王寧
摘 要:軟土地基作為路橋工程中典型的不良地質(zhì),需要針對其特點和條件進行分析,并根據(jù)工程特點妥善處理,以確保工程的質(zhì)量和安全。本文以實際路橋工程為例,對路橋施工中存在的軟土地基進行分析和研究,結合工程特點提出詳細的軟土地基處理技術,可為同類工程提供參考。
關鍵詞:路橋施工;軟土地基;地基處理
1 路橋工程中軟土地基特點
本工程中的軟弱土主要分布在水田、水塘和山丘間開闊平地內(nèi),以飽和黏土為主,呈軟塑狀,厚度為1.0~3.0m,最深為5.3m。軟土地基作為一種不良地質(zhì),不僅孔隙率較大,含水量和壓縮性也較大,具有流變性、觸變性和不均勻性等特征,這些特征使得軟土地基的抗壓性、穩(wěn)定性和堅固性相對較差,施工過程中易受到擾動,若處理不當,在路橋工程施工中容易出現(xiàn)路基強度低、路面不均勻沉降、路面硬化、剩余沉降控制困難等問題。因此本文將針對軟土地基的特點制訂有效的路基施工方案,以確保路橋工程施工質(zhì)量。
2 路橋施工中軟土地基處理存在的問題
路橋施工中對于軟土地基給工程帶來的安全隱患重視度不夠,處理手段單一,不能結合工程實際特點采用合理的方案,施工方案的設計也只是針對某一特定地基的處理,但是在工程實踐中施工環(huán)境和施工條件非常復雜,應當結合工程實際特點,考慮多種因素和特殊地質(zhì)情況的影響,選擇相應可行的施工技術。同時,在路橋工程建設過程中由于勘察不準確,遺漏掉部分需要處理的軟土路段,這將給后續(xù)工程帶來較大影響,造成經(jīng)濟損失和工期延誤。另外常出現(xiàn)未對填筑進行合理分層、填料篩選不當導致質(zhì)量較差或填土速度過快等現(xiàn)象,技術人員一旦忽視這些問題容易引發(fā)路堤失穩(wěn),造成安全風險。應該充分結合工程實際中各個路段的特點,選擇相應的科學處理手段,提升軟土地基處理效果,重視軟土地基處理過程中存在的各類問題。
3 軟土地基處理方法
3.1 表層處理法
3.1.1 表層排水法
軟土地基土壤含水量較高,必須實施科學的排水方法,降低含水量, 防止出現(xiàn)不均勻沉降,排水后可通過鋪設質(zhì)地堅硬的砂礫土層加強地基表層的承載能力,提高抗壓性能。
3.1.2 粉噴樁加固法
機械設備進場前,先將場地內(nèi)樹木、草根等雜物清理干凈,若場地內(nèi)存在坑、穴,應采用質(zhì)量合格的填料進行填充并分層壓實,接著依據(jù)粉噴樁設計圖紙開展施工,提升粉噴樁的固結能力和強度,并對地基表層土壤進行加固施工,進一步增強地基的強度。
3.1.3 添加劑法
由于本項目工程地質(zhì)勘測過程中發(fā)現(xiàn)存在高限液黏土,土料質(zhì)量較差,不能直接作為路基填料,對于這種黏性較高的土壤可采用加入石灰等添加劑,達到降低土壤含水量和黏性的效果,增加土壤強度和壓縮性能, 改善不良地質(zhì)。
3.2 強夯處理法
強夯地基處理技術是目前針對軟土地基一種比較成熟的技術。其設計方法的基本原理是利用高空墜落的重物所產(chǎn)生的巨大重力夯實軟土地基, 縮小土壤中的裂紋和縫隙,減少土質(zhì)的壓縮性,改善土壤孔隙比,從而提高軟土地基的密實度和強度,增加軟土地基的承載力。本工程對于連續(xù)長度小于100m的高填方路基采用強夯法進行補壓。該方法在路橋施工中運用廣泛,并且操作較簡單、成本低,有著較好的應用效果,但是強夯處理技術也存在缺點,在施工過程中由于重物從高空下落會產(chǎn)生較大的噪音和振動,施工過程中應注意采取措施降低噪音,常見的方法有設置隔振溝或修建隔音墻。
3.3 靜動力排水固結法
