王福
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公路工程建設具有工程量大、施工環(huán)境復雜、施工周期長等特點,特別是對于軟土路基而言,必須要全面做好施工技術管控工作,為保證軟基施工質量奠定基礎。路基作為公路工程的施工基礎,是保證公路工程施工質量的核心。從公路工程性質方面分析,由于公路工程都是露天施工,施工中會受到自然因素影響,如夏季雨季施工可能會造成路基積水,此時就要提前準備好排水設施。只有結合公路工程實際情況,掌握施工要點,才能夠保證軟土路基的施工質量。在實際工程中,應根據工程實際情況制定行之有效的軟基處理技術。
軟土路基十分特殊,人們要根據路基性質,科學地實施公路工程,保證公路質量和交通安全。軟土路基的承載力較弱,路基結構主要是軟體形式的黏性土質,含水量較高,所以很容易受到天氣的影響。軟土路基土質的空隙較大,較多的空隙可能會造成軟土堅固性較差,因此軟土路基處理難度較大。另外,軟土路況和硬土路況不同,承載力較差,壓縮系數較高,因此在進行公路施工時,要結合軟土路基特點,進行預處理,改善軟土路基的土質。
軟土路基在荷載作用下可能會出現嚴重的沉降和變形,影響公路的正常使用,如果發(fā)生不均勻沉降,路堤和人工結構連接處可能會出現開裂和沉降。所以,在處理軟土路基時,要仔細分析施工區(qū)域土質,采取科學的軟土路基處理技術,這樣才能增加施工過程的穩(wěn)定性,控制軟土路基沉降和開裂。
軟土結構比較單一,如果軟土一直暴露在外界環(huán)境中,會破壞自身的絮狀結構,降低土壤強度,使得土壤變成流動狀態(tài),但是一段時間之后,土壤會逐漸恢復原來的強度。除此之外,軟土的壓縮性較高,但是滲透性較差。軟土的壓縮模量通常小于4Pa,和液限指數成正比[1]。垂直方向的軟土滲透系數為10-8-10-6cm/s,軟土經過很長時間后才能固結,具有較低的抗剪強度,軟土的內摩擦角為20°-35°,經過排水固結,軟土結構的抗剪強度會產生一些變化。
針對特殊路基,換填法是一種常見的處理方法。換填法適合設計淺埋深的軟弱地基。應用換填法時,需要將軟基上的一些雜物全面清理,然后選擇合適的施工材料,對軟基展開適當的填充。選擇材料的時候,要依據技術的標準,保證材料具備足夠的抗壓性以及穩(wěn)定性,這樣可以讓路基具備更強的承載力,讓工程質量有顯著的提升[2]。施工人員要嚴格控制路基壓實度,對換填的量展開嚴格的把控,完成換填法作業(yè)后,要對軟基反復展開整固,對于換填法運用后的軟基要展開壓實施工。軟基處理中若是應用換填法,必須結合現場環(huán)境以及設備的情況。
強夯法是指重物(錘)從高處落下錘擊地面,實現路基土壤壓實。施工中要使用重量大的重錘設備,重復錘擊來減小軟土孔隙,加強土壤、砂礫之間的緊密性,從而提高軟基的承載力,保證路基強度。此外,強夯法施工過程中要保持路基面足夠均勻,避免出現凹凸不平的情況,要用環(huán)刀法檢測路基壓實度,合格后再開展后續(xù)工作。強夯法軟基處理工藝原理簡單、成本低,但耗時較長、施工效率低。同時,在軟基強夯中,要做好材料振搗工作,確保軟基土質的透氣性。
高壓注漿法即深層攪拌法,是將水泥砂漿通過壓漿機壓入到事先打好的孔洞中,將土壤、砂漿充分混合和固結,有助于提升路基的整體性能。在注漿前,做好打孔工作十分必要,要根據設計方案控制鉆孔深度、孔徑,鉆孔到指定深度時保持空鉆2min,并清除孔底雜質,之后再打入砂漿。在高壓注漿過程中,需要從以下幾點出發(fā):
(1)根據軟基土層深度設計鉆孔深度,同時做好清孔工作。
(2)正式注漿前,要嚴格控制砂漿注入量,避免砂漿不足或過多現象。否則會影響施工效果[3]。
(3)在壓漿機運作中,要將注漿管插入到孔底部,連續(xù)噴漿,中間不可停頓,待到孔洞中不產生氣泡且砂漿緩慢溢出之后才撤回噴漿管,保證砂漿固結質量,提高軟土路基的支撐性能。
碎石樁加固方案也是常見的軟土路基處理技術,碎石樁加固是指在路基中設置多個碎石樁體,從而提高路基的荷載性能。在應用碎石樁加固方案中,要對工程情況進行勘測,確保土壤結構能夠達到工程標準??紤]到軟土路基硬度較低,通過設置碎石樁負責承載上部壓力,提高地基強度,多數工程都是采用復合樁施工方案強化路基結構。在碎石樁施工中,要提前確定施工方案是否滿足工程標準,選擇高強度、小粒徑的碎石與砂石,正式施工前要做好試樁工作,嚴格控制樁體的間距與數量,在碎石樁強度可以滿足工程要求后再大面積施工。先準備好碎石樁材料(石料砂漿),并統一灌注到路基樁體孔洞中,放置鋼筋籠,同時避免鋼筋籠上浮。此外,碎石樁施工完畢后還要做好保溫保濕養(yǎng)護和強度試驗工作,這樣才能夠保證軟土路基的整體性能。
加筋處理法適用于公路工程中巖石容易坍塌的路段或懸崖邊。在大多數工程遇到軟土地基,都是用加筋處理法進行處理,該方法即在路基填土的時候,在其中加入一些有著一定剛性的拉筋物質,這樣可以利用填土中筋體的拉力,提升路基的承載力。樹根樁是其中比較常用的,或者是借助土工織物,提升路基的承載力。
總之,公路工程軟土地基處理技術在我國已經取得了較多成功經驗,相對于其他國家,我國公路工程施工過程中需要處理的地基形式更加豐富,對施工單位的施工質量和處理效果要求更高,為了提高處理效率,在不斷進行技術創(chuàng)新和探索過程中,應加強環(huán)境保護理念,加強相關專業(yè)機械的研發(fā)。