陳彥莉
(山東省濱州公路工程總公司,山東 濱州 256600)
由于我國地理比較復(fù)雜,在施工區(qū)域內(nèi)橋梁建設(shè)所面對的地理環(huán)境是非常復(fù)雜多變的。在地基類型中主要分為硬土地基和軟土地基。硬土地基在施工過程中困難比較小,但軟土地基是一種基礎(chǔ)構(gòu)成復(fù)雜的類型,在施工過程中會對橋梁的安全有直接影響橋梁施工質(zhì)量和軟土地基有直接關(guān)系。
我國公路行業(yè)規(guī)范對軟土地基的定義是指強度低,壓縮量較高的軟弱土層,多數(shù)含有一定的有機物質(zhì)。由于軟土強度低,沉隱量大,往往給道路工程帶來很大的危害,如處理不當,會給公路的施工和使用造成很大影響,軟土路基處理的目的是提高該段公路路基的穩(wěn)定性和承載能力。
1) 高壓縮性:軟土由于孔隙比大于1,含水量大,容重較小,且土中含大量微生物、腐植質(zhì)和可燃氣體,故壓縮性高,且長期不易達到穩(wěn)定。在其它相同條件下,軟土的塑限值愈大,壓縮性亦愈高;2) 抗剪強度低:因此軟土的抗剪強度最好在現(xiàn)場作原位試驗;3) 透水性低:軟土的透水性能很低,垂直層面幾乎是不透水的,對排水固結(jié)不利,反映在建筑物沉降延續(xù)時間長。同時,在加荷初期,常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力,影響地基的強度;4) 觸變性:軟土是絮凝狀的結(jié)構(gòu)性沉積物,當原狀土未受破壞時常具一定的結(jié)構(gòu)強度,但一經(jīng)擾動,結(jié)構(gòu)破壞,強度迅速降低或很快變成稀釋狀態(tài)。軟土的這一性質(zhì)稱觸變性。所以軟土地基受振動荷載后,易產(chǎn)生側(cè)向滑動、沉降及其底面兩側(cè)擠出等現(xiàn)象;5)流變性:是指在一定的荷載持續(xù)作用下,土的變形隨時間而增長的特性。使其長期強度遠小于瞬時強度。這對邊坡、堤岸、碼頭等穩(wěn)定性很不利。因此,用一般剪切試驗求得抗剪強度值,應(yīng)加適當?shù)陌踩禂?shù);6) 不均勻性:軟土層中因夾粉細砂透鏡體,在平面及垂直方向上呈明顯差異性,易產(chǎn)生建筑物地基的不均勻沉降。
1) 路面沉降:公路在使用的過程中出現(xiàn)路面沉降的情況,其重要的原因就是軟土地基長期的車輛碾壓下,或受到地下水的沖刷和侵蝕,很容易發(fā)生水土流失,使得地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性受到影響出現(xiàn)沉降問題。
2) 強度與穩(wěn)定性下降:在公路工程的施工中,軟土路基的抗剪強度不足,無法承受路堤以及路面外荷載的時候,就會導(dǎo)致軟土路基出現(xiàn)剪切破壞性問題,這樣就會誘發(fā)路堤塌方、失穩(wěn)以及橋臺破壞等情況。
3) 引發(fā)安全問題:在公路施工的時候,軟土地基出現(xiàn)的問題是比較常見的,如果沒有采取妥善的方法進行處理,必然會使路基出現(xiàn)倒塌的情況,從而引發(fā)嚴重的交通事故。
在公路施工過程中采用深層石灰攪拌樁技術(shù)來改善土質(zhì),讓軟土地基整體結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)固化。主要運用于一些對塑形要求較高的軟黏土地基。在施工前需要對地質(zhì)進行綜合考察,合理的制定出深層石灰攪拌樁施工方案,需對石灰以及水泥的摻入量進行準確地計算。
換填處理是非常關(guān)鍵的一種技術(shù)手段,在實際的應(yīng)用環(huán)節(jié)中需要對路基承受的壓力進行確定,在此基礎(chǔ)上,對路基換土的具體深度進行有效控制??蛇x擇穩(wěn)定性好,強度高,耐腐蝕性強的材料,與軟基相適應(yīng),替換軟土路基中的軟淺層土層,然后采用適當?shù)姆椒ㄟM行夯實處理,提高軟基的堅固性。
有效確保滲入土的孔隙,或者將漿體進行壓縮有效融入到相關(guān)的鉆孔中,利用漿體形成的壓力使土體得到進一步的擠壓,然后實現(xiàn)上抬,以此來充分達成加固效果。這種方法在很大程度上解決砂土、砂礫石、濕陷性黃土及飽和粘性土等類似地基問題。
運用較強的夯擊力度,以有效加固土壤。在實際施工之前,一定要深入了解軟土地基的實際情況,濕陷性黃土地主要選用強夯技術(shù),強夯技術(shù)不適用于流動性較大的淤泥類土壤。因此,強夯技術(shù)對其的適用條件高度重視,為預(yù)防出現(xiàn)變形,必須將施工細節(jié)處理好。
加快軟土地基中水分的析出,從而降低軟土地基的水分含量,提高地基質(zhì)量。在應(yīng)用的過程中需要設(shè)置排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng),針對軟弱的黏土層,在其上設(shè)置加壓系統(tǒng),并輔之以排水系統(tǒng),在加壓系統(tǒng)的作用下,軟土地基的孔隙會逐漸縮小,而水分則會在排水系統(tǒng)的作用下排出,使軟土地基的土壤迅速固結(jié),增強地基的抗剪性和強度。
對于公路施工中的軟底地面施工,高壓噴射注射技術(shù)的優(yōu)勢很明顯,提高了軟土地基的穩(wěn)定性,增加軟土層的密度,使公路路基結(jié)構(gòu)具有更好的效果。
在軟土地區(qū)修建橋梁,首先應(yīng)對地質(zhì)、水文狀況進行詳盡的勘察,查明軟土的地質(zhì)及工程特性,掌握全面的、翔實的第一手資料,這是正確設(shè)置橋跨、選擇適當結(jié)構(gòu)類型的首要條件。軟土地基的強度、變形和穩(wěn)定是工程中必須全面充分注意的問題,是造成橋梁產(chǎn)生過大或差異沉降、位移、傾斜、開裂和失穩(wěn)等嚴重損壞事故的主要原因。
軟土地基的穩(wěn)固性直接關(guān)系到整個工程的質(zhì)量。實際在開展施工的時候,妥善應(yīng)用施工技術(shù),能夠有效提升公路質(zhì)量,更好的為人們及社會的發(fā)展提供重要支持。