鄒正勇 李曉燕
【摘要】公路施工時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基,如果處理不好,將會(huì)對(duì)公路的穩(wěn)定性、耐久性及安全性造成嚴(yán)重的危害。軟土地基成因類型各異,其厚度也不盡相同,因而在處理軟基過(guò)程中應(yīng)先查明其地區(qū)特點(diǎn)和地質(zhì)、土質(zhì)條件并采取有針對(duì)性的對(duì)策,并充分了解每種處理措施的局限性,在特殊部位應(yīng)采取綜合措施進(jìn)行處理,方可充分保證最終處理質(zhì)量。本文結(jié)合筆者多年的公路施工經(jīng)驗(yàn),對(duì)軟土地基的處理方法做了探討,以期為相關(guān)人員提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】路基施工;軟土路基;處理措施
伴隨著城市化進(jìn)程的加快,公路工程施工過(guò)程中的各種質(zhì)量問(wèn)題也逐漸涌現(xiàn)出來(lái),比如地基不穩(wěn),路面裂縫,地基坍塌等,這些形象工程和豆腐渣工程不僅僅造成巨大的資源浪費(fèi),也使得居民的生命財(cái)產(chǎn)安全受到了嚴(yán)重的威脅,不利于社會(huì)的穩(wěn)定和諧。在公路工程施工過(guò)程中,經(jīng)常會(huì)遇到軟地基,也就是那些在承載力方面比較差的、需要在建筑工藝方面進(jìn)行特殊處理的、比較松軟的地基。這樣的地基是在進(jìn)行公路工程施工時(shí)應(yīng)該特別注意的,施工過(guò)程中一定要進(jìn)行技術(shù)方面的處理才能確保公路工程施工的質(zhì)量。
1 公路建設(shè)軟土路基處理方法不足之處
1.1路基處理理論落與實(shí)踐不符
理論結(jié)合實(shí)際才能更好的發(fā)展,而一般是在理論的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)踐。公路建設(shè)事業(yè)也應(yīng)該如此,用理論指導(dǎo)實(shí)踐是很重要的科學(xué)依據(jù),但是公路工程中各種路基處理方法的理論知識(shí)卻少得可憐。目前,加快對(duì)各種路基處理方法的理論研究是發(fā)展的重要步驟。
1.2違背因地制宜的施工原則
因地制宜,不盲目施工。不同的公路位置,對(duì)于施工的技術(shù)要求也是不同的,施工之前一定要考察周圍的環(huán)境?,F(xiàn)在,公路軟土地基處理方法缺少不同技術(shù)的比較,還沒(méi)有一個(gè)很健全的方案。所以,每段公路的建設(shè)一定要符合因地制宜的原則。
1.3不成熟的施工機(jī)械降低技術(shù)實(shí)施的效果
隨著公路建設(shè)事業(yè)的蓬勃發(fā)展,施工機(jī)械的發(fā)展也日益迅猛,但是許多施工機(jī)械仍然不成熟,它的功能和產(chǎn)生的效果與我國(guó)公路工程建設(shè)的需求不相符合,不能保證公路的質(zhì)量,使用施工機(jī)械讓技術(shù)實(shí)施的效果大大折扣。
2 軟土地基處理基本原則
第一,增強(qiáng)地基的抗剪強(qiáng)度和抗壓能力,以達(dá)到穩(wěn)定地基的目的;第二,改善地基土質(zhì)的動(dòng)力性能,以防地基震裂或坍塌,穩(wěn)定地基。第三,為降低地基沉降的速度,要降低土質(zhì)的壓縮性;第四,降低地基土質(zhì)的滲透性,以避免水土流失。因此在市政工程施工過(guò)程中要考慮在原有地基的基礎(chǔ)上將上覆較好的土層覆蓋在軟土上或淤泥上作為地基的持力層,若上覆的土層較薄,則施工過(guò)程中要盡量避免擾動(dòng)淤泥或軟土。當(dāng)然均勻性或密實(shí)度較高的工業(yè)廢料及建筑垃圾也可填充在軟土中作為地基的持力層。但是需要注意的是有機(jī)質(zhì)含量高或者具有較高腐蝕性的生活垃圾等不宜作為填充土,若只能使用這些填充土則要事先采取必要的處理措施,才可以用作地基的持力層。
3 公路施工中軟土路基的主要處理方法
3.1排水固結(jié)法
對(duì)于排水固結(jié)法來(lái)說(shuō),其使用時(shí)的主要目的是為了排水,目前一般有兩種方式。首先,對(duì)于含水量相對(duì)較少的軟土,在施工建設(shè)時(shí),利用熱化處理完成后,把土體中所有的水分進(jìn)行有效排除,強(qiáng)化土層的固結(jié)度,從而提高整個(gè)土層的強(qiáng)度。其優(yōu)點(diǎn)是施工操作較為簡(jiǎn)便,但是對(duì)于土層含水量較高時(shí),無(wú)法體現(xiàn)作用。其次,對(duì)于軟土路基進(jìn)行排水管道構(gòu)設(shè),并對(duì)土層上部進(jìn)行有效壓力的施加,把土層中過(guò)多的水分進(jìn)行排擠,有利于降低土壤中的空隙比,強(qiáng)化軟土地基實(shí)現(xiàn)固結(jié)變形。對(duì)于這種施工方式,一般要重視排水系統(tǒng)與加壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、施工以及檢驗(yàn)。其中,在排水系統(tǒng)的構(gòu)建上,主要可以利用砂井或者塑料排水板兩種方式完成。相對(duì)來(lái)說(shuō),通過(guò)織物袋裝砂井的方式較為成熟,再加上其成本較低、排水效果較好,因此目前被廣泛使用。而通過(guò)塑料排水板的方式,由于其主要利用塑料排水板對(duì)軟土層進(jìn)行插入實(shí)現(xiàn)滲水的通道,因此排水的速度較快。
