王 卉 胡懿文
(江西省贛南公路勘察設(shè)計(jì)院,江西 贛州 341000)
“要想富,先修路”,想要促進(jìn)各區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展,就需要做好交通運(yùn)輸?shù)然A(chǔ)性建設(shè),為經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展提供必要的準(zhǔn)備,而公路、橋梁是交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分,相關(guān)的工程質(zhì)量也受到人們的格外重視。
大多數(shù)軟土層中有較多的有機(jī)物質(zhì),而且其硬度不高,容易下沉,易引起路基坍塌,將會(huì)嚴(yán)重影響地面設(shè)施的穩(wěn)定性,降低地面設(shè)施的安全性,給工程施工帶來(lái)較大的損失。所以,在實(shí)際施工過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步了解地表、地質(zhì)情況、各類(lèi)因素,進(jìn)而針對(duì)這些情況,制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方法,讓路橋工程質(zhì)量得到保證。
軟土地基土質(zhì)強(qiáng)度不夠高,其成分中黏土和粉土所占比例較大,具有高含水量和高孔隙性、滲透性弱、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、較顯著的觸變性和蠕變形等特點(diǎn)。其土質(zhì)強(qiáng)度較低,將會(huì)給工程施工帶來(lái)很多不便,例如,在實(shí)際施工作業(yè)的過(guò)程中極易發(fā)生滑動(dòng)、沉降或者坍塌事故等。軟土地基不滿(mǎn)施工要求,對(duì)工程質(zhì)量會(huì)造成嚴(yán)重的影響,甚至可能威脅到施工人員的生命安全。因此,在施工前,應(yīng)了解地質(zhì)特點(diǎn),對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行勘測(cè),進(jìn)而制定合理的施工方案
這一施工技術(shù)屬于深層攪拌加固技術(shù),其固化劑主要有石灰、水泥等材料構(gòu)成,運(yùn)用專(zhuān)門(mén)的攪拌機(jī),將固化劑和軟土進(jìn)行攪拌,攪拌均勻之后,軟土將會(huì)和固化劑相互作用,繼而增強(qiáng)軟土的強(qiáng)度、防滲性和整體性,讓其滿(mǎn)足施工要求。這一施工技術(shù),不會(huì)排出污染物,不會(huì)出現(xiàn)噪音污染,而且施工周期短,不會(huì)給附近構(gòu)造物帶來(lái)不利影響,
運(yùn)用這一技術(shù)進(jìn)行軟土地基加固時(shí),需要對(duì)軟土地基進(jìn)行了解,若其含水量比較低,在30%以下時(shí),加固劑中的水泥粉、石灰粉等得不到充足的水分,其固化效果會(huì)大打折扣,因此,可以根據(jù)需要,加入適量的水分,一般來(lái)說(shuō)軟土地基的含水量在50%時(shí),固化劑能夠充分分解,其加固效果良好。另外,在進(jìn)行粉噴樁軟土地基施工時(shí),需要結(jié)合軟土地基的地質(zhì)條件、地理環(huán)境、路橋施工的具體要求等,確定加固軟土的深度,就我國(guó)來(lái)看,大多施工機(jī)械能夠?qū)Φ叵?5 米以?xún)?nèi)進(jìn)行攪拌,也就是說(shuō)其加固軟土的深度為25 米,國(guó)外的部分先進(jìn)加固軟土地基機(jī)械,其深度可以達(dá)到60 米,施工時(shí),可以根據(jù)具體情況,合理確定加固深度,選擇合適的攪拌機(jī)械。
圖1 軟土地基施工圖
軟土深層密實(shí)技術(shù),就是通過(guò)各種方式,對(duì)相應(yīng)的軟土土層進(jìn)行加固,提高土層強(qiáng)度,增強(qiáng)其抗壓能力,避免土層出現(xiàn)坍塌、下沉等情況。通過(guò)夯實(shí)、擠壓、振動(dòng),全方位改善軟土地基,讓其達(dá)到相應(yīng)的施工要求[3]。
