趙霄
(四川高速公路建設開發(fā)集團有限公司,成都 610000)
高速公路是保證我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素。在當前形勢下,高速公路延伸的地方環(huán)境比較復雜,有平原地區(qū),也有特殊的山區(qū)。在實際建設過程中,不可避免地會遇到軟土地基。在這種情況下,施工企業(yè)需要采用軟基處理技術,以便能夠保證地基的穩(wěn)定性,提高高速公路工程建設質量。
軟土地基主要是指強度較低,且壓縮量高、較為松軟的土層。國外對軟土地基的定義為黏土和塵土等顆粒含量比較高的松軟土、有機制土等土質結構地基。由于這些土質比較松軟,硬度不高,如果在建設過程中不能進行科學處理,就會對公路質量造成很大的影響,導致公路地基的穩(wěn)定性比較差,容易發(fā)生沉降的現(xiàn)象,危害車輛行駛質量和安全。對于軟土地基,常規(guī)的施工方法不太適用,需要采用針對性的施工技術,從而提高地基的穩(wěn)定性,為后期工程建設打下基礎[1]。
軟土地基一般出現(xiàn)在臨近江河區(qū)域,或者雨水量比較多的谷地,也有可能緊靠煤礦開采地。軟土地基的主要特點有:(1)土質松散,空隙比較大,很容易攜帶水分。通常來說,軟土地基主要由淤泥構成或者是黏土顆粒構成。通常含有一定量的機物質,容易受環(huán)境的影響。此外,軟土地基的含水量一般在40%~76%。(2)軟土地基抗剪強度差。軟土地基抗剪強度不高于20 kPa,而且由于含水量比較多,如果在施工過程中沒有做好排水疏導,就會降低抗剪能力。(3)軟土地基結構不穩(wěn)定。軟土地基具有不穩(wěn)定性,在外力的影響下,或者受到自然條件的影響地基穩(wěn)定性會發(fā)生改變。由于我國自然環(huán)境差異比較大,不同的地區(qū)軟土地基的成分和材料不同,軟土地基的特點也就不同。
軟土地基受到上層壓力時容易產(chǎn)生變形,一旦壓力超過一定的限值,軟土地基就會產(chǎn)生收縮或者沉降。通常情況下,壓力主要來自路面荷載。當出現(xiàn)壓力的時候,軟土地基就會發(fā)生結構上的變形,而且如果壓力持續(xù)作用,會導致結構變形加劇,無法恢復,影響軟土地基的穩(wěn)固性,這對高速公路的建設十分不利。
目前,很多施工單位在對軟土地基進行處理的過程中,無法有效地控制軟土地基的滲透性能。軟土地基的土質比較松散、密度小、空隙大、滲水能力比較強,滲透性能不好把控。高速公路軟土地基的滲透系數(shù)需要符合相關規(guī)范要求,要確保影響軟土地基的排水效果,否則將會影響高速公路的建設。
如果在對高速公路軟土地基進行處理的時候,沒有按照相關的規(guī)定,或者沒有達到相關的要求,就很容易使得公路在使用過程中發(fā)生沉降。特別是在地基過渡的部分,如果在施工中沒有有效地加固軟土地基,路基很容易在受到外力影響時發(fā)生沉降,產(chǎn)生變形[2],影響高速公路的安全穩(wěn)定性。
首先,需要選擇合適的鋪墊材料,提高排水效果,降低水分對軟土地基的影響,為后期施工打下基礎。通常情況下,在對軟土地基進行表面處理的時候,施工人員會采用粗砂,并控制砂礫的級配,將砂礫均勻地鋪散在軟土地基的表層。為了能夠提高表層處理效果,還需要在軟土地基的表層鋪設土工織物,減小軟土地基在使用過程中產(chǎn)生的不均勻沉降,有效提高高速公路工程路基表層的承載力。在對高速公路表層進行設計的時候,還需要設計排水系統(tǒng)。通過添加一些添加劑,提高土質的密度,改善路基的壓縮性能,可以在一定程度上提高路基的硬度和強度。在實際施工中,一些施工團隊會選擇熟石灰、水泥、石灰石等作為添加劑來降低軟土地基的含水量,從而起到了加固的效果,這在很大程度上提高了軟土地基的穩(wěn)定性。另外在設計排水系統(tǒng)時,設計人員會采用挖溝槽的方式促進排水,這樣也能夠起到降低軟土地基含水量的效果,保證軟土地基表層的排水性能[3]。
在對軟土地基進行處理的時候,施工單位會選擇對軟土地基進行換填處理。將原來的軟土地基進行挖除,并利用運輸車運輸?shù)狡渌胤?,然后用強度較高的材料填充地基。通常會選擇一些硬度較高的廢石進行填充,這樣不僅可以降低換填工程的成本,還保護了當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境[4]。在完成換填操作之后,為了加固路面地基,會選擇采用大型機械進行碾壓,以便能夠提高高速公路地基的強度和硬度。
軟土地基很容易受到水分的影響,在使用過程中發(fā)生沉降變形,影響路基承載力[5]。因此,在施工過程中,需要將軟土地基中的水分排出來,以此提高軟土地基的承載能力和抗壓能力,這時就需要利用排水固結法將軟土地基中的水分排出來。排水固結法主要是通過加壓抽水的方式,降低軟土地基中的水量,使軟土地基內部結構更加緊密,降低沉降變形的發(fā)生率。一般情況下,這種方法會與真空預壓方式進行結合使用。這種方法可以運用在含水量比較高的軟土地基中,而且所取得的施工效果比較好,但是不適合用于強滲透性的泥炭土層中。
采用深層土振動擠壓技術,可以提高土層的密實度,提高土層的固結能力。在施工過程中,施工人員使用打樁機成孔,然后利用振動棒振搗密實灌入孔內的加固材料,從而讓軟土地基穩(wěn)定性更強。在采用深層土振動擠壓技術的時候,為了防止沙土松散,增強土層的密實度,還需要綜合考慮各種環(huán)境帶來的負面影響。在進行施工的時候,可以提前堆放一些砂石或者重物,以提高軟土地基的抗壓能力。
深層攪拌樁法是一種比較高效的軟土地基處理技術。在處理過程中,按照相關的工藝原理,選擇合適的材料進行施工。這種方法可以分為水泥粉煤灰碎石樁和水泥攪拌樁。按照軟土地基強化需求,對成樁的間距、直徑等相關參數(shù)進行計算,計算出準確的比例,合理配比水泥漿料,從而保證成樁質量和承載力。通過這種處理方式,也可以提高軟土地基的承載能力[6]。
高速公路軟土地基處理技術是一項關鍵技術,在實際操作過程中,要考慮多種因素,相關施工人員需要加以重視,并進行分析探討,合理選擇施工工藝,提高軟土地基的強度和硬度,使其能夠滿足高速公路建設要求,從而保證高速公路整體質量。