3.2土層置換法
除了個(gè)別情況,一般的公路都是建設(shè)在土層之上,土層的堅(jiān)固程度也就成為公路路基堅(jiān)固程度的直接表現(xiàn)。對(duì)于軟土路基,可以采用土層置換法,對(duì)軟土路基的土層進(jìn)行替換,將上部軟土層除去,更換為較為堅(jiān)實(shí)的土層。雖然加大了工程施工量,但是可以最大限度地避免軟土層對(duì)于公路的影響,增強(qiáng)公路路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,減少土層沉降的機(jī)率,從而確保公路自身的穩(wěn)定性。
3.3機(jī)械夯實(shí)法
在公路施工時(shí),對(duì)軟土路基進(jìn)行有效處理與強(qiáng)化工作時(shí),一般情況下都離不開(kāi)機(jī)械碾壓與夯實(shí)的步驟。其實(shí)際施工環(huán)節(jié)上,主要要利用到壓路機(jī)、推土機(jī)等相關(guān)大型機(jī)械設(shè)備對(duì)軟土路基土層進(jìn)行有效碾壓與夯實(shí),從而強(qiáng)化軟土路基土層的強(qiáng)度與抗壓性。但是,相對(duì)來(lái)說(shuō),大型機(jī)械設(shè)備在使用時(shí),由于其耗費(fèi)的成本較高,對(duì)于地形條件與施工環(huán)境具有嚴(yán)格的要求,因此在工程施工建設(shè)的過(guò)程中,需要充分考慮其經(jīng)濟(jì)性,一般要求進(jìn)行大規(guī)模作業(yè)。
3.4注漿加固法
注漿法指的是將一些具有膠結(jié)或填充功能的漿液材料通過(guò)壓送設(shè)備注入土層中,作用于土顆粒的間隙、巖層的裂縫或者土層的界面中,使之發(fā)生擴(kuò)散、固化等,從而增強(qiáng)地層的強(qiáng)度的一種地基處理技術(shù)。注漿法的加固效果十分明顯、適用面比較廣,但操作的成本過(guò)高。注漿加固法又包含:深層攪拌法、深入性灌漿、通過(guò)鉆孔、劈裂灌漿法等。其中,深層攪拌法比較常用。深層攪拌法多用于處理淤泥質(zhì)土或者含水率較高的地層,以及一些承載力特征值小于120kPa的粉土、粘性土等。
3.5砂墊層和砂石墊層換填
在進(jìn)行軟地基施工過(guò)程中,由于軟土地基是非常不穩(wěn)固的一種地基,這給公路施工過(guò)程帶來(lái)了極大的難度,因此,我們可以采用鋪設(shè)砂礫層的方式來(lái)避免這一過(guò)程,鋪設(shè)完成后再夯實(shí),就可以做到穩(wěn)固作用。采用這種施工技術(shù)的好處是既可以滿足承載方面的要求,也可以優(yōu)化地基表層的排水效果,不至于積水,使地基進(jìn)一步軟化。
我們可以根據(jù)設(shè)計(jì)方案選取顆粒比較大的沙礫石,必要時(shí)可以摻入鵝卵石,可以依據(jù)施工地點(diǎn)的具體情況而定。當(dāng)選用的沙礫石確定以后,就要對(duì)地基的溝槽進(jìn)行處理,如果溝槽中有積水,應(yīng)該采取必要的排水措施,然后再將事先配好的沙礫石填入。填入時(shí),要逐層進(jìn)行夯實(shí),控制好填充料中的含水量,一般控制在10%~20%之間。
3.6高壓噴射注漿法
高壓噴射注漿法是利用高壓噴射機(jī)械,將水泥、粉煤灰等強(qiáng)度和固結(jié)性較好的材料向軟土地基深層進(jìn)行注漿,以此來(lái)提高整個(gè)地基的強(qiáng)度。其中高壓旋噴樁通過(guò)高壓旋噴流切割破壞土體作用、混合攪拌作用以及壓密作用,致使?jié){液與土粒強(qiáng)制攪拌混合凝固后,便在土中形成一個(gè)加固土體。現(xiàn)有的高壓噴射注漿技術(shù)施工壓力已達(dá)40 MPa,可分為高壓與超高壓兩種工法,施工深度可達(dá) 25 m ~40 m,加固體最大直徑可達(dá) 2 m,且強(qiáng)度穩(wěn)定。旋噴法可控制加固范圍,能夠連成一片,旋噴成垂直樁、水平樁和斜樁,也可制成一定間距的樁柱體,只要適當(dāng)調(diào)配硬化劑的用量,便能使各個(gè)施工對(duì)象得到相應(yīng)的強(qiáng)度。
結(jié)語(yǔ)
軟土地基作為公路建設(shè)的一種特殊情況,在公路規(guī)劃如果實(shí)在無(wú)法避免時(shí),一定要提高對(duì)軟土地基土層的勘探工作,在綜合考量相關(guān)影響因素的前提下,利用相關(guān)處理方法對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)化加固,從而保證公路施工建設(shè)符合設(shè)計(jì)通車標(biāo)準(zhǔn),避免質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn),為我國(guó)經(jīng)濟(jì)交通安全提供重要的技術(shù)支持。
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