唐 儀 周國(guó)友
湖北交投洪監(jiān)高速公路有限公司 湖北武漢 430050
軟土路基屬于高速公路路基施工過程中的一種不良地基,主要表現(xiàn)為地基承載力難以達(dá)到施工要求,或者即便達(dá)到施工要求,在后期使用過程中也會(huì)受到地基自身性質(zhì)的影響而出現(xiàn)不均勻沉降、塌陷等事故,對(duì)工程質(zhì)量安全造成嚴(yán)重影響。在高速公路施工過程中,軟土路基屬于比較常見的施工難題,如果沒有對(duì)軟土路基進(jìn)行及時(shí)有效的處理,將會(huì)影響工程施工質(zhì)量,導(dǎo)致高速公路運(yùn)行的安全性與可靠性得不到有效保障,并會(huì)縮短高速公路壽命,帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,施工單位應(yīng)高度重視高速公路軟基處理,認(rèn)真研究軟基處理技術(shù),并將其合理應(yīng)用到實(shí)際施工中,確保地基穩(wěn)固。
首先,在確定施工方案之前,施工人員需要認(rèn)真分析軟土區(qū)域的地質(zhì)狀況,做好施工現(xiàn)場(chǎng)勘察工作。當(dāng)施工現(xiàn)場(chǎng)存在比較復(fù)雜的軟土地質(zhì)條件時(shí),還要對(duì)其進(jìn)行分區(qū)處理,根據(jù)不同路段和不同區(qū)域選擇最適合的施工方案,充分論證方案的必要性與可行性,確保施工方案具有科學(xué)性、合理性,同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)方面的因素,確保預(yù)算合理。嚴(yán)格按照施工流程和相關(guān)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工,對(duì)填土速率進(jìn)行有效控制,防止出現(xiàn)路堤滑移現(xiàn)象[2]。
其次,在高速公路路基施工階段,軟土地基的處理需要結(jié)合地下水、地表水處理以及防護(hù)工程施工,軟土通常和泉水、地下水和季節(jié)性流水等同時(shí)出現(xiàn),在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理之前,首先要采取合理有效的排水措施,如設(shè)置盲溝、截水溝或者排水溝等,以免對(duì)軟基處理效果造成不良影響。
2.1.1 砂墊層法
如果地基上部分的軟土層比較薄,并且含水量較大時(shí),通常采取砂墊層法進(jìn)行處理,砂墊層厚度需要控制在0.5~1.2m。采取該技術(shù)不僅可以對(duì)軟土層起到固結(jié)作用,砂墊層還能作為排水層,實(shí)現(xiàn)填土內(nèi)部水位的降低。當(dāng)排水距離較長(zhǎng)、填土面積較大時(shí),還要進(jìn)行盲溝的設(shè)置,盡可能縮短砂墊層內(nèi)部的排水距離,確保排水徹底。如果填料選用粉土,其透水性不夠理想,當(dāng)土覆蓋住坡腳周圍的砂墊層時(shí),側(cè)向排水可能會(huì)受到一定影響,在這種情況下,施工人員需要采取必要措施,對(duì)砂墊層端部進(jìn)行妥善處理。
2.1.2 表層排水法
如果軟土地基含水量較大,但是土質(zhì)狀況良好時(shí),一般選用表層排水法,首先進(jìn)行溝槽的開挖,然后開始填土。在將地表水完全排出后,還要盡可能減少地基上層部位的含水量,防止對(duì)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響?;靥畈牧闲柽x用碎石、砂礫等材料,確保透水性良好[3]。
2.1.3 敷墊材料法
如果軟土地基的土層不均勻,很容易出現(xiàn)側(cè)向變位、不均勻沉降等現(xiàn)象,此時(shí)需采取敷墊材料法對(duì)軟基進(jìn)行處理,利用抗拉性和抗剪性較強(qiáng)的材料進(jìn)行敷墊,以此改善側(cè)向變位、不均勻沉降等問題,實(shí)現(xiàn)地基承載力的提升。該方法可選用多種敷墊材料,如土工布、無紡布以及玻璃纖維格柵等。
