鄧穎萍 朱志偉
摘要:在市政路橋施工項目中,對地基的硬性要求十分嚴(yán)格,一旦控制不當(dāng),不僅會為后續(xù)施工項目的順利開展帶來不利影響,更會縮短路橋使用壽命,尤其是軟土地基,由于其本身土質(zhì)狀況就較不穩(wěn)定,再加之土質(zhì)性狀較為薄弱,內(nèi)含較多水分,如果在實際施工過程中不對其進(jìn)行處理,將會導(dǎo)致沉降等不良問題的發(fā)生,相對的路橋的持續(xù)使用也將受到直接阻礙,但是軟土地基用肉眼是無法甄別的,這就需要應(yīng)用相關(guān)方法對地基土質(zhì)類型進(jìn)行鑒別及確認(rèn),只有這樣才能采取有針對性的處理措施,提高施工質(zhì)量,確保路橋后續(xù)使用價值充分凸顯。
關(guān)鍵詞:市政路橋;軟土基;處理
1 軟土地基的性能分析
軟土基礎(chǔ)的突出特征就是含水量高,從而導(dǎo)致整體承載能力差,在軟土上作業(yè)和施工都會出現(xiàn)不規(guī)則的沉降,道路建成后因為荷載的影響,軟土基礎(chǔ)通常會繼續(xù)沉降,且呈現(xiàn)不規(guī)則的狀況,所以對道路的使用也會產(chǎn)生較大的影響。市政施工中軟土基呈現(xiàn)的性能如下:
1.1承載能力差
因為軟土基的含水量較大,因此土體的壓縮量增加,在承受較大載荷的時候就容易被壓縮,形成大規(guī)模的沉降,外界壓力容易導(dǎo)致地基的整體性破壞。這也是軟土基最突出的特點。
1.2沉降量大
軟土地基所含有的天然水量大,其松散程度也就隨之增加,施工中因為壓力失水就會導(dǎo)致沉降,如果處理不當(dāng)出現(xiàn)的沉降呈現(xiàn)不規(guī)則的情況,就會導(dǎo)致后續(xù)施工的困難,嚴(yán)重的時候會導(dǎo)致路面出現(xiàn)傾斜甚至塌方,尤其對橋梁施工的影響最大。
1.3壓縮性大
軟土的特征是孔隙大,呈現(xiàn)松散的狀態(tài),其可以被大范圍的壓縮,如果在市政施工中不能進(jìn)行妥善處理,其在后續(xù)施工中容易出現(xiàn)基坑邊坡失穩(wěn)、邊坡錯位、路基塌方等情況,導(dǎo)致施工的安全性降低,也會影響周邊建筑的穩(wěn)定。
2 市政路橋工程面臨的軟土地基主要問題
(1)在軟土地基本身結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差的影響下,導(dǎo)致建設(shè)材料硬化,從而使路橋表面硬化不理想,出現(xiàn)了沉陷、膨脹的現(xiàn)象。
(2)由于路橋工程的路面構(gòu)成多為水泥、砂、石等小顆粒,在鋪設(shè)初期的抗水性能較弱,在水環(huán)境中機(jī)構(gòu)性密實性查,導(dǎo)致了剛鋪設(shè)好的路面容易變得松散。
(3)因為軟路地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)粘合性較低,穩(wěn)定性差,因此在其基礎(chǔ)上建設(shè)的路橋結(jié)構(gòu)面臨著非常大的路橋面沉降威脅,從而給路橋工程帶來極大的安全隱患。
我國許多城市的路橋都出現(xiàn)了沉降等問題,上海市巨峰橋在竣工不到1年內(nèi)非機(jī)動車道上下坡處就出現(xiàn)了5厘米的高的落差,而且維修兩次也沒有徹底的解決這一問題,給行人的生命造成了嚴(yán)重的威脅,出現(xiàn)這種情況是由于軟土層沉降不均造成的。同樣在上海的思賢路沈涇塘橋、文翔路沈涇塘橋、人民北路龍興港橋、龍源路文怡橋和廣富林路天元橋均出現(xiàn)了沉降的現(xiàn)象,其中路橋接坡處的平均沉降大約為30厘米,其中最嚴(yán)重的超過了50厘米,時常出現(xiàn)跳車等現(xiàn)象。
3 路橋工程軟土地基處理的注意事項
3.1 對工程現(xiàn)場進(jìn)行實地勘察
軟土地基具有較大的含水量和沉降量、其排水固結(jié)功能較差,因此在施工之前要做好實地勘察工作,對于軟土地基的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的測量與平評定,并且結(jié)合路橋工程施工要求,對軟土地及的承載能力、強(qiáng)度以及固結(jié)系統(tǒng)等參數(shù)進(jìn)行科學(xué)的計算,為工程施工提供一定的數(shù)據(jù)參考。
3.2 確定施工指標(biāo)
在工程施工時要確定不同的施工指標(biāo),根據(jù)地基的含水量、壓縮強(qiáng)度以及塑性指標(biāo)等,對鉆進(jìn)速度、成樁時間、水泥用量等參數(shù)進(jìn)行確定,以此來實現(xiàn)最佳的施工效果。同時,根據(jù)軟土地基的特點,針對不同的軟土層特點采用不同的處理策略。
3.3 對不同層次的軟土特點進(jìn)行有效的把握
