張亞芳
摘 要:在路橋工程施工中,往往很容易遇到軟土地基的施工問題,在此情況下,路橋施工的軟土地基施工技術(shù)就受到了普遍關(guān)注。軟土地基往往含有軟弱粘土、松散砂、泥炭等土層結(jié)構(gòu),導(dǎo)致軟土地基具有透水性差、含水量豐富、抗剪強(qiáng)度低下等顯著特點(diǎn)。故有必要合理選擇軟土地基施工技術(shù),并確保施工質(zhì)量,為整個(gè)路橋工程質(zhì)量和使用壽命提供有效保障。同時(shí),在實(shí)際施工中,還應(yīng)根據(jù)路橋施工特點(diǎn)及形式,加快軟土地基施工技術(shù)創(chuàng)新與改革,從而有效提高軟土路基施工質(zhì)量,這對(duì)于路橋工程施工建設(shè)意義重大?;诖?,文章將從軟土地基相關(guān)概述入手,就路橋施工過程中常見的軟土地基施工技術(shù)進(jìn)行深入探討。
關(guān)鍵詞:路橋工程;軟土地基;施工技術(shù)
中圖分類號(hào):TU99 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):2095-2945(2017)21-0152-02
1 軟土地基相關(guān)概述
在路橋施工過程中,軟土地基的情況幾乎不可避免。軟土從外形上看主要呈細(xì)粒狀,主要表現(xiàn)形式為土壤或者淤泥,并且都在軟土范疇內(nèi)。一般來說,軟土性質(zhì)主要表現(xiàn)為抗剪強(qiáng)度低、伸縮性強(qiáng),同時(shí)粘土分子間的孔隙比較大,由此導(dǎo)致了軟土的抗?jié)B性差,含水量豐富,軟土孔隙往往都大于1。軟土地基往往都是由于緩慢水泥的作用,使土壤在一定區(qū)域沉積,并且受到周圍環(huán)境的影響,同時(shí)還會(huì)發(fā)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng),最終形成軟土地基。
首先,因?yàn)檐浲恋鼗鶑?qiáng)度較低、含水量豐富,因而外觀表現(xiàn)的十分松軟。尤其是在路橋施工中,由于軟土地基有較強(qiáng)的伸縮性、含水量豐富,致使地基土質(zhì)硬度和強(qiáng)度都達(dá)不到施工標(biāo)準(zhǔn)。如果盲目進(jìn)行路橋施工,極有可能出現(xiàn)塌陷事故,不僅影響道路行車安全,同時(shí)又造成施工材料的極大浪費(fèi)。其次,由于軟土地基含有的水分比較多,導(dǎo)致其具有極強(qiáng)的壓縮性,這也就意味著在路橋施工過程中難以承受較大的負(fù)載力,嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致路橋工程發(fā)生形變,重則造成施工坍塌,對(duì)施工進(jìn)度、施工質(zhì)量都造成了極其不利的影響。最后,軟土地基的土質(zhì)成分和組成結(jié)構(gòu)往往都不一樣,并且也難以融合到一起,導(dǎo)致軟土地基缺乏均勻性。在軟土地基施工過程中,由于軟土土質(zhì)結(jié)構(gòu)密度低、抗壓能力較差,這也就意味著其可控性很差,容易導(dǎo)致坍塌事故的發(fā)生,使施工人員的安全缺乏有效保障。
2 路橋施工中常見的軟土地基施工技術(shù)
2.1 換土回填技術(shù)
該技術(shù)不僅能夠有效提高路基承載力,同時(shí)使軟土路基保持較強(qiáng)的穩(wěn)定性,這就大大降低安全施工的發(fā)生機(jī)率。在實(shí)際施工中,首先,應(yīng)當(dāng)選擇壓縮性低、耐腐蝕的回填材料,同時(shí)還要有較強(qiáng)的穩(wěn)定性,這樣才能達(dá)到施工要求。只有確保材料穩(wěn)定性良好,方可保證回填施工質(zhì)量。其次,在挖掘軟土的過程中,應(yīng)避免隨意挖掘,應(yīng)當(dāng)合理控制其范圍。做好了上述兩點(diǎn),才能克服軟土地基問題,保證路橋工程施工質(zhì)量。
2.2 深層石灰攪拌樁技術(shù)