首先,加強(qiáng)土工格柵材料質(zhì)量控制,確保其滿足設(shè)計(jì)要求及相關(guān)規(guī)范。在正式施工之前,施工人員首先要認(rèn)真檢查材料質(zhì)量,根據(jù)高速公路工程實(shí)際情況進(jìn)行試驗(yàn)路段的修筑,為大面積施工提供指導(dǎo)作用。土工格柵的橫向抗拉強(qiáng)度不能低于60kN/m,縱向抗拉強(qiáng)度則不能低于80kN/m。
其次,在土工格柵鋪設(shè)過程中,強(qiáng)度較高的方向需要與路堤的軸線方向相一致。在進(jìn)行土工格柵的拼接時(shí),材料本身的抗拉強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)高于受力連接部位的強(qiáng)度。為了確保土工合成材料的完整性,還要控制好搭接長(zhǎng)度,橫、縱向搭接長(zhǎng)度均需超過0.6m。在施工過程中,必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙的要求開展施工工作,確保下承層的平整度,然后在其上部鋪設(shè)全斷面,鋪設(shè)過程中不能出現(xiàn)損壞、褶皺等情況。控制好土層含水量,確保處于最佳含水量的狀態(tài),采取分層的方式進(jìn)行壓實(shí)施工。
最后,將表面的碎石塊等清除干凈,確保土層表面平整。在土工格柵攤鋪完成后,還要做好必要的養(yǎng)護(hù)工作,在施工完成后的48h內(nèi)進(jìn)行覆蓋或者回填,以免土工格柵因長(zhǎng)時(shí)間暴曬而導(dǎo)致質(zhì)量受損。在回填過程中,機(jī)械設(shè)備應(yīng)選用前置式裝載機(jī)、輕型推土機(jī)等,控制好機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行方向,使其沿著路堤軸線方向開展作業(yè)。在施工過程中必須嚴(yán)格遵循施工技術(shù)規(guī)范要求,對(duì)填筑速度進(jìn)行合理控制,同時(shí)做好穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)以及動(dòng)態(tài)沉降監(jiān)測(cè)工作[4]。
2.3.1 施工流程
第一,對(duì)軟土層范圍、基礎(chǔ)深度等進(jìn)行測(cè)量,分析測(cè)量數(shù)據(jù),在此基礎(chǔ)上開展水泥樁定位以及樁機(jī)定位工作;第二,對(duì)軟土層進(jìn)行首次下沉,下沉設(shè)備使用打樁機(jī),下沉結(jié)束后,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行水泥漿的配比,確保水泥漿配比合理;第三,提高注漿攪拌機(jī)的高度,直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高,然后開始對(duì)軟土層進(jìn)行第二次下沉。在二次下沉過程中,還要對(duì)樁孔進(jìn)行注漿施工,確保漿液達(dá)到設(shè)計(jì)高度,當(dāng)漿液初凝后才能移動(dòng)打樁機(jī),并進(jìn)行下一道工序施工。
2.3.2 施工注意事項(xiàng)
第一,施工準(zhǔn)備階段的注意事項(xiàng)。在水泥攪拌樁施工正式開始之前,首先要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)狀況進(jìn)行全面、徹底的勘察,了解施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況。對(duì)坑洞進(jìn)行回填與壓實(shí),回填材料選用粘性土,并確保壓實(shí)充分。清理干凈地表的雜物、垃圾和障礙物等,對(duì)回填材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制,防止因材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)導(dǎo)致塌陷事故;第二,攪拌樁成型階段的注意事項(xiàng)。