蘇杭
(中交第二公路工程局有限公司,陜西 西安 710000)
市政道路是城市現(xiàn)代化發(fā)展中必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施,在促進(jìn)城市持續(xù)發(fā)展中,起著關(guān)鍵性的作用。隨著近些年的發(fā)展,城市中的車輛越來(lái)越多,相關(guān)的市政道路工程也變多,規(guī)模也較以往更大,實(shí)際進(jìn)行施工建設(shè)時(shí)不可避免地會(huì)遇到一些問題,如軟土路基施工建設(shè),因?yàn)橄嚓P(guān)的施工工藝非常復(fù)雜,具有一定的施工難度,為確保道路施工的穩(wěn)定性及安全性,需嚴(yán)格按照有關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn),強(qiáng)化對(duì)施工技術(shù)的控制,避免施工時(shí)產(chǎn)生安全隱患,進(jìn)而增強(qiáng)路基強(qiáng)度,保證施工質(zhì)量。
第一,透水性不好。軟土路基的含水量較大,且透水性能差,垂直層面幾乎不透水,甚至呈流塑狀態(tài),這對(duì)排水固結(jié)不利,會(huì)導(dǎo)致建筑物沉降速度降低、沉降過(guò)程延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。軟土路基中的水分往往不能正常通過(guò)排水管線,這樣道路工程施工中,相關(guān)原材料可能會(huì)長(zhǎng)時(shí)間被水浸濕,這會(huì)加快其腐蝕速度,極有可能導(dǎo)致道路后期產(chǎn)生大面積病害問題。除此之外,軟土路基排水能力差,還會(huì)導(dǎo)致土質(zhì)松軟的問題。所以,在軟土路基施工建設(shè)中,有必要落實(shí)好排水工作。
第二,壓縮性比較高。軟土路基較為特殊,其內(nèi)部土壤是十分松軟的,還有著非常大的間隙,在較大的外力作用下,軟土路基極易出現(xiàn)壓縮變形等問題,這會(huì)導(dǎo)致路面、沉降及開裂等病害。隨著城市化進(jìn)程的加速,市政道路網(wǎng)絡(luò)持續(xù)發(fā)展,這在一定程度上促進(jìn)了區(qū)域間的聯(lián)系,使交通運(yùn)輸更加便捷,但也會(huì)提高道路交通的壓力,增加道路的總承重,導(dǎo)致路基承受的壓力越來(lái)越大,加大軟土路基的安全隱患。嚴(yán)重的話,會(huì)超出市政道路的基本荷載能力,導(dǎo)致路基變形、路面坍塌等問題。
第三,結(jié)構(gòu)不平衡。軟土一般包括淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等,由于上述土質(zhì)的特殊性,使得軟土路基的土壤密度比較小、強(qiáng)度不高。市政道路在運(yùn)行之后,在相似的荷載作用下,軟土路基更容易出現(xiàn)受力不平衡的問題,進(jìn)而導(dǎo)致路面開裂,甚至路基崩裂,對(duì)交通通行安全產(chǎn)生不良影響。
具體來(lái)看,因軟土路基處理不當(dāng)導(dǎo)致的市政道路病害包括三種形式。一是開裂病害,二是沉降病害,三是失穩(wěn)病害。在這三種病害中,開裂病害一般是由于路基強(qiáng)度不足導(dǎo)致的,在荷載的作用下,造成路基變形,同時(shí)路面也會(huì)出現(xiàn)扭曲及開裂現(xiàn)象。另外,若是路面滲水以及路基內(nèi)產(chǎn)生水分蒸發(fā)循環(huán)現(xiàn)象,也會(huì)造成路基收縮問題,進(jìn)而導(dǎo)致開裂病害。沉降病害是路基長(zhǎng)期受車輛影響,但路基的強(qiáng)度不能承受車輛施加的荷載,從而造成路基沉降病害。失穩(wěn)病害,大多數(shù)是水流作用導(dǎo)致的,不管是路面滲水,還是自然雨水的作用,都會(huì)導(dǎo)致道路材料長(zhǎng)時(shí)間被水浸濕,這便極易出現(xiàn)腐蝕及破壞問題,從而產(chǎn)生路基失穩(wěn)病害。
第一,軟土路基強(qiáng)度不高。就市政道路工程來(lái)看,對(duì)施工質(zhì)量的要求非常高,想要全面降低道路安全風(fēng)險(xiǎn),就需要有效保證路基強(qiáng)度,全面延長(zhǎng)道路的使用壽命,使道路工程要滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、要求。然而因?yàn)檐浲恋膹?qiáng)度普遍不高,在較大的擠壓及震動(dòng)下,會(huì)導(dǎo)致軟土土壤的強(qiáng)度越來(lái)越低,容易對(duì)路面造成損壞,造成各種程度的變形問題,甚至出現(xiàn)路面沉降現(xiàn)象。想要有效避免路面沉降病害,在進(jìn)行軟土路基施工時(shí),施工單位需要對(duì)軟土進(jìn)行取樣及分析等,采取針對(duì)性的手段,有效提高土體密度,讓路基土層的承載力能夠達(dá)到市政道路的施工標(biāo)準(zhǔn)。
