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山西誠達(dá)公路勘察設(shè)計有限公司晉中分公司 山西晉中 030600
軟土地基在道路施工中較為常見,需要配合相應(yīng)的施工技術(shù)進(jìn)行施工處理,保證道路的穩(wěn)定性滿足要求,確保道路的使用安全。各個城市的地理環(huán)境各不相同,所以道路的施工位置也有較大的差異。通過對軟土地基施工技術(shù)的有效應(yīng)用,保證道路質(zhì)量,避免道路出現(xiàn)變形、開裂等問題,確保道路的地基穩(wěn)定,延長道路的使用壽命。相關(guān)施工人員需要重視地基中的水分處理,在施工過程中,明確軟土地基的含水量,并加以控制,通過合理運(yùn)用軟土地基施工技術(shù),減少軟土地基對道路施工質(zhì)量的影響,滿足城市發(fā)展需求[1]。
軟土當(dāng)中包含了大量粘土與粉土,土質(zhì)較為松散,有機(jī)質(zhì)土孔隙比較大。從電荷角度來分析,軟土地基當(dāng)中的負(fù)電荷比較多,呈現(xiàn)多孔隙狀,特別容易吸水,水分能夠長時間保留在土體當(dāng)中,增加軟土路基含水量。同時,因為軟土路基含水量較高,會降低土體承載力。
軟土路基具備較強(qiáng)的流動性,經(jīng)過長時間的承載負(fù)重,特別容易出現(xiàn)推移現(xiàn)象。由于軟土路基出現(xiàn)移動變化,會影響公路路基的穩(wěn)定性,當(dāng)外界荷載較大時,路基容易發(fā)生坍塌破壞。
軟土地基結(jié)構(gòu)復(fù)雜,結(jié)合其組成特點(diǎn)得知,軟土路基的抗壓與抗剪能力均比較弱,同時,軟土路基屬于多孔隙結(jié)構(gòu),承載能力較差。在公路工程施工過程當(dāng)中,如果上部行車荷載過大,超出軟土路基承受范圍,特別容易出現(xiàn)大面積的坍塌與下陷,嚴(yán)重的還會引發(fā)大規(guī)模施工事故。
對于處理含水量過大但土質(zhì)較好的軟土路基,一般采用表層排水法。表層排水法是通過在路基兩側(cè),挖設(shè)一定深度的排水溝,在溝內(nèi)回填透水性好的碎石,形成盲溝,來排除路基范圍內(nèi)所含的地表水,降低路基含水率,通過重新固結(jié),提高路基的承載力,保證后續(xù)道路施工質(zhì)量。
軟土置換地基處理技術(shù)是將原來的軟土挖出,使用力學(xué)性質(zhì)較好的土料進(jìn)行換填,從而提高地基土層的各項性能,使其達(dá)到路橋工程建設(shè)所需的各項要求。在對土層行換填施工時,應(yīng)對置換土層的透水性、密實度和含水量等性能參數(shù)進(jìn)行試驗檢測,從而保證換填的土料能夠符合施工規(guī)定,確保不會對工程整體的施工質(zhì)量造成影響。當(dāng)軟土地基面積相對較小時,利用挖土機(jī)將軟土挖出并利用碎石進(jìn)行換填。在此過程中,由推土機(jī)配合檢平,隨后用振動壓路機(jī)對其進(jìn)行碾壓。根據(jù)現(xiàn)場的試驗效果調(diào)整壓實層的厚度和進(jìn)行碾壓的次數(shù),在壓實過程中,對于一些縫隙要及時使用碎石進(jìn)行填充。完成以上操作后,由監(jiān)理工程師進(jìn)行檢驗。路基填筑施工中,需在路基的兩側(cè)使用片石進(jìn)行砌筑,使邊坡達(dá)到密實要求。每一層填筑施工都要進(jìn)行隨時填充、鋪展、檢平和碾壓。另外,為了有效排水,避免水的聚集,還要設(shè)置約3%的橫坡[2]。
粉煤灰碎石樁加固施工技術(shù),通過將水泥、碎石和粉煤灰進(jìn)行完全攪拌,然后利用攪拌設(shè)備,將固化材料有序的注入軟土路基內(nèi)部,形成強(qiáng)度較高的樁體,達(dá)到提升公路路基穩(wěn)定性的目的。由于此項軟土加固處理技術(shù)具備良好的操作性能,可以形成穩(wěn)定的樁體結(jié)構(gòu),施工流程較為簡單,無需使用較多施工材料,所以,在公路軟土路基加固處理中,被廣泛運(yùn)用。
雖然此項軟土路基加固處理技術(shù)存在諸多優(yōu)點(diǎn),但是,也存在一定缺陷,在實際加固處理施工環(huán)節(jié),容易出現(xiàn)堵管,主要是因為混凝土泵送期間,泵送的軟管彎曲半徑較小,會對混凝土輸送速度產(chǎn)生一定影響,從而發(fā)生堵管現(xiàn)象,因此,施工人員要加強(qiáng)處理力度。為了保證粉煤灰碎石樁加固施工技術(shù)在公路軟基處理中得到良好運(yùn)用,施工人員要嚴(yán)格控制粉噴樁的轉(zhuǎn)速,并加強(qiáng)材料控制力度,不斷提高公路軟基加固效果。
首先,可采取表層排水。在遇到含水量很高的軟土地基時,只要將降水量控制到一定標(biāo)準(zhǔn)時,才能進(jìn)行道路橋梁施工。因此,地表排水處理的這個過程是非常重要的。
因此,先要對軟土地基做砂層鋪墊,由于砂層本身具有強(qiáng)排水性,可以使其含水量得到有效地控制。萬一鋪設(shè)砂層后仍有更多的水,則需要通過挖掘排水溝的方式將水排出,以此降低含水量。在之后填埋水溝的過程中,強(qiáng)透水材料的應(yīng)用必須被使用以確保排水達(dá)到需要的標(biāo)準(zhǔn)。
