常忠森
(江蘇兆信工程項目管理有限公司,江蘇南京211500)
公路施工中軟土路基處理主要是考慮到公路施工過程中,軟土所產(chǎn)生的剪力形變較為明顯,并在很大程度上會給車輛行駛帶來極大不便,因此,對公路施工中軟土路基處理技術(shù)進(jìn)行研究與探析很有必要。
以下從水分比率較高、路基壓縮性強(qiáng)、表層處理難度高、排水重要性高等方面對公路施工中軟土路基處理技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析。
軟土路基中的水分比率較高。在我國高速公路施工過程中時常會出現(xiàn)軟土路基現(xiàn)象,如果這一情況沒有得到有效處理,則會在很大程度上造成路基的不均勻沉降,造成路基的承載力不足,出現(xiàn)路面開裂、路基沉降等現(xiàn)象,給高速公路正常通行造成重大隱患。因此,合理控制軟土路基中的土壤含水率,將其控制在一個合理的區(qū)間內(nèi)就顯得極為重要。
公路施工中軟土路基處理技術(shù)強(qiáng)調(diào)對于軟土路基的高壓縮性。軟土路基是一個讓設(shè)計和施工技術(shù)人員頭疼的問題與瓶頸,這是因為軟土路基不同于其他路基,其本身存在很大空隙、天然含水率高、壓縮性高以及承載能力差等特點(diǎn)。其次,軟土路基的存在還容易引起相應(yīng)的工程地質(zhì)問題,并嚴(yán)重影響公路工程施工質(zhì)量。
公路施工中軟土路基表層處理工作具有一定難度。表層處理難度高主要是指許多公路工程的軟土分布不夠均勻,需對軟土變位的地方進(jìn)行敷墊,這在很大程度上降低了軟土的抗拉能力和抗剪能力,使路基的穩(wěn)定性受到影響。其次,表層處理難度高還意味著許多高速公路的路面在鋪設(shè)之后路面受力不均勻,出現(xiàn)變形、沉降等情況,甚至發(fā)生路基塌方、滑坡等,因此,只有對軟土路基進(jìn)行加固處理,才能達(dá)到確保路基穩(wěn)定的效果。增設(shè)加強(qiáng)層,可以對軟土路基表面土層的土壤條件進(jìn)行改善,將淺層的水排除,使軟土層可以在路堤土方壓力的作用下,加速沉降發(fā)展,縮短固結(jié)時間,盡早達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。因此,在對軟土路基進(jìn)行施工過程中,一定要選用適宜的施工處理措施,并對一些可能會出現(xiàn)的問題及時加以預(yù)防和有效處理,才能夠達(dá)到預(yù)期的施工效果。
公路施工中軟土路基施工排水工作有著很高的重要性。由于軟土路基的天然含水率高,需要設(shè)置豎向排水體進(jìn)行排水,使軟土快速達(dá)到排水固結(jié)的目的。豎向排水體可采用袋裝砂井和塑料排水板,宜與加載預(yù)壓或真空預(yù)壓處理方案聯(lián)合使用。
公路施工中軟土路基處理技術(shù)優(yōu)化是一項系統(tǒng)性工作,以下從增強(qiáng)路基處理穩(wěn)定性、強(qiáng)調(diào)軟土路基置換、注重注漿加固技術(shù)優(yōu)化、掌握施工客觀條件等方面,對公路施工中的軟土路基處理技術(shù)優(yōu)化進(jìn)行分析。
公路施工中軟土路基處理的第一步是增強(qiáng)路基穩(wěn)定性。對于碎石土、低飽和粉土、雜填土、軟土等均可采用強(qiáng)夯和強(qiáng)夯置換的方法進(jìn)行處理。強(qiáng)夯前應(yīng)在地基中設(shè)置豎向排水體,對于地下水位較高的應(yīng)進(jìn)行降水至加固層深度以下高度。強(qiáng)夯前應(yīng)在地表面鋪設(shè)墊層,置換樁底宜穿透軟弱土層,累計夯沉量宜為置換深度的1.5~2.0倍。技術(shù)人員在增強(qiáng)路基處理穩(wěn)定性的過程中,可采用粒料樁將軟土路基中的部分軟土置換出來,以提高整個軟土路基的堅固穩(wěn)定性。粒料樁可采用振動沉管法或振沖置換的方法進(jìn)行成樁。在施工過程中還應(yīng)合理利用振動設(shè)備進(jìn)行振動處理,在孔內(nèi)加入碎石等內(nèi)填充材料,才能形成堅固的碎石樁。此外,技術(shù)人員在增強(qiáng)路基穩(wěn)定性處理過程中,還應(yīng)主動降低造價成本,粒料樁材料宜就地取材,可采用砂、碎石、砂礫、廢渣等粒料,粒徑宜為20~50mm,含泥量按照不大于10%進(jìn)行控制,以達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。