在工程施工時,要根據(jù)不同的地基特點實施不同的施工方案,一般針對淺層的軟土,常用的是換填的方法,而針對常年積水的地段,則通常使用的是拋石擠淤的方法。有一些具有流動性的軟土地基,一般要按照先中間、后兩邊的順序?qū)K石進(jìn)行拋投,然后再使用重型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓密實。針對深層軟土地基,一般則針對其含水量大、壓縮性強(qiáng)等特點,采用深層地基處理策略。
4 市政路橋工程施工中軟土地基的處理技術(shù)
4.1 軟土地基的表層處理方法
4.1.1 表層排水法
軟土地基的處理要因地制宜,如果地基處土質(zhì)較好,但是含水量較大,因此采取表層排水法較為合適,具體是在填土之前進(jìn)行地表的溝槽開挖作業(yè),以排除地表水,同時對于地基表層部分的含水量也大大降低,確保工程機(jī)械順利通過,同時可以采取透水性較好的砂礫或碎石進(jìn)行回填。
4.1.2 砂墊層
當(dāng)軟土層非常薄或者含水量大時,應(yīng)在軟土地基上覆蓋厚度在0.5至1.2米左右的砂墊層,這樣的措施是為了使軟土層牢固,使砂墊層起到上部排水層的作用。同時,砂墊層又起到填土內(nèi)的地下排水層作用,產(chǎn)生降低填土內(nèi)水位的效果。在施工的同時,要注重為施工的機(jī)械設(shè)備提供良好的通行條件,例如,應(yīng)該考慮到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過程中因自身重量過重會對產(chǎn)生壓力,壓迫軟土層導(dǎo)致通道變形等現(xiàn)象。在比較軟的地基上,如果僅僅使用砂墊層來確保大型施工機(jī)械的通行,就需要采用較厚的砂墊層,增加了施工的經(jīng)濟(jì)成本,因此在施工中并不建議單獨使用,常與其他方法共同使用。在采用砂墊層法進(jìn)行施工的同時,要注意鋪填均勻,防止因工藝不當(dāng)?shù)膯栴}導(dǎo)致的排水問題。
4.1.3 添加劑法
此方法適用于表面粘性土的軟土地基,通過加入添加劑提高了地基的強(qiáng)度和壓縮性能,為工程機(jī)械的安全作業(yè)帶來了保障。一般所添加的材料通常為水泥和熟石灰,量的需求也要根據(jù)工程量來決定。添加劑中的石灰材料能夠降低土壤中的含水量,產(chǎn)生化學(xué)式的固定,更加保障了土壤的穩(wěn)定性,一般使用改良土壤、水泥穩(wěn)定等。如果為了改良土壤,可以在土壤中添加6%的石灰,其優(yōu)點在于操作簡便,經(jīng)濟(jì)實惠;如果為了水泥穩(wěn)定,可以在黃土中加入3%到6%的水泥,這個造價相對較高,在黃土中添加10%到12%的石灰的石灰土是較為常見的。
4.2 粉噴樁加固處理法
粉噴樁加固處理法在其施工之前應(yīng)該對施工技術(shù)材料有所準(zhǔn)備,具體包括:施工場地的地質(zhì)報告、土工試驗報告、室內(nèi)配比試驗報告、粉噴樁設(shè)計樁位圖、地面高程數(shù)據(jù)表、加固深度、?;颐娓叱?、相關(guān)測量資料等。
保證地表的平整度并對施工現(xiàn)場的障礙進(jìn)行清除工作,比如場地低洼,應(yīng)該進(jìn)行粘性土的回填;如果場地不能滿足施工機(jī)械的通行條件,應(yīng)該鋪設(shè)砂土或者碎石墊層以提高路基的強(qiáng)度;如果地基表面過軟,可以采取適當(dāng)措施避免機(jī)械失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生。
4.3 豎向排水固結(jié)法
如果軟土地基處有粘性土,可以在其地基處進(jìn)行垂直排水柱的設(shè)置,一方面縮短了排水距離,使得地基排水固結(jié)效果增強(qiáng),另一方面增加了地基的抗剪力和抗拉力。具體而言,豎向排水固結(jié)法由于其采用的材料有所區(qū)別而分為砂井和紙板排水,前者是利用砂井進(jìn)行排水,其施工方法有打入式、振動式、螺旋鉆式及袋裝式等,此方法一般不單獨使用,往往與加載法和緩速填土法一起使用,多用于地層較厚而且粘土地質(zhì)的軟土地基處理;后者對于泥炭質(zhì)的軟土地基處理效果極佳;其處理范圍如下:處理填土坡面以提高其穩(wěn)定性,處理路基頂面寬度以防止沉降。在進(jìn)行排水砂井的設(shè)計時要提前設(shè)計好施工方法,并對砂井直徑、排水距離和改良范圍進(jìn)行修正。
5 結(jié)語
總而言之,市政工程在施工的過程中,應(yīng)該結(jié)合軟土地基的概念進(jìn)行鑒別,根據(jù)市政工程的實際狀況選擇合適的軟土地基處理技術(shù),并注意施工過程中的所有環(huán)節(jié),保證施工工程的整體質(zhì)量,促使市政工程能夠順利的完工,打造出質(zhì)量合格的市政工程。
參考文獻(xiàn)
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(作者單位:武漢市市政道路排水工程有限公司)