再次,填料法。在公路施工過程中,軟土地基一旦出現(xiàn)位移或沉降問題,說明地基中存在著土層不均勻的現(xiàn)象。此時需要墊層材料來提高地基的承受力和通行能力,這可以很大程度避免軟土地基的坍塌,提高軟土地基的承受力。其中鋪墊的材料則主要以玻璃纖維格、無紡布等為主,有助于提高地基的承載力。
最后,排水砂墊層施工技術(shù)。在施工中遇到地基土層薄、其含水量較大問題時,便需采用砂墊層技術(shù)。應(yīng)該注意的是,在實際施工過程中,將砂墊層設(shè)置在土層頂層之上,砂墊層厚度應(yīng)保持在20~100cm左右,使地基上部的土得到有效固化和有效排水,最大限度提升其承載力。鋪設(shè)砂層不僅可以大大縮短工期,提高施工效率,還可以使砂墊層作為地下排水的一個渠道,進(jìn)一步疏干水流。
通過利用加載法可減少沉降問題的出現(xiàn),比如,在加載法中地基固結(jié)沉降方法是其中一種較為常見的施工技術(shù),在大氣壓力的作用下,可取得較好的效果。在處理軟土地基過程中,上部砂層地基可減少地下水的出現(xiàn),施工人員利用鋼板對其進(jìn)行處理,降低地下水位,保證不會影響周圍的環(huán)境。在施工過程中填土加載法與沉降時間、重量之間具有相應(yīng)聯(lián)系,這種方法主要可控制路面質(zhì)量,減少沉降問題。如果無法保證地基平穩(wěn),應(yīng)采取緩速加載法對其進(jìn)行施工,避免破壞地基[3]。
石灰的特性決定了它能有效地改善地基的穩(wěn)定性。在該技術(shù)的應(yīng)用中,先在軟土表面鋪設(shè)砂、礫石,再利用相關(guān)設(shè)備對砂、礫石進(jìn)行破碎,使砂、石灰有效結(jié)合,提高砂、礫石、石灰與軟土的粘結(jié)程度。砂和石料的量是由軟土地基的含水量決定的,因此在正式采用深層石灰攪拌技術(shù)之前,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)將與軟土地基含水量有關(guān)的數(shù)據(jù)信息整合起來,確定砂石和石灰的用量,從而進(jìn)一步提高該技術(shù)的應(yīng)用效果。深層石灰混合技術(shù)的應(yīng)用不僅可以提高地基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度,而且可以降低成本。
軟基加固各項作業(yè)技術(shù)當(dāng)中,現(xiàn)澆混凝土管樁作業(yè)技術(shù)屬于常用技術(shù)手段。合理應(yīng)用現(xiàn)澆混凝土管樁作業(yè)技術(shù),可確保振動的沉管樁及預(yù)應(yīng)力管樁各項技術(shù)優(yōu)勢得以有效發(fā)揮,且具備著良好防滲墻優(yōu)勢。當(dāng)前,選用1.5m管徑現(xiàn)澆混凝土管樁,具備較強(qiáng)強(qiáng)度特性,軟基松軟區(qū)域加固深度為25m,技術(shù)員可通過施工組織的合理優(yōu)化,簡化處理現(xiàn)澆混凝土管樁作業(yè)工藝。在一定程度上,現(xiàn)澆混凝土管樁作業(yè)技術(shù)手段適宜在各種不同軟基松軟區(qū)域當(dāng)中應(yīng)用,適用性相對較強(qiáng)。公路項目建設(shè)施工期間,借助現(xiàn)澆混凝土管樁這種軟基加固的技術(shù)手段,能夠強(qiáng)化軟基密實度及固定性,提升項目總體的施工質(zhì)量。
對于不同的地質(zhì)條件,或同一工程、同一工況,會有不同的處理方案供選擇。采取什么樣的方案,首先要根據(jù)工程現(xiàn)場的情況來確定。綜合考慮地下軟土地基、場地周圍建筑物、可用機(jī)械、材料選擇等方面的條件,綜合比較和選擇后,選擇最佳方案。
不同的處理方案對軟土地基處理的效果和造價有很大影響。應(yīng)緊密結(jié)合現(xiàn)場條件,采用處理效果好、工程經(jīng)濟(jì)性高的方案。我們不能把經(jīng)濟(jì)放在一邊只考慮效果,不能只考慮效果而忽略項目的經(jīng)濟(jì)性。方案選擇應(yīng)進(jìn)行比較。
處理方案應(yīng)考慮生態(tài)環(huán)保因素,選用的建筑材料應(yīng)便于使用。在施工過程中,要注重保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境,避免施工因素對生態(tài)環(huán)境的破壞。在施工過程中,要始終貫徹可持續(xù)發(fā)展理念,在保護(hù)周邊生態(tài)環(huán)境的基礎(chǔ)上,不斷提高施工質(zhì)量和效率。
綜上所述,軟土地基的施工技術(shù)對公路的穩(wěn)定性、安全性以及施工效率具有不可忽視的巨大作用。因此,一定要先認(rèn)識到軟土地基的本身特征及其在公路中產(chǎn)生的危害,然后對癥下藥,采取不同的施工技術(shù)來規(guī)避施工中可能產(chǎn)生的任何風(fēng)險。