如果發(fā)現(xiàn)需要處理的軟土地基存在比較高的塑性,那么就可以考慮采用深層石灰攪拌樁技術(shù)進(jìn)行有效處理。深層石灰攪拌樁技術(shù)選作攪拌樁固化劑的并非是水泥,而選用的是石灰,這是因?yàn)檐浲梁褪以跀嚢柽^程中會(huì)發(fā)生化學(xué)發(fā)展,并且這種加固軟土地基的效果要比選用水泥作為固化劑好的多。不僅如此,軟土地基在經(jīng)過深層石灰攪拌樁技術(shù)處理后,除了會(huì)使地基強(qiáng)度得到有效增強(qiáng)外,還能時(shí)軟土地基的承載力得到有效提高,這樣能夠防止由于地基不穩(wěn)定導(dǎo)致建筑工程出現(xiàn)開裂現(xiàn)象,為路橋工程施工質(zhì)量提供有效保障。除此之外,采用深層石灰攪拌樁技術(shù)處理軟土路基,不僅經(jīng)濟(jì)適用,更重要的是,該技術(shù)操作簡(jiǎn)單,便于施工掌握。
具體應(yīng)用過程如下:首先,鋪填礫石或砂。如果發(fā)現(xiàn)路橋表層硬殼比較稀薄,那么在正式進(jìn)行攪拌施工前,應(yīng)當(dāng)利用礫石或砂進(jìn)行墊層處理,以方便大型機(jī)械施工,這樣能夠有效加快路橋工程施工進(jìn)度。其次,裝配大型機(jī)械。路橋工程施工現(xiàn)場(chǎng)往往需要裝配多種大型機(jī)械,比如說空氣壓縮機(jī)、攪拌機(jī)等。最后,合理設(shè)計(jì)摻灰量。施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)事先對(duì)施工場(chǎng)地土質(zhì)進(jìn)行分析,并計(jì)算得出需要摻加的石灰量,并結(jié)合對(duì)實(shí)際情況的把握合理確定需要攪拌的范圍。
2.3 排水固結(jié)法
排水固結(jié)法主要是將塑料排水板與砂井安裝在地基軟土層中,充當(dāng)排水通道的作用。在礦井承載力作用下,排水板或砂井能夠?qū)④浲林卸嘤嗟乃峙懦鰜?,使軟土快速凝結(jié),從而有效提高軟土的固結(jié)速度。一般情況下,經(jīng)過鞏固處理的軟土層要比相鄰塑料排水板間距大,然后借助于砂井或者橫向排水板排出軟土層中大量的水分,同時(shí),縱向排水設(shè)施也能排出少量的水分。實(shí)際上,在排水固結(jié)法中,應(yīng)用最為普遍的排水材料就是砂井,經(jīng)過不斷完善和發(fā)展,部分路橋工程已經(jīng)可以通過袋裝砂井達(dá)到排出軟土水分的作用。發(fā)展至今,已經(jīng)可以采用塑料排水板進(jìn)行排水,這種材料相比袋裝砂井具有一定的優(yōu)勢(shì),并在軟土路基處理中得到了廣泛應(yīng)用。不僅如此,用于插板作業(yè)的機(jī)械設(shè)備質(zhì)量較輕,既不會(huì)對(duì)土層造成不利影響,又具有一定的經(jīng)濟(jì)性。
2.4 軟土表層處理技術(shù)
通過對(duì)軟土表層進(jìn)行相應(yīng)處理,能夠有效提高地基表層土質(zhì)的硬度,這樣能夠避免土地發(fā)生形變,增加土質(zhì)的穩(wěn)固性。同時(shí),采用軟土表層處理技術(shù)能夠讓土質(zhì)得以分布均勻,便于路橋工程的機(jī)械化施工操作。現(xiàn)階段可用的軟土表層處理技術(shù)主要有以下幾種:
一是表層排水技術(shù)。該技術(shù)主要是通過開挖溝槽的方式排除存于地基表層中的水分,以降低土質(zhì)內(nèi)部的含水量。在進(jìn)行土方回填之前,軟土地基往往就能實(shí)現(xiàn)順利排水,這樣能夠方便后續(xù)機(jī)械化施工作業(yè)。通常情況下,表層排水技術(shù)往往使用量地基含水量較大的情況,當(dāng)排水時(shí)如果發(fā)現(xiàn)地表出現(xiàn)塌陷,應(yīng)當(dāng)及時(shí)采用碎石或砂礫進(jìn)行填充處理。
二是敷設(shè)材料法。這種方法主要是為了應(yīng)對(duì)地基土質(zhì)表層分布不均勻的情況。通過敷設(shè)材料法的運(yùn)用,能夠?qū)Φ鼗植疾痪膮^(qū)域填充材料,以改善地基的穩(wěn)定性。在進(jìn)行機(jī)械施工時(shí),應(yīng)當(dāng)不斷地充填材料,使地基保持平衡。一般地,能夠用于填充的材料主要有玻璃纖維、土工布或者化纖無紡布等。