靜動力排水固結法是在強夯處理法的基礎上改進而來,主要針對強夯法中夯擊機的改進,基于此形成有效的排水體系,針對含水量較高的軟土地基層具有良好的處理效果。相較于強夯法,靜動力排水固結法需要花費的時間更短、造價成本更低,不僅彌補了傳統(tǒng)強夯法難以處理飽和軟黏土地基的缺陷,也克服了如何快速排出飽和軟黏土中高壓孔隙水的難題,對于路橋施工中的軟土地基處理具有顯著效果。
3.4 砂墊層法
應考慮機械設備的自身重量荷載,避免因設備重量過大導致軟土層出現(xiàn)變形和嚴重沉降,破壞機械設備的工作面,因此可適當增加砂墊層的厚度。鋪設砂墊層前,應認真做好基礎面平整處理等準備工作,檢驗基土土質(zhì),打底夯實,確保地表土密實,砂墊層的鋪設應盡量做到均勻、致密,每層砂墊層鋪設完成后經(jīng)檢測合格后方可進行下一層砂墊層的鋪設, 為后續(xù)施工奠定良好的基礎。嚴格控制砂墊層材料的質(zhì)量,應采用質(zhì)地堅硬的中砂,級配良好、強度均勻且未風化的砂石,并進行嚴格的材料進場檢驗,確保砂和砂石中沒有草根或垃圾等有機雜質(zhì)。
3.5 加載法
加載法不同于上述軟土地基處理方法,為了避免軟土地基路段施工后出現(xiàn)有害沉降,加載法要點在于主動控制地基發(fā)生沉降,預先使得地基達到穩(wěn)定狀態(tài),工程實際應用中主要有填土加載法和降低地下水法。填土加載法的主要作用是在完成施工鋪裝之后,確保地基殘余沉降在工程允許范圍內(nèi)。在應用過程中應預先檢測地基的穩(wěn)定性,接著覆蓋不透水薄膜,最后進行填土施工,實現(xiàn)主動增加荷載、加固地基的效果。降低地下水法應用更加廣泛,通常應用于表層或中層部分有砂層分布的地基類型,該方法使用時應參考砂層的透水系數(shù),確定抽水量。
3.6 軟土層置換法
軟土層置換法實際上就是使用品質(zhì)優(yōu)良的土替換軟土地基中的軟弱土層,在地質(zhì)條件非常差如存在暗溝、暗洪或淤泥土質(zhì)等情況時應用較多。該方法能從根本上解決路橋施工中的軟土地基問題,但是施工技術難度大、造價成本較高,對置換土料的性能有著較高的要求。選擇符合工程要求的置換土層是確保路橋工程建設順利開展的關鍵,在施工前應進行試驗檢測工作,確保置換土層的透水性、密實度和含水量等性能參數(shù)符合施工規(guī)定。
3.7 深層石灰攪拌法
通常路橋軟土地基加固過程中采用的是水泥和砂石材料,深層石灰攪拌法科學利用石灰材料,在軟土地基處理時先將砂石均勻鋪設在軟土地基的表層,然后通過各種機械設備進行粉碎處理工作,接著添加石灰材料, 這樣不僅能夠減少地基的含水量,提高軟土地基的承載能力,并且由于拌和時石灰與其他材料會發(fā)生高溫和凝聚反應,也起到一定的排水固結作用。在實際路橋工程施工過程中,技術人員需要對圖紙的特征進行全面分析,根據(jù)軟黏土含水量等計算生石灰劑量,確保石灰攪拌樁的強度,有效加固軟土地基,避免過度沉降,提高路橋工程質(zhì)量。
3.8 豎向排水法
在軟土地基中設置垂直豎向的排水柱來排除多余的水分,使得軟土地基固結,從而增加地基強度,豎向排水法有砂井排水和紙板排水兩種,在工程實踐中通常采用砂井排水法,本工程屬于土質(zhì)層較厚的軟土地基,使用砂井排水法效果更好。
綜上所述,路橋施工中應重視軟土地基的性能特性和其危害,結合路橋工程實際情況和條件分析軟土地基路段所處的環(huán)境和地質(zhì)條件,采用科學的軟土地基處理技術和方法,提升軟土地基處理的工作效率和成果, 在軟土地基加固處理后,應及時對處理后的地基進行檢測,確保滿足路橋工程上部結構荷載需求,防止后續(xù)施工過程中地基出現(xiàn)沉降變形等病害問題,使得路橋施工整體質(zhì)量、進度和安全得到保障。
參考文獻
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