第二,邊坡路基極易受雨水沖刷影響。進(jìn)行市政道路建設(shè)時(shí),需對(duì)邊坡路基建設(shè)加以重視,由于其與路基的穩(wěn)定性存在密切的關(guān)系,因此應(yīng)采取科學(xué)的處理方案,對(duì)邊坡路基進(jìn)行處理,以免影響后續(xù)施工環(huán)節(jié)的正常開展。對(duì)此,施工單位應(yīng)做到統(tǒng)籌全局,采取整體性策略,既要防止邊坡路基受到雨水沖刷的影響,也要按照市政道路的總體規(guī)劃,促進(jìn)施工建設(shè)協(xié)調(diào)開展。
第三,無(wú)法有效掌控路基沉降及剩余沉降的比例。在城市發(fā)展中,市政道路施工非常關(guān)鍵,其中,在軟土地段施工是一大難點(diǎn)。想要提升軟土路基的強(qiáng)度,提高其承載能力,一般情況下,會(huì)在軟土路基中增添硬質(zhì)土,該方式的效果比較好,然而還是會(huì)產(chǎn)生諸多問題,如無(wú)法有效掌控路基沉降與剩余沉降的比例。對(duì)此,施工單位在軟土路基填土作業(yè)過(guò)程中,需對(duì)二者之間的比例進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算與科學(xué)控制,這樣才能保證軟土路基施工滿足有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求。
對(duì)軟土路基進(jìn)行處理時(shí),置換技術(shù)是非常常見的,雖然普通的表層處理方式能夠增強(qiáng)軟土路基的強(qiáng)度,保證路基的穩(wěn)定性,然而卻會(huì)對(duì)路基使用期限造成影響。在軟土路基施工中,借助置換技術(shù),利用強(qiáng)度及穩(wěn)定性都比較優(yōu)異的材料,對(duì)之前的土壤進(jìn)行置換,從根本上避免公路裂縫等問題的出現(xiàn)。置換技術(shù)一般有兩種技術(shù)形式:一種是人工挖掘置換形式;另一種是爆破置換形式,在應(yīng)用該技術(shù)時(shí),應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境以及相關(guān)需求來(lái)選擇置換形式。比如,采用人工挖掘置換形式,該形式的穩(wěn)定性是比較好的,還有較高的安全度,可以運(yùn)用于較大的范圍,但是其不足之處是施工成本較高,且工程進(jìn)度緩慢。而爆破置換技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于施工速度非???,施工成本也不高,但是其穩(wěn)定性及安全性卻不如人工挖掘置換形式。
借助強(qiáng)夯技術(shù)可以改善軟土路基存在的土壤比較疏松以及密度比較低等問題。該處理方式一般是借助機(jī)械外力,對(duì)路基土壤進(jìn)行夯實(shí)處理,以進(jìn)一步增強(qiáng)路基的強(qiáng)度,使其達(dá)到市政道路的施工標(biāo)準(zhǔn)。主要是借助專業(yè)機(jī)械設(shè)備,將重量為10~40t 的重錘,從一定的高度迅速落下,對(duì)軟土路基造成一定的沖擊,起到夯實(shí)的作用,其落高需要根據(jù)軟土路基的屬性以及相關(guān)道路施工標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行判斷,通常建議將落高控制在10~40m 的范圍,以保證形成較大的沖擊力,從而有效夯實(shí)土層。強(qiáng)夯技術(shù)可以運(yùn)用在粒土及碎石等軟土路基施工中,能夠形成明顯的強(qiáng)化效果,在飽和度比較高的黏土路基中,該技術(shù)的加固效果就不是非常明顯。
