李佳
(中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司,西安 710068)
有別于其他施工地質(zhì),軟土地基更為脆弱,普遍存在含水量大的問題,無論是承載能力還是抗剪強度都不夠理想,是典型的流塑性地質(zhì)。當(dāng)淤泥受到持續(xù)性的沖刷后便會形成軟土,在此基礎(chǔ)上建設(shè)的建筑物無法得到有效的支持,嚴重影響了建筑物的安全性。受淤泥土質(zhì)較差的影響,明顯加大了土顆粒間的空隙,一旦外界壓力處于較高水平,會引發(fā)土層沉降現(xiàn)象。
從莞14標G匝道GK0+550~GK0+680段,為低填淺挖路基形式,原計劃在路床80cm內(nèi)采取換填碎石土措施,但實際施工表明,大量地下水已經(jīng)超過了路床底,區(qū)域內(nèi)路基出現(xiàn)了浸泡現(xiàn)象。為探尋地基承載力,采取了動力觸探試驗,結(jié)果表明該路基下方淤泥質(zhì)深度普遍介于2~2.7m范圍內(nèi),持續(xù)施工發(fā)現(xiàn)地下水深度已經(jīng)達到2m?;诖?,有必要改進設(shè)計方案,實現(xiàn)對軟基的高效處理。關(guān)于現(xiàn)場施工情況如圖1所示。
公路路基在設(shè)計中有一定的等級要求,在設(shè)計的過程中,設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)工程的需要選擇合適的軟土路基處理技術(shù)。項目施工過程中需要考慮鋪面鋪設(shè)與沉降方面的要求,并且在整個施工地區(qū)中完成自然沉降處理之后才能開始后續(xù)的建設(shè)施工。對于軟土路基,在公路路基路面設(shè)計過程中應(yīng)采取有效措施處理軟土路基部分,以滿足當(dāng)前交通運行的需要,從而確保人們的出行安全。
圖1 施工現(xiàn)場示意圖
對大量的實踐經(jīng)驗分析可以發(fā)現(xiàn),公路路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性容易受到很多外部因素的影響,所以在設(shè)計過程中,應(yīng)科學(xué)合理地處理軟土路基,也應(yīng)該綜合考慮周邊環(huán)境因素[1]。當(dāng)前影響比較嚴重的因素就是公路地下水的分布狀態(tài)。工程設(shè)計人員在開始設(shè)計之前,應(yīng)全面地分析當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件和環(huán)境因素,最終確定合理的軟土路基的處理方式。
在軟土路基的處理過程中,設(shè)計人員應(yīng)充分考慮施工所在地區(qū)的地形條件。就目前來講,我國的內(nèi)陸平原、盆地山間中的軟土路基分布較多,這也就表示在公路路基結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)考慮各個地區(qū)中的差異性。設(shè)計開始之前,設(shè)計人員應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐牡匦螚l件,消除復(fù)雜地形所產(chǎn)生的影響。要全面地提升路面結(jié)構(gòu)性能以及施工效率,需要避免在地形復(fù)雜地區(qū)中進行施工,并且采取合理措施解決軟土路基問題,實現(xiàn)公路性能的提升。
1)主要分析工程施工線路,若出現(xiàn)施工區(qū)域臨近河床水系的情況,需合理調(diào)節(jié)線路走向,以免受到水體的影響;除此之外,綜合考慮軟土路基的含水量、厚度等相關(guān)工程指標,以此為基礎(chǔ)確定合適的路面設(shè)計方案。
2)針對軟土路基采取處理措施時,一方面要充分考慮軟土路基的性質(zhì),合理設(shè)計墊層結(jié)構(gòu),在此作用下有效吸收軟土結(jié)構(gòu)中的水分,緩解積水對路基質(zhì)量造成的不良影響,有效避免路面塌陷等工程問題[2]。除此之外,基于可行措施增強結(jié)構(gòu)綜合性能,使其具備優(yōu)良的透水性與穩(wěn)固性,避免因溫度差異而引發(fā)熱脹冷縮的問題,且要高度注重凍脹問題。
3)由于軟土路基性質(zhì)較為特殊,需合理設(shè)置排水通道裝置,從根本上攔截地下水與地面水,將其引導(dǎo)至路基結(jié)構(gòu)外,以免對路基結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性造成影響。
