顧雪晶
(貴陽(yáng)市南明區(qū)市政工程管理所 貴州貴陽(yáng) 550000)
目前,我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況相對(duì)較好,市政道路施工的規(guī)模也在逐步擴(kuò)大,為我國(guó)城市化建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。在市政道路施工過(guò)程中,由于各地區(qū)的地質(zhì)情況具有較大差異,再加上其它外界因素的影響,市政道路的軟土地基沉降現(xiàn)象較為嚴(yán)重。在這種情況下,應(yīng)用軟基加固技術(shù)不僅可以很好地解決軟土地基沉降問(wèn)題,還能保證市政道路施工質(zhì)量。
一般來(lái)說(shuō),軟土地基沉降是伴隨市政道路施工中路堤填土高度的增加而形成的,主要可以分為瞬時(shí)沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降。若將軟土地基中的變形量用S來(lái)表示,可得到公式S=SC+Sd+SS,這個(gè)公式中的SC為主固結(jié)沉降;SS為次固結(jié)沉降;Sd為瞬時(shí)沉降。
市政道路施工若選擇大量粘性土作為地基的主地層,道路就很容易發(fā)生主固結(jié)沉降。粘性土中含有大量的孔隙水,在外界壓力的作用下,孔隙水會(huì)被不斷擠出。這樣,隨著孔隙水的不斷減少,粘土地基就會(huì)因內(nèi)部壓力的減少而發(fā)生嚴(yán)重的變形,繼而導(dǎo)致主固結(jié)沉降現(xiàn)象的發(fā)生。
在主固結(jié)沉降現(xiàn)象發(fā)生之后,一般都會(huì)伴有次固結(jié)沉降現(xiàn)象,次固結(jié)沉降也可以被稱作為蠕動(dòng)沉降。穩(wěn)定填土?xí)橛邢鄳?yīng)的荷載影響,導(dǎo)致市政道路施工中土體不同顆粒結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞,進(jìn)而出現(xiàn)螺旋變形。次固結(jié)沉降雖不如主固結(jié)沉降現(xiàn)象發(fā)生頻繁,但其帶來(lái)的危害也不容小視。
瞬時(shí)沉降,主要指的是填土、施工等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的荷載所帶來(lái)的瞬間剪應(yīng)力導(dǎo)致孔隙水無(wú)法及時(shí)排除,進(jìn)而發(fā)生的路基沉降。瞬時(shí)沉降一般會(huì)使路基土體發(fā)生形變,而并非體變,這種變形也可以被稱作為剪切變形。若是用彈性理論、變形理論對(duì)瞬時(shí)沉降加以分析,可用以下公式來(lái)進(jìn)行:
式中:Sd代表的是瞬時(shí)沉降;Cd代表的是荷載量截面積與相應(yīng)的形狀系數(shù);q為均勻分布荷載量;u為路基土體自身的泊松比;E為路基土體的彈性模量。
在對(duì)如上文所述的軟土地基沉降現(xiàn)象加以概述后,就可以探討軟基加固技術(shù)在市政道路施工中的具體應(yīng)用,一般來(lái)說(shuō),其主要的應(yīng)用方面有以下幾點(diǎn):
軟土地基表層處理技術(shù)是軟基加固技術(shù)中最基本的一種,具有較強(qiáng)的基礎(chǔ)性,操作起來(lái)無(wú)太大難度,因此應(yīng)用范圍比較廣泛。該技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí),需要施工人員在填筑軟土路基之前,集中排出軟土路基內(nèi)部水分,以此降低路基的內(nèi)部含水量。施工人員應(yīng)當(dāng)選取砂礫作為墊層,在砂礫上鋪筑一定數(shù)量的灰土,在選擇灰土的時(shí)候,一般可以選擇煤灰土或石灰土,這樣可以很好地預(yù)防軟土地基內(nèi)部水分上滲。此后,施工人員需要在相應(yīng)位置挖設(shè)水溝,并用砂礫對(duì)水溝進(jìn)行回填,形成盲溝,盲溝的主要作用就是保證軟土路基內(nèi)部水分順暢排出。一般來(lái)說(shuō),盲溝的寬度可以在0.5m左右,深度不能超過(guò)1m。表層處理技術(shù)雖然操作起來(lái)相對(duì)容易,但是只能作為最基本的軟基加固技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用,對(duì)于較為嚴(yán)重的軟土路基沉降無(wú)法發(fā)揮更好的應(yīng)用效果。
預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)也是軟基加固技術(shù)的重要組成部分,可以很好地改變軟土路基本身土質(zhì)的松軟程度,確保市政道路施工的整體質(zhì)量。
