宋力鋒
(福建農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福建福州350002)
在國(guó)家發(fā)展的過(guò)程中,道路橋梁項(xiàng)目建設(shè)尤為重要,是城市間交流和溝通的重要紐帶,同時(shí)也關(guān)系到人們的日常出行安全。軟土地基作為道路橋梁項(xiàng)目建設(shè)中常見(jiàn)的一種問(wèn)題,將直接對(duì)項(xiàng)目的使用效果產(chǎn)生影響,因此,就需要從工程項(xiàng)目實(shí)際情況出發(fā),對(duì)軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的選用,全面提升軟土地基處理效果,保障道路橋梁項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。
首先,軟土地基的剪切力比較小,滲透力較差,水分含量也比較高[1]。在進(jìn)行道路橋梁施工的過(guò)程中,由于受到軟土地基固結(jié)速度慢、含水量高的影響,就會(huì)增加安全事故出現(xiàn)的可能性。并且,由于地基結(jié)構(gòu)具有一定的不規(guī)范性,地基承載力不夠穩(wěn)定,就會(huì)造成路基結(jié)構(gòu)的松動(dòng),因此需要同工程實(shí)際情況相結(jié)合,對(duì)相關(guān)地質(zhì)條件進(jìn)行充分的調(diào)查,合理選擇軟土地基處理技術(shù),保障地基施工質(zhì)量。
其次,軟土地基會(huì)對(duì)路基的壓實(shí)度產(chǎn)生影響。軟土路基中含水量較高,因此重型壓路機(jī)很難在軟土地基上進(jìn)行施工,并且由于軟土地基滲透性較差,壓路機(jī)在進(jìn)行壓實(shí)施工后,可能無(wú)法將內(nèi)部的水分全部排除,一旦出現(xiàn)反彈,將對(duì)路基的壓實(shí)度產(chǎn)生直接的影響。
最后,如果不能進(jìn)行軟土地基的有效處理,就會(huì)增加路基施工后不均勻沉降問(wèn)題出現(xiàn)的可能。比如說(shuō),在完成道路建設(shè)的使用階段,伴隨著車(chē)輛荷載的不斷增大,路面的行車(chē)荷載就會(huì)向路基傳遞,加上沒(méi)能進(jìn)行軟土地基的有效處理,就會(huì)造成軟基無(wú)法承受路基產(chǎn)生的壓力,最終路基出現(xiàn)不均勻沉降,直接對(duì)道路的使用安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
在不同的區(qū)域中,軟土地基的疏松程度和含水量之間也存在著一定的差異,因此就需要與實(shí)際的特性相結(jié)合,做好有針對(duì)性的處理。這就要求在進(jìn)行路橋項(xiàng)目正式施工之前,須委派專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的考察工作,獲取詳盡的工程現(xiàn)場(chǎng)資料[2]。比如,如果施工現(xiàn)場(chǎng)為黏性土,就需要對(duì)相關(guān)壓實(shí)技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用,避免施工過(guò)程中對(duì)地基產(chǎn)生擾動(dòng),保障地基的完好性。如果是砂性土質(zhì),就應(yīng)該利用擠壓聯(lián)合壓實(shí)方法進(jìn)行處理,常見(jiàn)的有砂樁與振動(dòng)壓實(shí)技術(shù)等,利用這些技術(shù)對(duì)地基結(jié)構(gòu)的流動(dòng)性進(jìn)行改善。
