)據(jù)信息整合起來(lái),確定砂石和石灰的用量,從而進(jìn)一步提高該技術(shù)的應(yīng)用效果。深層石灰混合技術(shù)的應(yīng)用不僅可以提高地基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,而且可以降低成本。
軟基加固各項(xiàng)作業(yè)技術(shù)當(dāng)中,現(xiàn)澆混凝土管樁作業(yè)技術(shù)屬于常用技術(shù)手段。合理應(yīng)用現(xiàn)澆混凝土管樁作業(yè)技術(shù),可確保振動(dòng)的沉管樁及預(yù)應(yīng)力管樁各項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)得以有效發(fā)揮,且具備著良好防滲墻優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前,選用1.5m管徑現(xiàn)澆混凝土管樁,具備較強(qiáng)強(qiáng)度特性,軟基松軟區(qū)域加固深度為25m,技術(shù)員可通過(guò)施工組織的合理優(yōu)化,簡(jiǎn)化處理現(xiàn)澆混凝土管樁作業(yè)工藝。在一定程度上,現(xiàn)澆混凝土管樁作業(yè)技術(shù)手段適宜在各種不同軟基松軟區(qū)域當(dāng)中應(yīng)用,適用性相對(duì)較強(qiáng)。公路項(xiàng)目建設(shè)施工期間,借助現(xiàn)澆混凝土管樁這種軟基加固的技術(shù)手段,能夠強(qiáng)化軟基密實(shí)度及固定性,提升項(xiàng)目總體的施工質(zhì)量。
對(duì)于不同的地質(zhì)條件,或同一工程、同一工況,會(huì)有不同的處理方案供選擇。采取什么樣的方案,首先要根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的情況來(lái)確定。綜合考慮地下軟土地基、場(chǎng)地周圍建筑物、可用機(jī)械、材料選擇等方面的條件,綜合比較和選擇后,選擇最佳方案。
不同的處理方案對(duì)軟土地基處理的效果和造價(jià)有很大影響。應(yīng)緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件,采用處理效果好、工程經(jīng)濟(jì)性高的方案。我們不能把經(jīng)濟(jì)放在一邊只考慮效果,不能只考慮效果而忽略項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性。方案選擇應(yīng)進(jìn)行比較。
處理方案應(yīng)考慮生態(tài)環(huán)保因素,選用的建筑材料應(yīng)便于使用。在施工過(guò)程中,要注重保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境,避免施工因素對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞。在施工過(guò)程中,要始終貫徹可持續(xù)發(fā)展理念,在保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,不斷提高施工質(zhì)量和效率。
綜上所述,軟土地基的施工技術(shù)對(duì)公路的穩(wěn)定性、安全性以及施工效率具有不可忽視的巨大作用。因此,一定要先認(rèn)識(shí)到軟土地基的本身特征及其在公路中產(chǎn)生的危害,然后對(duì)癥下藥,采取不同的施工技術(shù)來(lái)規(guī)避施工中可能產(chǎn)生的任何風(fēng)險(xiǎn)。