在注漿施工中,漿液的注入必須確保其連續(xù)性、均勻性,以免出現(xiàn)裂縫、斷層以及縮頸樁等問題。在提升噴漿過程中,漿液的噴射必須具有連續(xù)性,堅(jiān)決避免出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)意外事故導(dǎo)致注漿中斷,需要將該樁放棄,重新開始注漿工作??刂坪盟鄻兜亩ㄎ徽`差,確保其不超過50??刂坪脴扼w的直徑、長(zhǎng)度等參數(shù),確保其滿足設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范??刂坪脴扼w在垂直方向上的偏差,確保其不超過L/200;第三,攪拌樁打孔過程中的注意事項(xiàng)。打孔設(shè)備使用重型機(jī)械,對(duì)打孔速度進(jìn)行合理控制,既不能太快也不能太慢,太快容易導(dǎo)致軟土層周圍受到嚴(yán)重?cái)D壓,不僅影響施工區(qū)域的周邊環(huán)境,還會(huì)造成安全事故。太慢則會(huì)導(dǎo)致工期延誤、成本增加。在打孔過程中,還要采取必要的防護(hù)措施,保護(hù)好施工區(qū)域的周邊建筑物和構(gòu)筑物,以免其受到損害。
2.4.1 施工流程
第一,清理干凈施工區(qū)域垃圾、雜物以及其他影響施工的障礙物,保證軟土層具有平整性,做好樁機(jī)就位工作;第二,采取靜力壓入法,將預(yù)應(yīng)力管樁的第一節(jié)樁向軟土層壓入,然后起吊第二節(jié)樁,使其在第一節(jié)樁上部,并且二者在垂直方向上呈一條直線,水平方向上完全重合;第三,焊接兩端管樁。在焊接完成后,還要認(rèn)真檢查預(yù)應(yīng)力管樁垂直度,確保焊接質(zhì)量。在確認(rèn)好第二節(jié)管樁后,可以將其向軟土層壓入,然后進(jìn)行重復(fù)打樁,直至滿足設(shè)計(jì)要求。
2.4.2 施工注意事項(xiàng)
第一,接樁過程中的注意事項(xiàng)。在預(yù)應(yīng)力管樁施工中,通常采取端板焊接法進(jìn)行接樁施工。在正式焊接之前,首先要清除兩根管樁在焊接處的雜物、銹跡等,對(duì)其兩根管樁的接口部位,確保橫平豎直,盡可能減小彎曲指數(shù)與錯(cuò)位。觀察兩根管樁在連接部位的空隙,在縫隙中插入一定厚度的鐵片,然后采取分層對(duì)稱的方式將其牢固焊接,防止出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)彎曲問題。在焊接完成后,必須確保焊縫飽滿、連續(xù),在自然環(huán)境中冷卻1min,然后對(duì)其進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收,驗(yàn)收合格后才能進(jìn)入到下一工序;第二,截樁過程中的注意事項(xiàng)。當(dāng)預(yù)應(yīng)力管樁在軟土層中完全沉入后,如果外部仍露出一部分管樁,需要對(duì)其進(jìn)行截樁處理。在截樁過程中,一般使用切割機(jī)進(jìn)行切割,同時(shí)還要及時(shí)在切割處澆水,起到冷卻作用,防止溫度過高損壞樁體和機(jī)械設(shè)備。
近年來,高速公路工程數(shù)量與規(guī)模都有了顯著提升,人們對(duì)高速公路施工質(zhì)量也提出了越來越高的要求。現(xiàn)階段,隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,軟基處理技術(shù)也得到了很大完善,在高速公路施工過程中,施工人員應(yīng)當(dāng)重視現(xiàn)場(chǎng)勘察,了解和掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件,在此基礎(chǔ)上制定切實(shí)可行的軟基處理方案,并將其合理應(yīng)用到實(shí)際施工中,提高軟土地基處理質(zhì)量,消除軟基質(zhì)量缺陷,為后期施工的順利進(jìn)行打下良好基礎(chǔ),確保高速公路運(yùn)行的安全性、長(zhǎng)久性與穩(wěn)定性。