不同的路橋工程項(xiàng)目,在建設(shè)過(guò)程中所提出的施工要求也不同,尤其是不同等級(jí)的項(xiàng)目,其對(duì)于穩(wěn)定性和平整性的要求也存在一定的差異。通常情況下,在路橋工程等級(jí)不斷提升的過(guò)程中,就需要配合使用更加強(qiáng)勁的地基處理工藝,以此來(lái)控制地基的沉降問(wèn)題。如果路橋項(xiàng)目的等級(jí)比較低,可以采取加載技術(shù)進(jìn)行處理。
此外,在進(jìn)行路橋工程軟土地基處理的過(guò)程中,還需要對(duì)路橋的設(shè)計(jì)寬度、實(shí)際形狀等情況進(jìn)行全面的考慮,進(jìn)而選擇出最合適的地基處理方式。通常,如果路堤偏低并且較寬,在進(jìn)行軟土地基處理的過(guò)程應(yīng)用換填技術(shù),可能造成路堤結(jié)構(gòu)的損傷。對(duì)于一些設(shè)計(jì)高度較大、穩(wěn)定性較差的路堤,可以應(yīng)用加載技術(shù)進(jìn)行地基的處理,效果相對(duì)較好。
在進(jìn)行路橋工程軟土地基處理的過(guò)程中,會(huì)影響周?chē)慕ㄖ锖徒煌ㄟ\(yùn)輸,因此在對(duì)軟土地基施工工藝進(jìn)行選擇的過(guò)程中,就需要施工企業(yè)高度重視,對(duì)震動(dòng)、噪聲、環(huán)境污染等問(wèn)題進(jìn)行綜合治理,確保在施工的過(guò)程中能夠有效降低對(duì)周?chē)h(huán)境的影響。
以某道路橋梁為例,對(duì)軟土地基施工技術(shù)的合理應(yīng)用進(jìn)行分析。該項(xiàng)目全長(zhǎng)75km,主要表現(xiàn)為直線(xiàn)狀態(tài),縱坡坡度為零,在測(cè)定的過(guò)程中,得出該道路橋梁項(xiàng)目區(qū)域的路堤填土高度大約在5~6m 范圍之內(nèi)。
凍結(jié)技術(shù)的主要原理是對(duì)源頭開(kāi)展凍結(jié)作業(yè)方法進(jìn)行運(yùn)用,全面提升路基結(jié)構(gòu)的承載能力,降低路基壓縮性,確保路基建設(shè)能夠滿(mǎn)足工程相關(guān)要求[3]。在對(duì)此項(xiàng)技術(shù)經(jīng)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中會(huì)使用到二氧化碳膨潤(rùn)土,利用相應(yīng)設(shè)備將已經(jīng)準(zhǔn)備好的冷卻液灌入指定的土壤中,進(jìn)而使土壤產(chǎn)生快速的凍結(jié)反應(yīng)。凍結(jié)技術(shù)由于操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛應(yīng)用到軟土地基施工處理中,對(duì)于一些深度較大的地基也具有良好的施工效果?,F(xiàn)階段凍結(jié)處理技術(shù)已經(jīng)受到了廣大施工人員的關(guān)注和應(yīng)用。
在進(jìn)行道路橋梁軟土地基施工的過(guò)程中,進(jìn)行土工織物的鋪設(shè)尤為重要,如圖1所示,主要利用鋪墊技術(shù)全面提升路基的承載能力。在對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用的過(guò)程中,需要與施工現(xiàn)場(chǎng)情況相結(jié)合,進(jìn)行土工織物的鋪設(shè),并對(duì)總體的鋪設(shè)層數(shù)進(jìn)行確定,保證層數(shù)的合理性,有效避免不均勻沉降問(wèn)題的出現(xiàn)。而且這一技術(shù)的連續(xù)性和穩(wěn)定性都比較好,施工相對(duì)簡(jiǎn)單,已經(jīng)受到工作人員的青睞。從施工材料方面進(jìn)行分析,比較常見(jiàn)的鋪墊材料有土工布和土工格柵,合理地應(yīng)用到軟土地基處理當(dāng)中,能夠有效提高路基強(qiáng)度,同時(shí)還能保障路基的反過(guò)濾和排水性能,全面提升施工質(zhì)量和施工安全,確保軟土地基的處理能夠滿(mǎn)足路橋項(xiàng)目基本施工要求。
