劉雪峰
中設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司
道路施工中的軟基加固施工技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐
劉雪峰
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自改革開放以來(lái),我國(guó)道路建設(shè)得以空前絕后的發(fā)展,在推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步中發(fā)揮積極的現(xiàn)實(shí)意義。加強(qiáng)道路施工建設(shè)也因而成為我國(guó)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。然而由于我國(guó)地理地質(zhì)條件復(fù)雜各異,道路施工建設(shè)具有一定難度,實(shí)現(xiàn)軟土地基加固是道路建設(shè)的首要目標(biāo)。本文首先分析軟土基道路的特點(diǎn),進(jìn)而探討軟基加固施工技術(shù)的有效應(yīng)用,為軟土基道路建設(shè)提供數(shù)據(jù)參考。
道路施工;加固施工技術(shù)
我國(guó)地理地質(zhì)比較復(fù)雜,不同地區(qū)的水文及地形地貌存在較大差異,這一地理狀況決定著道路建設(shè)的差異性。與普通地基比較,軟土基道路施工建設(shè)的難度更大,質(zhì)量要求也較高。我國(guó)沿?;騼?nèi)地湖泊地區(qū)存在大量軟土基,施工建設(shè)的不確定因素較多,在此類地質(zhì)條件下進(jìn)行道路建設(shè)需首先做好軟土基的處理[1]。在實(shí)際建設(shè)施工中,應(yīng)根據(jù)地域軟土基、地質(zhì)條件的實(shí)際情況科學(xué)制定有效的加固處理,選擇先進(jìn)且有效的加固技術(shù)提升軟土基穩(wěn)固性是保證后續(xù)建設(shè)的先決條件。
因重力與外力載荷的雙重影響,軟土經(jīng)過(guò)處理后可發(fā)生不同程度形變,提升軟土本身的流動(dòng)性,若在施工建設(shè)過(guò)程中不加有效措施進(jìn)行及時(shí)加固處理,不僅會(huì)影響到后續(xù)施工的進(jìn)程,甚至可導(dǎo)致道路出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象,直接影響到道路工程的投入使用。因而,需加強(qiáng)軟土基加固處理,以提升軟土基的穩(wěn)固性。
含水量高、孔隙比大是軟土基道路的突出特性[2]。粉土粒與粘土粒是軟土基的主要土質(zhì)成分,各土粒表面分布有大量負(fù)電荷,長(zhǎng)時(shí)間暴露在外可大量吸附空氣的水蒸氣,而該部分水蒸氣進(jìn)入土層后多停留在軟土土粒的表面,致使軟土含水量上升。而軟土含水量上升可破壞土粒間的穩(wěn)固性與粘結(jié)性,大量水則相應(yīng)增大土粒間的孔隙,降低土質(zhì)的強(qiáng)度。
與普通地基比較,軟土基孔隙更大,含水量高,壓縮系數(shù)較高,其外力載荷力也會(huì)相應(yīng)性降低。若在道路建設(shè)過(guò)程中忽視軟土特性,不重視加強(qiáng)有效加固處理,后期道路投入使用會(huì)面臨重大的質(zhì)量與安全問(wèn)題。
現(xiàn)澆混凝土管樁施工技術(shù)是近年來(lái)新開發(fā)的軟土基施工加固技術(shù),更能突出社會(huì)發(fā)展的方向與需求。除了具備振動(dòng)沉膜壁防滲墻技術(shù)優(yōu)勢(shì)外[3],該技術(shù)還具有振動(dòng)沉管樁與預(yù)應(yīng)力混凝土管樁等多種優(yōu)勢(shì)。與以往加固技術(shù)比較,該技術(shù)更加操作更加方便、快捷,不僅可有效縮短施工建設(shè)工期、節(jié)約材料成本,還可全面化控制施工建設(shè)加固的整體質(zhì)量,被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于軟土基道路施工建設(shè)中。
強(qiáng)夯法施工技術(shù)是軟土基道路施工建設(shè)中常用的方法之一,主要是借助機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)軟土基加固處理。強(qiáng)夯法亦稱為動(dòng)力加固法,通過(guò)外界強(qiáng)沖擊力作用將原有土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞,然后借助擠壓方式將周邊土質(zhì)變成夯坑是該技術(shù)的施工步驟。從實(shí)踐運(yùn)用來(lái)看,該技術(shù)成本低、操作工藝簡(jiǎn)單、周期短,適合大范圍進(jìn)行推廣使用,其施工原理具體如下:①動(dòng)力密實(shí):動(dòng)力密實(shí)主要是指借助外界強(qiáng)沖擊,將軟土基土粒間的孔隙充分?jǐn)D壓壓實(shí),以增強(qiáng)軟土基強(qiáng)度。