排水固結(jié)法,主要是對(duì)軟土路基開展預(yù)壓處理,這個(gè)方法一般會(huì)運(yùn)用在黏性土壤的路基施工中,借助土壤排水固結(jié)方式,在路基內(nèi)部構(gòu)建排水系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上增強(qiáng)其抗剪及承載性能。實(shí)際進(jìn)行市政道路施工時(shí),將該項(xiàng)技術(shù)和其他處理技術(shù)一起運(yùn)用,可以顯著增強(qiáng)加固效果,如將該項(xiàng)技術(shù)同加載法一起運(yùn)用。從原理上,排水固結(jié)法主要是根據(jù)軟土路基的土壤性質(zhì)—土壤含水量較大,將土壤中多余的水分排出,進(jìn)而增強(qiáng)土壤強(qiáng)度,提高路基的承載能力。但是從使用范圍上,該項(xiàng)技術(shù)的使用存在一定的局限性,一般運(yùn)用在含水量較高的路基施工中,應(yīng)用在其他土壤類型中作用則不會(huì)特別明顯。
回填軟土路基方式可按照下述四個(gè)步驟來(lái)完成。首先,施工技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)方案,對(duì)軟土路基進(jìn)行分層回填。先對(duì)其鋪設(shè)300mm 以下的土層,同時(shí)實(shí)施基層路面碾壓作業(yè),進(jìn)一步增強(qiáng)路基的密實(shí)度,接著再開展第二次填筑作業(yè),正式進(jìn)行回填作業(yè)前,施工人員應(yīng)先對(duì)所需填土的用量開展合理計(jì)算。其次,借助裝載機(jī)開展軟土路基碾平處理,當(dāng)路基足夠平整后,再通過(guò)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓處理,建議將碾壓次數(shù)控制在八次左右,如此才能有效達(dá)到路基密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。在借助壓路機(jī)開展施工的過(guò)程中,應(yīng)結(jié)合相關(guān)的操作流程,一方面,應(yīng)對(duì)邊緣部位進(jìn)行碾壓;另一方面,要對(duì)路基中間部分進(jìn)行碾壓。再次,應(yīng)科學(xué)選取填料,填料主要運(yùn)用粗砂,以保證足夠的壓實(shí)性,若是條件允許,還可以在其中添加一定的碎石,但是應(yīng)對(duì)碎石進(jìn)行合理分布。最后,應(yīng)第一時(shí)間對(duì)軟土路基沉降現(xiàn)象開展觀測(cè)。結(jié)合有關(guān)的施工要求,監(jiān)理方需定期開展施工地段檢測(cè)工作,在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中,應(yīng)借助專業(yè)的測(cè)試儀器,對(duì)測(cè)點(diǎn)及轉(zhuǎn)點(diǎn)進(jìn)行固定處理,在這一過(guò)程中,要求合理設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn),其前視距離應(yīng)控制在15cm 以內(nèi),同時(shí)保證觀測(cè)距離都在3m 以上。
表層處理技術(shù)一般都是運(yùn)用在路基比較松軟的部位,利用排水及鋪設(shè)等方式,增強(qiáng)地表的強(qiáng)度,最大程度地降低路基局部變形及沉降的問題。實(shí)際施工建設(shè)時(shí),應(yīng)確保機(jī)械作業(yè)效率,保證填土的均勻性。采用表層處理技術(shù)時(shí),一般是對(duì)軟土表層開展處理,要求施工人員對(duì)施工部位的土層情況有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),如了解土壤的含水量等情況。同時(shí),應(yīng)對(duì)這些數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行整理及歸納。若是條件允許,可利用試驗(yàn)檢測(cè)的方式,分析土壤的實(shí)際狀況,在這一過(guò)程中,相關(guān)技術(shù)人員可借助科學(xué)的技術(shù)方法及手段來(lái)完成。但是表層處理技術(shù)也有一定的缺點(diǎn),雖然該項(xiàng)技術(shù)能夠全面增強(qiáng)表層強(qiáng)度,但還是不能確保路基的運(yùn)用時(shí)間。所以,道路施工建設(shè)結(jié)束后,必須落實(shí)相關(guān)的維修及養(yǎng)護(hù)工作,盡可能延長(zhǎng)公路的使用壽命。另外,需加強(qiáng)對(duì)該技術(shù)手段的研究,使其更加完善、成熟。
