柳欣
(安徽省交通建設(shè)股份有限公司,安徽 合肥 230001)
軟基土質(zhì)呈現(xiàn)松散狀,其中含有大量的粘土與砂土,土體的流動性相對較強,因此,在受到外部重力影響時,土體極易發(fā)生形變或推移現(xiàn)象[1]。在市政道路工程中,假定軟基處于一種運動狀態(tài),不僅會對地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響,同時也會提高路面坍塌事故的發(fā)生概率。
為了確保市政道路工程的施工質(zhì)量,降低竣工驗收過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題的概率,需要在施工前,進行市政道路施工現(xiàn)場的長短樁復合地基布置。通常情況下,道路地基平板基礎(chǔ)下層的附屬應(yīng)力均值是隨著地基深度變化而呈現(xiàn)一種下降趨勢的,要保證加固的道路地基可以滿足此種規(guī)律,應(yīng)在布置地基長短樁過程中,隨著布設(shè)深度的提升,盡量降低樁體的總截面積。
為了滿足上文提出的內(nèi)容,確保工程實施與土體力學原理相同,可根據(jù)路面上層不同位置的荷載力分布,增加一個附加應(yīng)力結(jié)構(gòu)[2]。由于附加應(yīng)力分布曲線的繪制過程較為復雜,因此,需要采用調(diào)節(jié)加強體長度的方式,實現(xiàn)軟土地基穩(wěn)定性的提升。在進行長短樁復合地基布置時,應(yīng)當從樁體與樁間土體之間的協(xié)調(diào)性入手,控制設(shè)計樁體的荷載不能超出任何一方的承載能力,倘若在此過程中設(shè)計的樁體結(jié)構(gòu)不滿足地基設(shè)計需求,則認為此時設(shè)計的樁結(jié)構(gòu)是失敗的。
因此,在設(shè)計過程中,應(yīng)重點關(guān)注結(jié)構(gòu)的外向承載力,并全面考慮結(jié)構(gòu)變化是否會造成形變,此時,如果長樁的受力層整體密度過高,那么市政道路中的豎向樁結(jié)構(gòu)將缺少足夠的豎向變形,當外部荷載值達到一定數(shù)值后,長樁頂部承載的作用力將呈現(xiàn)一種集中的趨勢,同時,由于軟基的承載力較差,便會導致道路表層形變或道路事故等現(xiàn)象發(fā)生。
目前,在市政道路施工中,布置長短樁復合地基的方式較多,為了確保負載力的均衡,應(yīng)當明確在其中長樁的作用主要是傳導負載力。也可以認為長樁的作用是將路面表層較為集中的負載力進行地下傳導,使路基結(jié)構(gòu)在投入使用過程中,不同位置受到的作用力相對均衡,達到長樁、短樁、樁間土支撐結(jié)構(gòu)三者協(xié)同工作的目的,為了滿足需求,應(yīng)在設(shè)計長短樁結(jié)構(gòu)前,根據(jù)市政道路工程的施工需求,對樁結(jié)構(gòu)的材料進行選擇[3]??蓪⒔Y(jié)構(gòu)中的長樁作為剛性樁,選擇混凝土或鋼管等硬度較高的材料作為長樁的設(shè)計材料,短樁的作用是均衡負載力,因此,可參照碎石樁、水泥土木樁、石灰樁等結(jié)構(gòu),進行短樁材料的選擇。同時,應(yīng)確保短樁結(jié)構(gòu)可以穿過加固層中淺層的軟土層,而其中長樁不僅要滿足穿過軟土層要求,同時還需要考慮在布置過程中的沉降方面問題。因此,在現(xiàn)場作業(yè)施工時,可通過承載力計算、沉降驗算等方式,進行長短樁合理性的檢驗。綜合上述分析,對市政道路工程中的樁結(jié)構(gòu)布置示意圖進行繪制,見圖1。
圖1 市政道路工程中的樁結(jié)構(gòu)布置示意圖
圖2 市政道路軟基加固處理施工流程示意圖
按照上述圖1 所示的內(nèi)容進行樁結(jié)構(gòu)布置。在(a)中,長短樁呈現(xiàn)均勻排布方式,屬于常規(guī)樁結(jié)構(gòu),在(b)中,樁體的總截面積相對較大,可以避免在附加應(yīng)力下發(fā)生形變的概率,更加有助于穩(wěn)固道路地基結(jié)構(gòu),在(c)中,將長樁布置在路基中間部位,可以實現(xiàn)將基礎(chǔ)樁基的彎矩調(diào)試到最小。
在明確長短樁復合地基具體布置方案后,為實現(xiàn)對市政道路軟土地基強度進一步提升,還需要對其進行加固處理。由于軟土地基的巖土類型眾多,在對市政道路軟基進行加固前,首先需要明確不同巖土類型應(yīng)當具備的地基土承載力基本容許值,表1 為不同軟體地基巖土類型物理力學參數(shù)表。
表1 不同軟體地基巖土類型物理力學參數(shù)表
為了實現(xiàn)對上述軟件加固技術(shù)在實際工程施工中的應(yīng)用效果檢驗,采用對比實驗的方式,通過設(shè)置一組利用傳統(tǒng)加固技術(shù)的市政道路施工方案作為對照組,對兩種不同技術(shù)的實際應(yīng)用效果進行對比分析。分別在兩組完成加固的軟土地基上設(shè)置5 個觀測點,將本文技術(shù)施工的觀測點記為K5+110、K5+120、K5+130、K5+140、K5+150, 將傳統(tǒng)技術(shù)施工的觀測點記為L5+110、L5+120、L5+130、L5+140、L5+150。對各個觀測點的沉降測量值進行記錄,為了確保實驗結(jié)果的可靠性,在對兩組觀測點進行沉降測量時,均采用BGYCH16-560 型號沉降觀測儀進行測量,該沉降測量儀測量精度為0.1mm,符合本文對比實驗的分析精度。從沉降測量儀當中提取相應(yīng)的數(shù)據(jù),并記錄如表2所示。
表2 兩種加固技術(shù)施工效果對比
從表2 得出的實驗結(jié)果可以看出,采用本文加固技術(shù)的軟土地基各個觀測點的沉降值均未超過6.50mm,而采用傳統(tǒng)加固技術(shù)的軟土地基各個觀測點的沉降值均超過了15.00mm。從上述得出的實驗結(jié)果對比可以看出,本文軟基加固技術(shù)沉降值越低,說明軟土地基越不容易變形,抗壓強度越高,反之同理。因此,進一步證明本文提出的基于軟基加固技術(shù)的市政道路施工方案可有效增加軟土地基強度,具有更高的應(yīng)用可行性。
結(jié)束語
為了提高市政道路工程的質(zhì)量性,開展本文的研究,但此次研究并不是“終點”,而是市政工程道路施工研究的“起點”,要確保我國市政工程的可持續(xù)實施,可在進一步對道路工程的研究中投入人力與物力,把握高質(zhì)量工程與綠色工程的平衡點。并在有必要的情況下,健全工程質(zhì)量監(jiān)督機制,及時做好工程質(zhì)量的現(xiàn)場勘查與復查,確保我國道路工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展向著更加完善的方向發(fā)展。此外,還應(yīng)當引進現(xiàn)代化施工技術(shù),以高新技術(shù)帶動行業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新,在真正意義上為軟土地基施工提供指導。