崔晨 陜西延長石油(集團)有限責(zé)任公司油田氣化工科技公司
在我國的城市發(fā)展建設(shè)中,道路橋梁施工中軟土地基處理是一項重要環(huán)節(jié),其一方面能起到穩(wěn)定支撐作用,另一方面還可以為其他附屬工程和使用提供可靠支持。因此,在實際的施工過程中,既要保證施工質(zhì)量、控制風(fēng)險,又要盡可能的實現(xiàn)工作效率的提高。
軟土地基的顯著特征是有機物質(zhì)豐富、強度適中且具備一定的壓縮特性,其土層的主要組成物質(zhì)為充填土、雜填土以及淤泥等。由于其整體土層結(jié)構(gòu)具備一定的高壓縮性,所以整體性能呈現(xiàn)出一種不穩(wěn)定的現(xiàn)象,但同樣由于自身的觸變和基質(zhì)不均勻,也成為軟土地基發(fā)揮作用的關(guān)鍵因素。從實際情況來看,軟土地基容易受到強降水和地震等外力的破壞,進而造成質(zhì)量失衡,因此,要結(jié)合環(huán)境特征和軟土地基特性科學(xué)做好設(shè)計和施工,并對具體問題進行研討,制定有效的施工方案,全面提高工程質(zhì)量。
首先,承載力不足的問題。該問題的產(chǎn)生主要是因為軟土地基的松散性和流變性,特別是在長期的高強度壓力作用下,如果沒有制定干預(yù)措施,則很容易破壞穩(wěn)定結(jié)構(gòu),增大土層間的擠壓力。由此可見,必要的防護是提高軟土地基承載力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其次,路面沉降問題??紤]到壓縮特性,地基的空隙比會遠大于1,長此以往不僅會導(dǎo)致路基不穩(wěn)定,而且會出現(xiàn)整體開裂、沉降等問題。最后,含水量問題。軟土地基的垂直面透水性能較差,嚴重阻礙了排水固結(jié)。不僅如此,因為整體的沉降速度與工程的形變程度之間有著緊密的聯(lián)系,所以極易導(dǎo)致沉降幅度不均勻[1]??紤]到上述問題,在進行處理技術(shù)選擇時一定要統(tǒng)籌兼顧軟土分布高度和物理特性,以降低破壞程度和危險性。
以延長油田氣化工科技公司提供的數(shù)據(jù)為例,大部分的施工單位對于軟土地基的施工控制不科學(xué),常見的有對地基的組成情況判斷不清晰、橫向覆蓋率不均勻等,從而為后續(xù)的施工和使用帶來了安全隱患。一般情況下,道路橋梁工程中軟土地基的現(xiàn)實影響主要有以下兩個方面,分別是路面硬化問題和路面沉降問題。對于前者而言,一方面是由于施工材料混合使用后造成整體結(jié)構(gòu)無法滿足使用要求,另一方面是壓實工作沒有做到位,加之含水量的影響,路面質(zhì)量大幅降低;對于后者來說,首先軟土地基的特性勢必會造成此類問題的發(fā)生。其次,錐坡結(jié)構(gòu)和回填推力也對周邊強度造成了影響。最后,沉降現(xiàn)象有一定的規(guī)律性,要善于排查、及時處理[2]。
從效果來看,表層處理技術(shù)主要是用來增強強度和穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的方法,其大概包含以下四中方式:首先,砂粒墊層技術(shù)。在軟土地基層鋪設(shè)砂粒墊層并控制厚度在0.8米至1米范圍之內(nèi),以起到優(yōu)化排水、促進固結(jié)的效果。其次,表層排水施工。其基礎(chǔ)原理為借助于額外載荷降低空隙比,使水分及時排出,從而有效提升抗剪強度。再次,排水固結(jié)法。結(jié)合加壓和排水兩項工作,發(fā)揮天然土層的原始透水性,并通過砂井的設(shè)置進一步促進豎向排水。最后,加壓法的使用。常用的措施有真空預(yù)壓和地面堆載等,必要時為提高處理效果還可以進行電滲透排水。
一般情況下,安裝樁基主要針對以淤泥土層為基質(zhì)的軟土地基,因為施工環(huán)節(jié)的多樣化,所以類似于材料準備和灌注等工作都有可能導(dǎo)致泥漿成分被破壞,甚至造成樁基處出現(xiàn)較多沉渣,削弱整體強度。由此可見,在安裝樁基時要克服環(huán)境因素,使其穩(wěn)定插入硬土層中。在對樁基進行加固處理時,首先要清除現(xiàn)場雜物,并做好黏土回填。其次,輔助使用技術(shù)手段,如通過夯實技術(shù)快速提高承載力等。最后,注意選用技術(shù)的合理性和安全性,結(jié)合實際環(huán)境對地基做好檢測,控制質(zhì)量風(fēng)險。
加載法主要用來解決軟土質(zhì)量問題,通常會借助壓路機等大型設(shè)備反復(fù)提高壓縮量,降低殘余壓縮量,使軟土的固有結(jié)構(gòu)得到改善。值得注意的是,在施工過程中要統(tǒng)一施工標準,并在操作過程中做好環(huán)節(jié)檢驗和監(jiān)控,確保壓實工作發(fā)揮實效,同時還要根據(jù)實際情況調(diào)整加載力和加載頻次。
擠密樁法的關(guān)鍵在于控制沖擊和搗振強度,將固定形狀的鋼制樁嵌入原地基,然后待固型穩(wěn)定后將其拔出,再將水泥、灰土等混合材料導(dǎo)入樁孔,從而將密樁和原地基整合為新地基。通過這種方法可以有效強化上層載荷,并且整體工作量小、成本低,是施工單位主要采取的方式之一。
與此同時,還要考慮季節(jié)性氣候因素以及受地下水影響的部位可能會發(fā)生強度發(fā)生變化,為有效回避翻漿、凍脹等軟基問題,還要確保路基具備足夠的水溫恒定性,以防發(fā)生周期性變化。
通過對道路橋梁施工中軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用實踐進行探討,力爭最大限度的規(guī)避路橋施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題,并從基礎(chǔ)環(huán)節(jié)做起,嘗試推進工程設(shè)備的使用,實現(xiàn)工作效率的提升,確保軟土地基施工工作的系統(tǒng)化和科學(xué)有效,為我國的城市建設(shè)發(fā)展獻計獻策。