②動(dòng)力固結(jié):動(dòng)力固結(jié)指借助沖擊形成的外應(yīng)力破壞土質(zhì),促使局部土體間形成縫隙,便于土質(zhì)內(nèi)部水分排出,如此便可實(shí)現(xiàn)軟土基固結(jié)的目的。③動(dòng)力置換:動(dòng)力置換有整式置換與樁式置換兩類,前者主要是指借助夯擊的強(qiáng)力將周邊碎石擠進(jìn)并壓實(shí)到淤泥中,將其作為碎石墊層。而后者則是將軟土與碎石相混合,以形成高強(qiáng)度的碎石樁??傮w而言,該技術(shù)主要是借助機(jī)械設(shè)備對(duì)軟土土質(zhì)進(jìn)行破壞,通過(guò)不同形式將其進(jìn)行處理,多適用于施工面積較大、工期較短的工程項(xiàng)目。
該技術(shù)是當(dāng)前軟土基道路加固施工運(yùn)用較為普遍、技術(shù)發(fā)展較為成熟的技術(shù)形式。其工作原理如下:按比例將粉煤灰、碎石、水泥及石屑等相關(guān)材料進(jìn)行混合處理,均勻混合后可加入適當(dāng)水進(jìn)行攪拌;將上述攪拌好的材料制成高粘度石樁體,之后將其與軟基摻混,最終形成復(fù)合墊層。該復(fù)合墊層穩(wěn)定性較高,可在軟土基道路加固中發(fā)揮積極意義。該技術(shù)具有流動(dòng)性大、施工強(qiáng)度大、經(jīng)濟(jì)效益高、減少環(huán)境污染及節(jié)約材料等優(yōu)點(diǎn)。但值得注意的是,該技術(shù)在使用過(guò)程中應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件,并注重處理好泵管堵塞現(xiàn)象,以免影響到道路建設(shè)施工的開展。
預(yù)壓法施工技術(shù)多適用于粘土地基的高速公路建設(shè)中,具有成本投入低、經(jīng)濟(jì)效益好、加固效果好的特點(diǎn)[4]。在實(shí)際操作中,可借助建筑地基內(nèi)的排水體或軟土土質(zhì)的天然透水性,經(jīng)由建筑自重或地表載荷徹底排出地基內(nèi)的水分,以此提升土壤密度與地基強(qiáng)度。然而,該技術(shù)也存在不足之處,其操作工期較長(zhǎng),需認(rèn)真計(jì)算填土速率,如此便增加材料用量,加大投入材料成本,還容易導(dǎo)致地面出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。此外,有實(shí)踐數(shù)據(jù)表明,因豎向排水管道存在堵塞,或分布深度不足,該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,嚴(yán)重影響到道路與工程的后期使用。
該技術(shù)主要適用于飽和軟基施工的加固中,充分發(fā)揮水泥固化作用是其作業(yè)的關(guān)鍵,其操作步驟如下:第一步:調(diào)試位置,嚴(yán)格按照規(guī)范調(diào)試攪拌樁的具體位置;第二步:水泥攪拌,在水泥攪拌過(guò)程中應(yīng)充分?jǐn)嚢杷酀{液,之后將其送往集料中,順利實(shí)現(xiàn)施工。簡(jiǎn)而言之,在實(shí)際施工加固中,該技術(shù)主要是選用特定機(jī)器設(shè)備對(duì)水泥進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,使其可與軟土進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而使軟土基凝固。與上述提及的加固技術(shù)比較,該技術(shù)施工工藝要求高、操作復(fù)雜,因而實(shí)際運(yùn)用相對(duì)偏少。
總而言之,軟土基道路施工建設(shè)是一項(xiàng)涉及面較廣、復(fù)雜性高的工作,科學(xué)掌握合理的加固技術(shù)成為軟土基道路建設(shè)有序進(jìn)行的先決條件。軟土基道路施工建設(shè)受地形、地質(zhì)、環(huán)境、水文及氣候等因素影響較大,在含水量高、孔隙比大的軟土基條件下進(jìn)行道路建設(shè)需重視加固處理。在實(shí)際施工建設(shè)中,應(yīng)系統(tǒng)且全面考慮地方軟土情況、施工環(huán)境、地基設(shè)計(jì)等因素,科學(xué)選用合理的加固技術(shù),以保證施工建設(shè)的順利進(jìn)行。
[1]毛偉.道路施工中的軟基加固施工技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2014(3):67.
[2]郜晉生.軟基加固施工技術(shù)在道路施工中的實(shí)踐與探索[J].山西建筑,2015(12):56.
[3]龍超,韋鑫.道路施工中的軟基加固施工技術(shù)應(yīng)用[J].建筑建材裝飾,2016(20):59.
[4]李云輝.道路施工中的軟基加固施工技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐[J].黑龍江科技信息,2015(2):123.