軟土地基置換技術(shù),就是將軟土地基中的軟土挖除,然后填補(bǔ)上符合施工要求的填料,簡(jiǎn)單的說(shuō)就是開(kāi)挖換填,用合格的土壤換除不合格的軟土,改善相應(yīng)部分土壤的排水功能,提高土層強(qiáng)度,提高軟土地基的承載力。這一技術(shù),在實(shí)際施工中,運(yùn)用的非常多。另外,施工人員在路橋工程施工的過(guò)程中,需要徹底地挖除軟土地基內(nèi)部的軟土,將軟土換為優(yōu)質(zhì)復(fù)合材料,而復(fù)合材料必須要滿(mǎn)足施工標(biāo)準(zhǔn)的排水功能與抗壓程度。如此不僅能夠有效地避免地基沉降,同時(shí)也能夠在一定程度上確保軟土地基的整體質(zhì)量[4]。
這一施工技術(shù),主要是減少土層中的含水量,進(jìn)而達(dá)到軟土地基加固的效果。當(dāng)然,在實(shí)際施工過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)仔細(xì)考察軟土地基具體狀況,結(jié)合施工條件、施工環(huán)境,有針對(duì)性的分離軟土地基中的水分,提高施工效率。
部分軟土地基,其土質(zhì)比較良好,但是含水量過(guò)多,進(jìn)而變成了軟土地基,對(duì)這類(lèi)軟土進(jìn)行表層處理時(shí),可以采用表層排水法。在地表開(kāi)挖溝渠,將地表水排除,同時(shí),可以進(jìn)回填礫石或滲透性好的礫石,降低地基表層的含水量,以確保工程機(jī)械通過(guò)。
在具體施工過(guò)程中,應(yīng)注意溝槽構(gòu)造和溝槽布置。在溝槽構(gòu)造方面,應(yīng)留意其尺寸,通常情況下,溝槽深度應(yīng)控制在半米以上,一米以?xún)?nèi),其寬度應(yīng)控制在半米左右,填土之前在溝槽內(nèi)用透水良好的砂或砂礫回填成為盲溝,縱向盲溝一般沿道路縱向或中央縱向開(kāi)挖,橫向盲溝一般間距應(yīng)控制在10 米至15 米之間,溝槽內(nèi)埋設(shè)多孔排水管時(shí),必須用優(yōu)質(zhì)反濾層加以保護(hù)。溝槽布置要考慮利用地形自然坡度排水;填土沉降要注意坡度的變化,不使來(lái)自四周挖方部位的地表水、滲透水浸入填土;溝槽的間隔要盡可能加密,以增大排水能力,即使有部分溝槽被切斷也不會(huì)妨害整體排水。
加載法主要是指通過(guò)在地基上增加壓力或降低土中間隙水壓提高有效應(yīng)力等方法,讓軟土地基沉降,增加地基強(qiáng)度,進(jìn)而讓地基滿(mǎn)足施工條件的一種方法。采用地基上增加壓力的加載法,常常會(huì)對(duì)其進(jìn)行填土增加荷載,這也成為填土加載法。
填土加載法的設(shè)計(jì)原理:完成填土后,其垂直力為Po+ΔPf=P1,其引起的沉降量為S1,經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt 加載后,固結(jié)度為U,通過(guò)固結(jié)沉降過(guò)程時(shí)間t 以后的殘余沉降量為ΔS1。 當(dāng)增加Δqs 的超載時(shí),全部垂直應(yīng)力為P0+ΔPf+ΔPS=P2,由此引起的沉降量為S2,加載經(jīng)過(guò)Δt 時(shí)間的度固結(jié)為U,沉降量達(dá)到S2U。 此時(shí)如把Δqs 荷載卸除,對(duì)于qf(m)來(lái)說(shuō)即達(dá)到了U+ΔU的固結(jié)度,換句話(huà)說(shuō),原只能達(dá)到U的固結(jié)度,由于超載Δqs 經(jīng)Δt 時(shí)間,增加了ΔU 的固結(jié)度。 不過(guò)實(shí)際加載不會(huì)瞬時(shí)完成,卸荷后又會(huì)產(chǎn)生一定膨脹,對(duì)已經(jīng)增長(zhǎng)的固結(jié)效果有些損失。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,需要注意,使用這一方法處理軟土地基時(shí),不能損壞支承荷載的地基穩(wěn)定,如果加載重量過(guò)大,難以保證穩(wěn)定,則不宜使用這一方法。
總體來(lái)說(shuō),為了提高工程項(xiàng)目的安全性,確保公路工程質(zhì)量,在施工過(guò)程中,就必須做好軟土地基處理,對(duì)其進(jìn)行加固,避免施工中出現(xiàn)下沉、坍塌現(xiàn)象。在實(shí)際施工過(guò)程中,進(jìn)行軟土地基處理的技術(shù)比較多,常用的有軟土地基置換技術(shù)、粉噴樁軟土地基施工技術(shù)、軟土地基深層密實(shí)技術(shù)、排水固結(jié)軟土地基施工技術(shù)等,應(yīng)根據(jù)具體的施工情況,靈活選用各類(lèi)處理技術(shù),提高路橋施工質(zhì)量。