加載技術(shù),通常情況下是借助人為壓制的方式,對(duì)軟土路基土質(zhì)進(jìn)行優(yōu)化處理,如借助重型壓路機(jī),對(duì)軟土路基進(jìn)行壓實(shí)處理,有效控制軟土的空隙及水分,讓軟土土質(zhì)可以達(dá)到相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。加載技術(shù)的操作是比較簡(jiǎn)單,還有著顯著的效果,不但可以滿足施工建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),還能全面降低施工成本,該技術(shù)被普遍運(yùn)用在軟土路基工程施工中。此外,在開展軟土路基施工時(shí),借助噴漿及粉噴技術(shù),能夠?qū)浲谅坊M(jìn)行加固,構(gòu)建出強(qiáng)度大的樁體,保證其良好的穩(wěn)定性,構(gòu)建穩(wěn)定的負(fù)荷路基。采用噴樁技術(shù)時(shí),應(yīng)根據(jù)市政道路的具體建設(shè)情況,科學(xué)選擇相應(yīng)的粉噴及噴漿技術(shù),第一時(shí)間加固軟土土層,從而確保路基的穩(wěn)定性。
袋裝砂井法有著極好的便利性,且該技術(shù)的施工成本相對(duì)較低,能夠在軟土路基的土層上,構(gòu)建固結(jié)的排水面。在正式進(jìn)行施工建設(shè)前,應(yīng)根據(jù)相關(guān)的施工要求,在軟土路基中構(gòu)建若干個(gè)砂井,同時(shí)在其附近增設(shè)砂土層,接著增設(shè)土工布。在軟土路基處理中運(yùn)用袋裝砂井法,能夠全面縮短軟土中的排水距離,提高排水量,進(jìn)一步提高排水速度,提高軟土路基的承載能力,進(jìn)而增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。擠密法一般是借助擠密樁間土、實(shí)施分層夯實(shí)的形式進(jìn)行處理,該方法有著較大的適用范圍。在實(shí)際施工建設(shè)時(shí),由于土質(zhì)類型存在較大的區(qū)別,所以采用的擠密方法也存在一定的區(qū)別。若是采用素土進(jìn)行處理,該方式可稱作土樁擠密法,若是采用灰土進(jìn)行處理,該方式可稱作灰土擠密法,它們都可以運(yùn)用在具有一定厚度的軟土路基中。
第一,振動(dòng)水沖技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)一般運(yùn)用于軟土路基的打孔操作環(huán)節(jié),在孔中增添砂石等材料,利用分層振石方式,對(duì)路基進(jìn)行強(qiáng)化。樁體借助石灰灌注方式實(shí)現(xiàn),同時(shí)還會(huì)在其中增添粉煤灰等,因?yàn)樵擃惒牧嫌蟹浅?qiáng)的吸水能力,遇水還會(huì)膨脹,可對(duì)附近土體進(jìn)行擠壓,從而提升軟土路基的穩(wěn)定性。
第二,高壓旋噴技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)主要是借助高壓旋轉(zhuǎn)噴嘴,在土壤中灌注水泥砂漿,將其同土體進(jìn)行全面融合,從而最大程度地實(shí)現(xiàn)固化土壤的作用,有效利用材料自身的荷載能力及承壓能力,保證軟土路基可以滿足道路建設(shè)要求。在運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中,需重視防范滲漏問題。比如,借助連鎖樁施工工藝,通過(guò)定向噴射技術(shù),在土壤中構(gòu)建連續(xù)墻,增強(qiáng)路基防滲漏能力。該項(xiàng)技術(shù)一般運(yùn)用在砂性土及黃土等軟土路基中,該技術(shù)具有占地小、噪音低等優(yōu)勢(shì),但卻會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染問題,同時(shí)施工成本相對(duì)較高。因此,在施工過(guò)程中應(yīng)結(jié)合實(shí)際狀況,科學(xué)分析是否選用該項(xiàng)技術(shù)。
綜上所述,在道路工程施工中,路基施工是十分關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié),想要有效保證路基的穩(wěn)定性及安全性,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)路基尤其是軟土路基處理的重視程度。在實(shí)際施工建設(shè)時(shí),應(yīng)根據(jù)軟土路基的具體狀況,對(duì)癥下藥,采取科學(xué)的處理技術(shù)手段,如加載技術(shù)及強(qiáng)夯法等,以切實(shí)實(shí)現(xiàn)路基強(qiáng)化效果,保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。