高速公路軟土路基處理施工的關(guān)鍵是強(qiáng)調(diào)軟土路基的置換。對于小于3m的淺層軟土路基,可采用換填墊層、拋石擠淤、穩(wěn)定劑處理等方法進(jìn)行處理,均能達(dá)到較好的處理效果。換填墊層材料可采用碎石、砂礫、石屑、礦渣、粉煤灰、灰土等,換填過程首先要對軟土層進(jìn)行徹底挖除清理,嚴(yán)禁擾動下臥層土壤,在基坑內(nèi)四周挖好臨時排水溝,在基坑最低點(diǎn)設(shè)置集水井,將積水用水泵抽排,對回填材料要分層填筑、分層碾壓密實(shí)。其次,技術(shù)人員在強(qiáng)調(diào)軟土路基置換的過程中,還應(yīng)通過利用適合的材料將軟土置換出來,達(dá)到提高路基堅固性的目的。拋石擠淤施工宜采用花崗巖、石灰?guī)r等片石,當(dāng)下臥層平坦時,可沿道路中心線向前呈三角形拋填,再依次向兩邊拋填;當(dāng)下臥層不平整有橫向坡度時,宜從高的一側(cè)開始拋填,并在低的一側(cè)多拋填,寬度不小于2m;在拋石高出水面后,應(yīng)采用重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓密實(shí),然后在上面鋪設(shè)砂石反濾層,再分層填筑土方壓實(shí)。
高速公路施工中的軟土路基處理要注重對注漿加固技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。施工技術(shù)人員在注重注漿技術(shù)優(yōu)化過程中,首先應(yīng)以化學(xué)注漿為基礎(chǔ)來進(jìn)一步對注漿技術(shù)進(jìn)行細(xì)化。當(dāng)采用水泥時,宜采用32.5級的普通硅酸鹽水泥,水泥摻量應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗確定,宜為20%左右,噴漿法水泥漿的水膠比宜按0.5進(jìn)行控制,可摻入緩凝劑、減水劑等外加劑,以節(jié)約水泥用量。水泥攪拌樁的質(zhì)量控制應(yīng)貫穿施工全過程,施工質(zhì)檢人員、現(xiàn)場管理人員必須嚴(yán)格控制施工工藝質(zhì)量。施工中隨時檢查施工記錄和計量記錄,并依照施工工藝對每根樁進(jìn)行質(zhì)量評價。檢查重點(diǎn)是水泥用量、水泥漿稠度及比重、樁長、攪拌頭轉(zhuǎn)數(shù)和提升速度、噴漿壓力、噴漿時間、復(fù)攪次數(shù)和復(fù)攪深度及停漿處理方法等。施工機(jī)械應(yīng)安裝有噴漿量自動記錄裝置,并應(yīng)對該裝置定期標(biāo)定。應(yīng)定期檢查鉆頭磨損情況,當(dāng)直徑磨損量大于10mm時,則更換鉆頭。提升鉆桿、噴漿攪拌時,應(yīng)使鉆頭反向邊旋轉(zhuǎn)、邊噴漿、邊提升,提升速度宜控制在0.5~0.8m/min。當(dāng)鉆頭提升至距離路面1m時,宜用慢速提升;當(dāng)噴漿口即將出地面時,應(yīng)停止提升,攪拌數(shù)秒,保證樁頭攪拌均勻。
公路施工中軟土路基處理需要施工人員掌握施工的客觀條件。首先,應(yīng)對公路工程的總體概況進(jìn)行了解,充分了解工程的地質(zhì)情況、當(dāng)?shù)貧夂驐l件、施工環(huán)境、施工原材料的供應(yīng)情況等,對工程項目有清楚的認(rèn)識,合理利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有施工材料,對工程項目進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。其次,技術(shù)人員在掌握施工客觀條件過程中,應(yīng)靈活設(shè)定施工方法和施工目標(biāo),為工程的順利施工打下基礎(chǔ),避免因?qū)κ┕きh(huán)境不熟悉、施工規(guī)劃不當(dāng),而對工程施工帶來不利影響。此外,技術(shù)人員在掌握施工客觀條件過程中,還應(yīng)對工程所在地天氣氣候條件進(jìn)行了解,在軟土路基的施工過程中要時刻關(guān)注當(dāng)?shù)靥鞖獾淖兓侠戆才攀┕r間,盡量避免在雨季進(jìn)行軟土路基的施工。
公路路基多具有寬、高、彎、大等特性,而這些特性對于軟土路基處理技術(shù)的應(yīng)用提出了較高的客觀要求,因此,在軟土地基上進(jìn)行公路路基的施工就需要對路基處理技術(shù)進(jìn)行實(shí)踐與優(yōu)化,才能達(dá)到預(yù)期的良好施工效果。