文/陳照 安徽省城建設(shè)計研究總院股份有限公司 安徽合肥 230051
市政道路橋梁工程通常具有占地面積大的特征,所以此項工程施工需要面臨很多種地質(zhì)情況,其中就包括了軟土地基。軟土地基具有低抗變性、高塑性,當(dāng)其與外力接觸,會發(fā)生難以預(yù)測的變形現(xiàn)象,同時當(dāng)變形現(xiàn)象達到臨界點之后定型,此時介于市政道路橋梁工程的重量以及交通載荷,其會產(chǎn)生動態(tài)應(yīng)力,如果直接在軟土地基上進行施工,很容易出現(xiàn)工程傾斜,不均勻沉降問題,嚴重時引起工程結(jié)構(gòu)斷裂,此類現(xiàn)象不但代表工程質(zhì)量存在問題,還具有較大的安全威脅,說明有必要在施工前進行軟土地基處理。
換填法是市政道路橋梁工程軟土地基處理中常見的一項技術(shù),適用于處理范圍較大,且資金充足的條件下。應(yīng)用當(dāng)中,首先需要通過設(shè)備將范圍內(nèi)所有軟土地基鏟除,之后結(jié)合工程建設(shè)要求,選擇填充材料,其次將材料鋪入軟土地基鏟除后的坑洞內(nèi),再采用排水法、強夯法來保障填入層的密實與穩(wěn)定,形成新的地基。換填法的應(yīng)用具有操作簡便、效果直接的優(yōu)勢,這也是許多市政道路橋梁工程單位青睞此項技術(shù)的主要原因,但根據(jù)相關(guān)研究來看,換填法會對施工工期、成本造成巨大的負擔(dān),同時還存在處理范圍難以預(yù)估的缺陷,所以在選擇該方法時,要結(jié)合實際情況來進行選擇[1]。
深層攪拌樁法是一項針對性較強的軟土地基處理方法,適用于工程局部存在軟土地基的條件下。應(yīng)用當(dāng)中,首先需要確認局部軟土地基的位置與深度,之后進行開挖操作,其次將滿足工程要求的水泥或其他材料灌入開挖坑洞當(dāng)中,再通過機械設(shè)備進行攪拌,使軟土地基與填充材料成本融合,此時待填充材料凝固之后,可以改變軟土地基性質(zhì),使其強度等達到較高水平。深層攪拌樁法具有施工簡便、穩(wěn)定性高、強度高以及透水性良好的優(yōu)點,在缺點方面,即其在面對地基處理范圍較大的條件時無法使用,總體而言該方法具有較高的應(yīng)用價值[2]。
高壓旋噴樁法是一項性能表現(xiàn)較高的軟土地基處理技術(shù),適用于大部分軟土地基條件下。應(yīng)用當(dāng)中,啟動鉆機對原有地基進行開挖,形成坑洞之后,通過高壓噴射裝置將水泥漿液噴射進坑洞當(dāng)中,在噴射過程當(dāng)中,因為高壓力形成的強力泥漿流,會破壞原有地基土壤,同時漿液會因為自流效應(yīng)進入土壤縫隙,噴射完成之后待縫隙中漿液固結(jié)效應(yīng),首先可以大幅度減少原有地基中的縫隙,使整體結(jié)構(gòu)更加緊密,其次借助漿液固結(jié)后的強度,使軟土地基在性質(zhì)上進行改變,形成性能良好的地基。高壓旋噴樁法具有高抗變性、高載荷力學(xué)表現(xiàn),所以應(yīng)用價值上相對較高,但值得注意的是,該方法具有多種形式,例如旋噴、定噴及擺噴,不同形式的適用條件也不相同,應(yīng)當(dāng)根據(jù)實際情況來進行選擇。
灌漿施工法與上述高壓旋噴法在某種角度上相似,同樣是通過漿液的注入,借助其性能來改變軟土地基性質(zhì),以此得到一個新的地基,但兩種方法的區(qū)別在于,灌漿施工法主要采用“鉆噴”同時施工的模式來實施,即在鉆機開挖的同時,進行泥漿灌入,所以為了保障該方法處理結(jié)果的質(zhì)量,有必要對鉆機進行選擇,否則可能因為鉆機不符合導(dǎo)致泥漿灌入不充分等問題。灌漿施工法具有施工簡便、成本較低的優(yōu)點,但在性能上要低于高壓旋噴樁法,所以該方法通常使用于軟土地基表現(xiàn)并不突出的條件下。
結(jié)合上述各類軟土地基處理方法可見,其都需要采用其他材料來替代或改變軟土地基,所以為了確保技術(shù)實施質(zhì)量,在原則上無論采用哪一種技術(shù),都應(yīng)當(dāng)重視材料的選擇。通常情況下,軟土地基處理材料包括:水泥漿液、瀝青、碎石等,那么在選擇這些材料上,首先圍繞工程建設(shè)要求,確認材料級配與規(guī)格,同時在材料制配過程當(dāng)中,要嚴格控制制配工藝,避免所有不良因素發(fā)生,同時針對部分水分含量較高的軟土地基,介于水體對材料的負面影響,應(yīng)當(dāng)在施工之前進行排水,排水方法可以采用擠密法等。此外,在采用灌注類型的處理方法時(例如高壓旋噴樁法、灌漿施工法),應(yīng)當(dāng)控制灌注的速度與次數(shù),否則可能造成灌入不充分的問題。
結(jié)合現(xiàn)代市政道路工程軟土地基處理流程來看,大部分工程在采用相關(guān)技術(shù)處理完成之后,為了進一步提高地基穩(wěn)定性,會進行加筋層施工,此項施工值得借鑒,但施工當(dāng)中要注意相應(yīng)事項,即加筋層的厚度與位置控制、加筋層施工后處理,具體內(nèi)容見下文。
(1)加筋層的厚度與位置控制
在加筋層的厚度與位置控制方面,一般情況下加筋層的厚度應(yīng)當(dāng)控制在0.7~1.0m 之間,如有必要可以向上調(diào)整,但不能低于0.7m,此舉目的在于保障加筋層的強度;加筋層的厚度的位置應(yīng)當(dāng)控制在地基中30~40cm 的10%石灰層當(dāng)中,此舉主要是為了保障后續(xù)壓實工藝的效果達標(biāo)。
(2)加筋層施工后處理
在加筋層施工后,出于質(zhì)量考慮需要進行相應(yīng)的處理工作,例如上述提到的壓實工藝。在壓實工藝當(dāng)中,主要需重視壓實度,一般情況下不得低于91%,但結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)水平壓實工藝一般需要達到95%。
本文主要分析了市政道路橋梁施工中軟土地基處理技術(shù),分析當(dāng)中首先介紹了常見的集中軟土地基處理技術(shù),通過此部分分析,了解了技術(shù)適用條件、應(yīng)用方法以及優(yōu)缺點,給相關(guān)單位技術(shù)選擇提供了判斷依據(jù);為了保障軟土地基處理技術(shù)結(jié)果質(zhì)量,本文對處理原則以及注意事項進行了介紹。