圖1 土工織物
3.3.1 拋石擠淤法
這種方法主要是在路基底部從中間位置向兩側(cè)進(jìn)行一定數(shù)量碎石的拋投,以此將淤泥擠壓到路基范圍內(nèi),全面提升路基的強(qiáng)度。通常情況下,需要選擇粒徑>0.3m 的碎石,并且這種方法比較適用于土層厚度<3m 和排水條件相對(duì)較差的低洼地帶,在機(jī)械無(wú)法順利進(jìn)入或表面存在大量積水難以排除的情況下,這種技術(shù)的應(yīng)用效果也比較好[4]。
3.3.2 爆破排淤法
在對(duì)這一方法應(yīng)用的過(guò)程中,需要做好裝藥量和埋深的控制,在裝藥量相同的情況下,埋藥深度越大排淤效果越好。另外,在進(jìn)行爆破參數(shù)調(diào)節(jié)的過(guò)程中,首先,需要盡量提升每次爆炸藥量的配比,降低對(duì)周?chē)h(huán)境的影響,在開(kāi)展裝藥預(yù)埋工作的過(guò)程中,需要將藥包盡可能的埋置到土層當(dāng)中,全面保證裝藥效果;其次,想要對(duì)淤泥的清除效果進(jìn)行提升,就需要盡量增加塊石堆壓,促進(jìn)爆破強(qiáng)度的提高;最后,應(yīng)當(dāng)合理控制每次爆破清淤的強(qiáng)度,盡量避免出現(xiàn)一次性施工。
3.3.3 開(kāi)挖換填施工技術(shù)
在對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用的過(guò)程中,需要將軟土全部清除,更換為一些穩(wěn)定性和承載力較強(qiáng)的水泥土、灰土或者砂土等土體,之后再進(jìn)行換填和壓實(shí),全面提升路基土壤的壓實(shí)度和穩(wěn)定性。
排水凝固法比較適用于一些含水量較高或者空氣濕度相對(duì)較大地區(qū)的軟土地基施工,主要是借助路基附近的沙井和排水渠道,利用垂直引水和滲透排水等方式,將土層中的含水量降到最低,全面提升地基強(qiáng)度。在對(duì)這一方法進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中有兩種施工方案比較可靠,第一種是砂井引流,促進(jìn)土體排水能力的增強(qiáng),第二種是對(duì)投放固結(jié)劑方式進(jìn)行運(yùn)用,加快土體的固結(jié)速度,降低土體的流動(dòng)性。在進(jìn)行引流排水作業(yè)的過(guò)程中會(huì)使用到重壓設(shè)備,如圖2所示,利用分級(jí)加載的方式將軟土當(dāng)中的多余水分與地基進(jìn)行分離。
圖2 重壓設(shè)備
在進(jìn)行路橋項(xiàng)目軟土地基加固處理的過(guò)程中,經(jīng)常使用到水泥和砂石材料,深層石灰攪拌法就對(duì)石灰材料進(jìn)行了科學(xué)的運(yùn)用,在進(jìn)行軟土地基處理的過(guò)程中,首先在軟土地基的表層進(jìn)行砂石均勻鋪設(shè),之后利用各種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行砂石的粉碎處理,再進(jìn)行石灰材料的添加,這樣不僅能夠降低地基的含水量,同時(shí)能還能夠?qū)浲恋鼗某休d能力進(jìn)行全面提升。另外,在拌和的過(guò)程中,石灰能夠與其他材料發(fā)生高溫凝聚反應(yīng),也具有一定的排水固結(jié)效果[5]。在進(jìn)行路橋工程實(shí)際施工建設(shè)的過(guò)程中,技術(shù)人員要全面分析施工圖紙的特點(diǎn),以軟黏土含水量為依據(jù)對(duì)生石灰劑量進(jìn)行計(jì)算,保障石灰攪拌樁的強(qiáng)度,對(duì)軟土地基進(jìn)行有效的加固,降低沉降問(wèn)題出現(xiàn)的可能性,全面提升路橋工程建設(shè)質(zhì)量。