三是砂墊層法。當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)含水量豐富,軟土上部土層稀薄,就可以考慮采用砂墊層法進(jìn)行處理。也就是說在地基表層塌陷區(qū)域,使用鋪墊砂墊層的方式排出地基水分,砂墊層厚度在0.5m-1.2m之間,此法能夠有效改善土質(zhì)狀況。如果擬采取機(jī)械施工的方法,應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械總量進(jìn)行合理分析,并計(jì)算地面對(duì)輪胎的承受能力。如果在施工中出現(xiàn)偏心程度,應(yīng)當(dāng)對(duì)地面承載能力進(jìn)行全面考慮,重新確定砂墊層的厚度,這樣才能確保在機(jī)械施工中土質(zhì)穩(wěn)定性能夠滿足條件。
但是,砂墊層法應(yīng)用施工成本比較高,在正式施工前,往往都會(huì)敷設(shè)樣板,保證土質(zhì)均勻,為后續(xù)施工創(chuàng)造有利條件。
四是添加劑法。通過使用添加劑,能夠有效改善含有粘性土的軟土地基土質(zhì)狀況。通俗的說,這種方法就是在地基內(nèi)部摻加生石灰、熟石灰以及水泥等添加劑,以改善地基壓縮性和強(qiáng)度。不僅如此,通過在地基中添加石灰等材料,不僅能夠有效改善土質(zhì)狀況,同時(shí)能夠有效減小軟土地基的含水量。
2.5 高壓噴射注漿技術(shù)
高壓噴射注漿技術(shù)主要是采用高壓射流切割技術(shù)與化學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種軟土地基加固技術(shù)。在對(duì)軟土地基進(jìn)行施工處理時(shí),往往根據(jù)土壤標(biāo)準(zhǔn)向地基內(nèi)部灌入黏性土、砂礫或者砂土等材料,從而有效提高地基土質(zhì)的強(qiáng)度。具體說來,首先利用鉆孔機(jī)械向地基深處進(jìn)行鉆孔作業(yè),并在鉆桿某位置設(shè)置噴頭以噴出高壓水泥砂漿,通過利用水泥砂漿噴射流對(duì)地基進(jìn)行攪動(dòng)和切割,邊旋轉(zhuǎn),便提升鉆桿,使土壤顆粒和水泥砂漿凝固在一起,并最終形成柱狀水泥凝固體。通過采用高壓噴射注漿技術(shù),不僅使路基抗?jié)B效果得到有效改善,同時(shí)又能有效提高地基的穩(wěn)定性,以防周圍建筑設(shè)施出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。
3 結(jié)束語
綜上所述,軟土地基施工問題在路橋工程建設(shè)施工過程中幾乎不可避免,其滲透性差、含水量豐富以及抗剪強(qiáng)度低的特點(diǎn)對(duì)路橋工程施工增加了很大難度,容易導(dǎo)致工程進(jìn)度延誤、施工質(zhì)量不滿足要求。因此,為了保證路橋工程施工質(zhì)量,就應(yīng)當(dāng)充分把握軟土地基的特點(diǎn),并結(jié)合具體實(shí)際情況合理選擇合適的處理技術(shù),以提高路橋軟土地基的穩(wěn)定性和承載能力,使道路使用壽命得到有效延長(zhǎng),從而促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]張艷美,錢兆兆.論路橋施工中的軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用[J].引文版:工程技術(shù),2016,6(3):148-148.
[2]張進(jìn)卿,董曉朋,劉穎.論市政路橋施工中關(guān)于軟土地基的施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2016(20).
[3]梁慶宇.分析路橋施工中軟土地基的施工技術(shù)[C].軟科學(xué)論壇——工程管理與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì),2015.
[4]關(guān)成剛.針對(duì)軟土地基造成道橋不均勻沉降的防治分析[C].軟科學(xué)論壇——工程管理與技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集,2015.
[5]李斌.試論路橋工程中幾種軟土地基的處理方法[J].工程技術(shù):全文版,2016(6):00061-00061.
[6]邵四龍.試論路橋工程施工之中軟土地基處理技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究,2015(16):49-49.