梁仕富
(自貢市富順公路段, 四川 自貢 643200)
公路施工過程中軟土地基處理技術(shù)的快速發(fā)展,有效的促進了公路工程建設(shè)的發(fā)展,更重要的是為公路工程施工建設(shè)帶來了新鮮的血液以及活力,讓公路工程建設(shè)變得更加具有活力以及創(chuàng)新。近幾年來,雖然我國在大量的引進西方先進的公路軟土地基的處理方法與技術(shù),但是也需要與我國公路軟土的地質(zhì)條件相適應(yīng),因此,需要工作人員大膽創(chuàng)新,沖破傳統(tǒng)框架的限制,盡可能的發(fā)展出一些適應(yīng)我國公路軟土地質(zhì)條件的處理技術(shù)和方法。例如:堆載預(yù)壓法、固結(jié)法、換填法、擠密法以及加筋土處理法等等。
由于公路路堤的恒載往往會高于軟土地基的最高承載力限度,加之大型載重汽車、各種自然力的大量頻繁作用,通常會使得地基土體出現(xiàn)膨脹變形、失穩(wěn)滑動、沉降裂縫等,導(dǎo)致公路路面出現(xiàn)裂縫、沉降等病害,輕者影響著公路的正常使用,降低行車舒適性,重者造成公路交通安全事故。
公路施工過程中對于軟土地基處理的原則主要包含以下幾方面:
第一、 足夠的承載力(即剛度)指標(biāo),能夠抵抗來自上部的各種荷載的共同作用,而地基土體不被破壞的能力,達到設(shè)計要求的承載力要求。
第二、 足夠的穩(wěn)定性,能夠抵抗在來自上部的各種荷載共同作用下,而地基土體不變形、不移動,達到設(shè)計要求的穩(wěn)定性要求。
第三、 合理的經(jīng)濟性,即能達到設(shè)計要求的技術(shù)性能指標(biāo),又能結(jié)合施工地域環(huán)境、工期要求,最大限度節(jié)省資金。
依照公路施工中軟土地基處理的原則,制定軟土地基處理的技術(shù)方案時,需要充分考慮方案實施時的各種影響因素,例如以下三個方面的因素。
技術(shù)能力、人工能力、機械設(shè)備能力、物資保障能力等綜合起來構(gòu)成施工能力,施工能力的強弱與公路軟土地基施工質(zhì)量存在著正比例關(guān)系,因為,有施工能力的保障,軟土地基處理施工方案才能通過施工能力來落實完成,施工質(zhì)量才得到保障,是重要因素之一。
公路施工作業(yè)往往都是在露天野外進行,其地理環(huán)境、地理位置、地質(zhì)成分構(gòu)成、土體性能、季節(jié)時間、水文氣象等構(gòu)成施工環(huán)境因素,影響公路軟土地基處理方案制定和施工質(zhì)量,只有在充分了解和掌握施工環(huán)境的情況下,才能制定科學(xué)、合理、經(jīng)濟、適用的施工處理,施工質(zhì)量才得到保障,是重要因素之二。
施工的效費比,就是施工質(zhì)量效果值與成本投資的比列值最大,就是經(jīng)濟性。最大限度就近利用適用各種建材物資及舊料、節(jié)省工期,盡量降低成本費用,達到方案要求的軟土地基處理效果,即保障施工質(zhì)量的同時,又投資最省,是重要因素之三。
在充分了解和分析這些影響因素后,結(jié)合施工能力條件,針對性地制定處理方案、規(guī)劃,根據(jù)處理方案、規(guī)劃做好技術(shù)、設(shè)備、物資等儲備工作,在有利的氣候、氣象條件下有序展開施工,才能確保公路軟土地基施工質(zhì)量。
公路施工中,在面對軟土地基時,主要是含水量較為豐富的軟土地基時,根據(jù)施工位置的具體情況,需要采取相應(yīng)的技術(shù)處理措施(技術(shù)方法)對其進行有效處理,由此可以實現(xiàn)公路在使用的過程中減少因地下水或地表水作用軟化土體,造成地基土承載力低下、變形、不穩(wěn)定的情況發(fā)生,有效保證公路地基的承載力和穩(wěn)定性,避免因承載力和穩(wěn)定性受到損害造成路基、路面開裂、沉降等的現(xiàn)象發(fā)生。施工處理技術(shù)方法主要有:排水固結(jié)類換填法類、擠密法類、加筋土法類四類。
此類方法的基本原理都是在地基土體中建立水分流動通道體系,以利水分的排出,通過預(yù)壓、真空、電滲等手段,再輔以充足的排水時間,排出土體中的水分或充分降低地下水位,達到使地基土板結(jié)硬化,提高地基承載力和穩(wěn)定性的目的。
此類方法實施需采取的兩個措施:必要的預(yù)壓荷載、必要的排水條件和足夠的排水時間。
排水固結(jié)法主要有以下四種:第一,塑料插板排水固結(jié)法,第二,電滲排水固結(jié)法,第三,沙袋井固結(jié)法,第四,沙井固結(jié)法。特點是工程量較小、投資適中、見效慢、施工周期長。在無原材料優(yōu)勢的地區(qū),運用較多。
就是通過挖除地基軟土土體置換成具有高承載力和高穩(wěn)定性材質(zhì)材料實現(xiàn)。主要是以換填具有良好透水性和強度的砂性土、砂礫石、礦料、礦渣等材料。特點是工程量大、投資高、效果顯著、施工周期短。此法在具有原材料優(yōu)勢、施工能力優(yōu)勢的地區(qū),運用十分廣泛。
就是通過鉆孔、挖孔后將膨脹性材料、固結(jié)性材料填充入孔,達到擠壓、吸收軟土土體水分并固結(jié)土體的效果,而孔洞填料物質(zhì)自身又具支撐作用,提高地基土承載力和穩(wěn)定性。主要有石灰樁(坑)、碎石樁,強夯擊實、拋石擠淤等方法。此法應(yīng)用要充分地、綜合地考慮原材料成本、施工能力、經(jīng)濟性等各種因素。施工運用石灰樁(坑)、碎石樁、拋石擠淤較多,強夯擊實應(yīng)用較少。
就是在土體中分層鋪設(shè)加筋帶或格柵,通過壓密實使地基土體具有較好的整體性,提高地基土體承載力和穩(wěn)定性指標(biāo)。此法的適用范圍受到土質(zhì)的一定限制,應(yīng)用到軟地基處理施工不是十分廣泛。
公路施工過程中不可忽視的便是軟土路基的施工處理,通過行之有效的施工處理技術(shù)應(yīng)用,則能夠從根本上保證公路施工質(zhì)量,能夠為我國公路交通事業(yè)的進一步發(fā)展提供支撐,能夠促進公路建設(shè)得以更好、更快、更安全發(fā)展,從而使公路這一公共服務(wù)產(chǎn)品為我國社會經(jīng)濟的全面健康發(fā)展提供良好的公路交通運輸便利和服務(wù)。
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