在我國(guó)建設(shè)行業(yè)中軟土地基的施工處理技術(shù)正在不斷的完善,施工企業(yè)應(yīng)結(jié)合道路橋梁項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況,對(duì)施工方法進(jìn)行全面對(duì)比,并選取最佳的軟土地基處理技術(shù),實(shí)現(xiàn)地基加固效果和施工成本控制的統(tǒng)籌兼顧。在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段,不僅需要做好技術(shù)方案的確定,同時(shí)還要編制施工方案,對(duì)施工工藝流程及每個(gè)步驟中應(yīng)當(dāng)把控的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行明確。比如,在應(yīng)用排水固結(jié)法的過(guò)程中,施工現(xiàn)場(chǎng)砂井布設(shè)的位置、井深、直徑、間距等都將直接關(guān)系到軟土地基加固的效果,都需要明確體現(xiàn)在施工方案當(dāng)中,為施工人員進(jìn)行工作提供有效的技術(shù)參考。
道路橋梁項(xiàng)目建設(shè)在軟土地基位置,由于施工現(xiàn)場(chǎng)存在一定復(fù)雜性,就必須要做好施工技術(shù)管理和工程質(zhì)量控制工作[6]。在對(duì)軟土地基處理方案進(jìn)行確定后,要做好相關(guān)技術(shù)交底,積極開(kāi)展精細(xì)化現(xiàn)場(chǎng)管理,確保在經(jīng)過(guò)處理后軟土地基能夠達(dá)到最佳的加固效果。比如,需要做好施工過(guò)程中材料、設(shè)備的檢查工作。在進(jìn)行強(qiáng)夯法使用的過(guò)程中,應(yīng)當(dāng)確保機(jī)械設(shè)備能夠與施工方案的要求相一致。在軟土地基初步處理完成后,需要由專(zhuān)業(yè)的質(zhì)量檢測(cè)人員對(duì)地基的承載力、密實(shí)度等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),確保滿(mǎn)足施工標(biāo)準(zhǔn)后才能進(jìn)行下一步施工。
道路橋梁項(xiàng)目建設(shè)周期長(zhǎng),工程投入大,因此就需要積極遵循綠色施工理念,節(jié)約材料,提升材料整體利用率,避免施工過(guò)程中的材料浪費(fèi)。在實(shí)際施工管理時(shí),要根據(jù)材料進(jìn)行相關(guān)管理制度的建立,嚴(yán)格管理材料的采購(gòu)、運(yùn)輸、進(jìn)場(chǎng)、存放、使用等各個(gè)環(huán)節(jié)。另外,管理人員還需要對(duì)材料的使用情況進(jìn)行全面掌握,做好一些可二次利用材料的收集和加工。道路橋梁施工中可以對(duì)一些新型材料進(jìn)行運(yùn)用,新材料不僅環(huán)保性能好,同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用,有效減少了施工過(guò)程中的環(huán)境污染,避免了材料的浪費(fèi),促進(jìn)材料利用率的全面提升。因此,相關(guān)人員在進(jìn)行材料采購(gòu)的過(guò)程中,就需要對(duì)材料的成本和性能進(jìn)行全面考慮,盡可能地選用成本低和綜合性能強(qiáng)的建設(shè)材料。
道路橋梁項(xiàng)目作為重要的交通工程組成部分,在施工建設(shè)過(guò)程中一旦遇到軟土地基,將會(huì)對(duì)整體的建設(shè)效果產(chǎn)生影響。因此,就需要對(duì)軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的分析,按照技術(shù)原則選用科學(xué)的處理技術(shù),全面提升道路橋梁施工建設(shè)的安全性和穩(wěn)定性,為人們的日常出行提供保障,加強(qiáng)城市間的交流和溝通。