軟土路基施工環(huán)境復(fù)雜,對施工技術(shù)提出了較高的要求,在實際處理工作中常應(yīng)用到換填法,主要適用于軟土深度小于3m的情況。在傳統(tǒng)方式下,多數(shù)工程都利用機械設(shè)備展開清理作業(yè),但對軟土的處理效果相對有限,且輔以人工作業(yè)方式也難以達到工程要求,出現(xiàn)資源過度浪費的問題。針對高強度砂粒與黏性土,通過換填施工的方式更具可行性,有助于提升地區(qū)承載性能,但此方法的應(yīng)用需建立在可靠換填深度等參數(shù)的基礎(chǔ)上??v觀工程現(xiàn)狀,部分設(shè)計單位以石頭作為換填材料具有可行性,此方式在避免軟彈現(xiàn)象的同時還大幅度提升了路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
1)在公路項目設(shè)計過程中,軟土地基加大了施工難度,需以工程實際需求為準合理確定鋼筋混凝土樁體形式,提升與軟土地基環(huán)境的適應(yīng)性,起到加固效果,但各類樁體均要深入底層結(jié)構(gòu)中。結(jié)束混凝土澆筑施工后,安排人員做好振搗作業(yè),嚴格遵循設(shè)計方案,合理確定鋼筋網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式。
2)工程攤鋪施工分2次完成,在展開第二次攤鋪作業(yè)之前,需準確測定首次施工含水率,在無誤后方可施工作業(yè)。結(jié)束2次攤鋪作業(yè)后,為工程適配20t膠輪壓路機,本工程分2次碾壓,施工中合理控制行進速度,遵循低速、緩慢的基本原則,確保整體質(zhì)量。
3)基于本工程設(shè)計方案,設(shè)置了分層臺階,將其作為后續(xù)填筑的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。除此之外,搭接長度需達到150cm以上,有效處理碾壓接頭,且要確保壓實度滿足工程要求。
整個粉煤灰攤鋪過程中,壓實施工是末端環(huán)節(jié),但對路基質(zhì)量影響較大[3]。工程中選用粉煤灰攤鋪料,其自重與體積均會加大流通速度,隨之產(chǎn)生環(huán)境污染等問題,也會對工程正常施工造成阻礙。為解決上述問題,在結(jié)束攤鋪路面的作業(yè)后應(yīng)立即進行碾壓作業(yè)。在本工程作業(yè)時,需經(jīng)分層填筑施工且通過檢驗后再采取分層碾壓措施。
受陰雨天氣的影響,粉煤灰的流動性將隨之加大,要求工程技術(shù)人員必須深入分析實際情況,確定可行的排水設(shè)施。與此同時,上層材料施工進度適當(dāng)放緩,技術(shù)人員針對現(xiàn)場交通運行量采取嚴格把控措施,確保施工質(zhì)量。出于提升粉煤灰路基整體品質(zhì)的目的,應(yīng)輔以定期灑水操作,提升路面養(yǎng)護質(zhì)量,此舉也是提升材料適用性的關(guān)鍵。
1)含水量是影響粉煤灰路基質(zhì)量的關(guān)鍵指標,技術(shù)人員必須將其控制在合理范圍內(nèi),日常工作中應(yīng)加大監(jiān)測頻率,實時掌握工程狀態(tài)。此外,粉煤灰路基工程中對松鋪厚度也提出較高要求,即必須控制在40cm內(nèi),由此達到科學(xué)施工的效果。
2)由于粉煤灰體積與質(zhì)量較為特殊,易與水發(fā)生持續(xù)性作用?;诖耍こ倘藛T需提升施工連續(xù)性,通過此途徑加快工程施工效率,確保各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量。
3)粉煤灰路基填筑對施工效率提出較高要求,需在短時間內(nèi)完成,因此,與施工有關(guān)的機械設(shè)備必須得到保障,在適配高性能設(shè)備的同時,合理調(diào)度施工人員,提升資源配置合理性,這也是改善施工效率,創(chuàng)造高品質(zhì)工程的重要基礎(chǔ)條件。
4)石灰作為路基處理過程中的重要原材料,在使用前需要保證其充分溶解,防止影響石灰的使用效果,除此之外,正確的操作步驟是保證施工能夠順利進行的前提。又由于石灰長時間暴露在空氣中,容易出現(xiàn)變質(zhì)等問題,從而影響整體施工質(zhì)量,因此在使用石灰時,相關(guān)單位首先要加大對石灰保存的重視程度,只有保證石灰原材料的完好無損,才能進一步提升軟土路基的施工質(zhì)量。
5)為了使軟土路基的建設(shè)質(zhì)量與施工規(guī)范要求保持一致,相關(guān)施工單位要根據(jù)具體施工現(xiàn)狀對施工方案進行不斷調(diào)整,避免因為地基厚度設(shè)置不合理從而影響整體施工質(zhì)量。因此,在路基施工過程中,首先,要根據(jù)施工標準確定合適的填筑厚度;其次,要對地基的含水量等進行嚴格控制。在施工完成后,要立即對路面平整度進行驗收,如果發(fā)現(xiàn)存在缺陷,需要對路面進行二次壓實,直至地基路面建設(shè)符合施工設(shè)計要求為止。
綜上所述,路基的質(zhì)量尤為關(guān)鍵,它是衡量公路工程整體質(zhì)量的重要指標。當(dāng)前,在軟土分布地區(qū),為增強公路路基的施工質(zhì)量,有必要采取可行措施對軟土進行處理,較為常見的有回填與擠壓技術(shù),但在實際工程中要考慮工程環(huán)境等因素,確定合適的處理技術(shù)。