某市在市政道路施工過(guò)程中,為解決軟土路基沉降,在選擇軟基加固技術(shù)的時(shí)候應(yīng)用了預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)。施工人員在處理軟土地基之前,先進(jìn)行定位工作并保證定位的準(zhǔn)確性,將軟土地基出現(xiàn)松軟、沉降的位置標(biāo)出并劃定相應(yīng)的施工范圍,這樣能夠確保加固工作有效進(jìn)行,避免加固位置與相關(guān)施工要求脫節(jié)。其次,在選定好相應(yīng)的加固位置之后,施工人員會(huì)開(kāi)始進(jìn)行測(cè)量,根據(jù)測(cè)量所得相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)確定具體的管樁埋設(shè)位置,這樣有利于保證管樁埋設(shè)的準(zhǔn)確性,也可以方便施工人員對(duì)其進(jìn)行定位。最后,在此基礎(chǔ)上,施工人員可以對(duì)管樁埋設(shè)的位置進(jìn)行再一次確定,之后就可以進(jìn)行管樁施工,將管樁埋設(shè)于路基比較松軟的位置。需要注意的是,施工人員在選擇應(yīng)用預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)的時(shí)候,一定要在施工結(jié)束之后放置相應(yīng)的安全警示標(biāo)志,以免留有安全隱患。
排水固結(jié)方法,也是軟基加固技術(shù)中的一種,其中,垂直類型的排水固結(jié)方法應(yīng)用比較廣泛。垂直排水固結(jié)方法,主要可以適用于較為軟弱的土層及飽和度較高的土層,可以有效解決此類型軟土路基的沉降問(wèn)題。
如圖1所示的市政道路建設(shè)現(xiàn)場(chǎng),施工人員為了解決路基沉降問(wèn)題,選擇了排水固結(jié)方法。施工人員先是在原始土體中架設(shè)了相應(yīng)的豎直排水井,確保孔隙水得以緩慢排出,并且不斷減小土層中相應(yīng)的孔隙比。在這一過(guò)程中,施工人員還結(jié)合使用了砂墊層,待水分完全排出之后,對(duì)路基施以壓力,保證路基在短時(shí)間內(nèi)就可以達(dá)到預(yù)想的固結(jié)效果,以此增強(qiáng)軟土路基的穩(wěn)定性。在動(dòng)力固結(jié)的作用之下,土層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化,若土層的實(shí)際沉降情況與夯擊過(guò)程中的作用力成正比,且土層內(nèi)部的液化反應(yīng)全部完成,土層中所含的孔隙水就會(huì)變成自由水。這樣,自由水可以被土層中的微小顆粒所吸附,保證相應(yīng)的施工效果。由于該工程的施工人員選擇應(yīng)用了排水固結(jié)方法,不僅避免了軟土路基發(fā)生嚴(yán)重沉降,也確保了該工程整體的施工質(zhì)量。
強(qiáng)夯技術(shù),也被稱為動(dòng)力加固技術(shù),強(qiáng)夯技術(shù)目前在很多市政道路施工中得以應(yīng)用,且具有較好的應(yīng)用效果。一般來(lái)說(shuō),強(qiáng)夯技術(shù)的主要應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)有加固效果明顯、適應(yīng)度較高、應(yīng)用范圍廣泛等幾個(gè)方面,此外,強(qiáng)夯技術(shù)可以使軟土地基的緊實(shí)度較高,避免其發(fā)生沉降等。
圖1 某市市政道路施工建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)圖
強(qiáng)夯技術(shù)主要可以用于工期較短的市政道路施工中,也可以將其應(yīng)用于面積較大的軟土層施工過(guò)程中。雖然強(qiáng)夯技術(shù)目前應(yīng)用相對(duì)較為廣泛,但是其施工成本相對(duì)略高,這主要是因?yàn)樵趹?yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)的過(guò)程中,施工人員需要在施工位置架設(shè)沙井。需要注意的是,在應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)的過(guò)程中,施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)軟土地基施工位置進(jìn)行反復(fù)論證,看強(qiáng)夯技術(shù)是否可以與工程實(shí)際相結(jié)合,兩者之間是否匹配,這樣才能真正確保軟土路基施工的整體緊實(shí)程度,保證市政道路施工的整體質(zhì)量,避免在應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)的過(guò)程中出現(xiàn)其它問(wèn)題,影響該技術(shù)的具體應(yīng)用效果。
除了上述幾種主要的方法之外,軟基加固技術(shù)還有其它不同內(nèi)容,施工人員可以根據(jù)市政道路建設(shè)施工的實(shí)際情況去加以選擇,以保證施工整體質(zhì)量。
在市政道路建設(shè)施工中,軟土地基沉降會(huì)給施工質(zhì)量帶來(lái)嚴(yán)重影響,其中,軟土地基沉降主要可以分為瞬時(shí)沉降以及主、次固結(jié)沉降。為了解決軟土地基沉降這一問(wèn)題,施工人員一般會(huì)應(yīng)用軟基加固技術(shù),并且收到了很好的應(yīng)用效果。目前,主要的軟基加固技術(shù)有預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)、表層處理技術(shù)、強(qiáng)夯法等,只有合理應(yīng)用軟基加固技術(shù),才能確保市政道路施工的整體質(zhì)量。
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