邢菲
萊陽市公路工程處 山東萊陽 265200
隨著我國高速公路建設(shè)的不斷發(fā)展,越來越多的精品高速公路工程在不斷涌現(xiàn),我國高速公路的通車里程在逐漸增加,高速公路的軟土路基施工工程也隨之不斷增長。軟土路基的成分較為復(fù)雜,其結(jié)構(gòu)主要以淤泥以及黏土顆粒為主,并且彼此間的縫隙較大,其特點是含水量大、容易流變以及壓縮性高等。因此其穩(wěn)定性以及承載能力均達不到高速公路的施工規(guī)范要求。為此,在具體的高速公路施工中,應(yīng)采取科學(xué)、合理的施工技術(shù)來對軟土路基進行加固,以確保軟土路基的穩(wěn)定性,避免軟土路基對高速公路的質(zhì)量帶來的諸多不利影響。應(yīng)通過科學(xué)、先進、有效的施工技術(shù)來改善軟土路基的施工環(huán)境與結(jié)構(gòu)特性,進而夯實軟土路基,提高高速公路的整體施工質(zhì)量。
由于軟土主要由黏土顆粒和淤泥組成,軟土路基具有含水量過高的特點,且土質(zhì)間的孔隙大。經(jīng)科學(xué)研究表明,軟土的水含量一般在35%-85%之間,孔隙大小一般在1-2之間。甚至有的嚴重的地區(qū)水含量高達70%到200%
軟土在剪應(yīng)力不變的作用情況下,將會產(chǎn)生連續(xù)的、緩慢的剪切變形,并可能會導(dǎo)致抗剪強度的衰減。
軟土具有絮凝狀的結(jié)構(gòu)性沉積物,當(dāng)軟土路基一旦受到擾動,其中的絮狀結(jié)構(gòu)將遭到破壞,土壤的強度也會大大的降低甚至變成稀釋狀態(tài)[1]。
軟土路基的壓縮系數(shù)一般在0.3以上,在其他相同的條件下,軟土的塑限值越大,壓縮性也會越高。而且軟土的壓縮性會隨著含水量的增加而變大,而在荷載作用下,軟土路基會由于過大的壓力和變形量出現(xiàn)不同程度的且不均勻的變形。
擠密樁施工技術(shù)通過樁孔提供側(cè)向擠壓力,對樁間土進行擠密,然后采用灰土回填樁孔,并進行夯實,可以達到較好的軟土路基加固效果。目前該方法在黏性土、松軟砂土路基處理中都得到了一定應(yīng)用。在其處理過程中,首先要進行成孔施工,然后將灰土或砂石等填料填入樁孔,對其進行搗實。形成的樁體可以提供橫向擠壓力,達到對軟土層進行壓實的目的。在此情況下,軟土路基的密實度、承載力都能夠得到顯著增加,從而滿足工程實際需求,防止出現(xiàn)沉降和變形等問題。在具體施工過程中,應(yīng)對工藝技術(shù)進行合理選擇和控制。在成孔和填料施工中,采用砂樁能夠避免基底出現(xiàn)振動液化現(xiàn)象。石灰的優(yōu)點則是吸水性好,而且吸水膨脹后可提高較大的側(cè)向擠壓力,提升施工效果。此外也可以采用強夯法進行施工,無論采取哪種方法,都需要對工藝流程進行嚴格控制,確保最終的施工效果[2]。
排水固結(jié)法,即為在路基中設(shè)置袋裝砂井/塑料排水帶,實行縱向排水的方法。該種排水固結(jié)法,即該種施工技術(shù),能夠通過土層結(jié)構(gòu)重量預(yù)壓加載方式,經(jīng)垂直排水法,將沙井中的土體孔隙水充分排出,土體可達到固結(jié)的效果。同時,還可加強土體強度、軟土路基承載方面的能力。這個階段,應(yīng)準確把握軟土路基的穩(wěn)定、沉降情況,主要的目的:合理運用排水固結(jié)方法,于排水時將土體孔隙減小,此時土體結(jié)構(gòu)能滿足密實度的標準,而路基能達到固結(jié)變形的效果,建議在飽和土層、軟弱土層中,運用排水固結(jié)方法。排水系統(tǒng)為縱向排水體系,選擇入土塑料排水板,合理設(shè)置水平排水體的厚度、碎石、含泥量。然后,實行荷載處理,能確保在地基與前期荷載作用下,達到固結(jié)的效果。提高強度且滿足下一級荷載要求,建議使用荷載處理。整個操作的過程,路基逐漸沉降。由此能夠看出,排水固結(jié)施工技術(shù),在處理黏土路基沉降、穩(wěn)定性方面的問題效果較佳,可促使路基沉降于加載預(yù)壓期完成80%左右的工作。此外,建筑物體使用過程,不會發(fā)生明顯沉降、沉降差,且能提高路基土抗剪的強度、路基承載能力以及路基的穩(wěn)定性。
碎石樁處理技術(shù)屬于較為常見的一種有效處理技術(shù),其處理效果非常理想,應(yīng)用較為廣泛。主要方法是使用振動和沖擊,在軟土及表面沖擊出孔洞,隨后將已經(jīng)過處理的碎石回填至孔洞中,并添加一定的粘結(jié)劑,以此增加碎石的粘合性,進而使碎石樁能夠承擔(dān)路基的載荷。此項處理技術(shù)應(yīng)根據(jù)軟土路基面積、性質(zhì)以及結(jié)構(gòu)來對碎石樁的位置進行綜合、準確的確定。因碎石樁自身所具有的穩(wěn)定性以及受施工環(huán)境的影響程度較小,并可有效防止路基下沉,工程預(yù)算的成本較低、工程應(yīng)用效果顯著,因此是高速公路施工中比較常見的軟土路基處理技術(shù),但與此同時,其應(yīng)用的領(lǐng)域在特定情況下也具有一定的局限性,例如其在路堤較寬的公路施工中并不適用[3]。
近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國公路工程行業(yè)也得到了極大的發(fā)展。作為一種不良地基,軟土路基具有強度低、含水量高及壓縮性大等特點,在公路路基施工中如無法及時處理,不僅會降低路基承載能力,且工后路面極易出現(xiàn)凹凸不平或塌陷等病害問題。經(jīng)長期實踐可見,采用粉噴樁技術(shù)加固處理公路軟土路基,不僅能具備良好填筑施工質(zhì)量,還能有效提高施工質(zhì)量,加快施工進度,同時工后變形小,能夠使原地基的承載能力和土質(zhì)強度得到有效改善,抑止地基土體變形問題,因此應(yīng)用較為廣泛。