張仁桓
(福建省福州市永泰縣交通運(yùn)輸局,福建 永泰350700)
農(nóng)村道路修建不僅可以方便農(nóng)民的正常出行,同時(shí)還能與外界建立密切的聯(lián)系和經(jīng)濟(jì)往來(lái),對(duì)促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展具有重要的意義。路基是道路結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu),其穩(wěn)定性會(huì)直接影響公路的正常使用質(zhì)量和使用年限,基于路基對(duì)公路的重要性,因此,對(duì)于農(nóng)村道路建設(shè)中出現(xiàn)的軟基問(wèn)題,要引起高度重視,采取科學(xué)有效的處理方式,提高路基的穩(wěn)定性和承載能力,解決軟基給農(nóng)村道路帶來(lái)的危害,保證農(nóng)村道路正常使用,減少安全隱患,保證廣大群眾正常出行。
軟土路基的主要特點(diǎn)有:第一,軟基內(nèi)的軟土含水量高,使得粉土粒、黏土等成分組成了軟土的主要成分,并且這種成分長(zhǎng)期暴露在空氣中容易吸附空氣中的水分,造成軟基內(nèi)部水分含量增加,造成軟基的強(qiáng)度減弱,容易變形。第二,軟基中軟土的孔隙比較大,孔隙比過(guò)大,會(huì)影響路基的可壓縮性和固結(jié)滲透作用,如軟基中土的孔隙較大會(huì)使土體結(jié)構(gòu)形成一個(gè)單獨(dú)體,如果孔隙形成的是粒料間的空隙,會(huì)對(duì)軟基產(chǎn)生較為嚴(yán)重的影響。第三,軟土路基透水性差,固結(jié)時(shí)間加長(zhǎng),造成軟基的強(qiáng)度形成的時(shí)間也隨之延長(zhǎng)。第四,抗剪強(qiáng)度低,在外力作用下,軟基的土層會(huì)產(chǎn)生排水固結(jié),土體的強(qiáng)度會(huì)隨著外力的增加而不斷增強(qiáng),但是,如果在外力作用下,土層沒(méi)有發(fā)生排水固結(jié),土體的強(qiáng)度會(huì)隨著外力的加大而加大,隨著土體剪切變形的減小而減小。第五,軟基本身具有一定的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),如果該結(jié)構(gòu)受到破壞,輕則造成土體強(qiáng)度降低,重則土體發(fā)生流動(dòng),而且隨著時(shí)間的加長(zhǎng),這種破壞是不可恢復(fù)的。
農(nóng)村道路施工過(guò)程中容易遇到軟基問(wèn)題,由于軟基土質(zhì)的特殊性,不僅影響農(nóng)村道路施工質(zhì)量,也會(huì)影響道路使用年限,嚴(yán)重危害農(nóng)村道路正常使用。軟基由于含水量高、孔隙比大以及抗剪強(qiáng)度低,容易造成路基變形沉降,不穩(wěn)定,這也是軟基對(duì)道路建設(shè)的主要影響。在軟基上修建的道路,由于軟基含水量高,要做好道路排水措施,如果排水措施不做好會(huì)降低路基的承受力和穩(wěn)定性,最終導(dǎo)致修建道路質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。此外,要做好道路過(guò)渡段軟基的處理,如果該區(qū)域處理不恰當(dāng),路基失去穩(wěn)定性,出現(xiàn)開(kāi)裂或者下降,道路連接處存在高度差,會(huì)導(dǎo)致過(guò)往車(chē)輛出現(xiàn)跳車(chē)的安全隱患,而且路基局部下沉造成路面不平整,長(zhǎng)此以往會(huì)給道路造成很大的破壞,道路的維修保養(yǎng)次數(shù)也會(huì)不斷增加,甚至嚴(yán)重的還需要對(duì)道路重新修建。此外,軟基滲水量超過(guò)施工標(biāo)準(zhǔn),會(huì)引起路基發(fā)生滲透現(xiàn)象,影響路基的穩(wěn)定性。福建省福州市長(zhǎng)樂(lè)區(qū)營(yíng)濱路修建出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題并造成的重大損失,就是路基軟基處理不當(dāng)和不到位的最好例證。因此,在農(nóng)村道路施工過(guò)程中,要針對(duì)性的對(duì)軟基可能造成的影響,進(jìn)行分析和處理,在道路修建前要對(duì)施工路段進(jìn)行實(shí)地考察、勘測(cè),充分掌握該施工路段的路基軟基形成和存在實(shí)際情況,采取積極有效的措施,降低軟基對(duì)道路的影響,保證道路的質(zhì)量。
3.1 換土墊層法。換土墊層法是將路基一定范圍內(nèi)的軟土,利用人工或機(jī)械設(shè)備進(jìn)行挖除,再將性能良好的材料填到被挖的區(qū)域,并將換填材料壓夯成壓縮性小,承受能力高的墊層。使用的換填材料要具有一定的穩(wěn)定性,不易受環(huán)境的影響,一般常選砂石材料作為換填材料。由于不同換填材料其特性有所不同,所以在選擇換填材料時(shí)要與當(dāng)?shù)芈坊奶攸c(diǎn)相結(jié)合,從而選擇最佳的材料。在換填材料的過(guò)程中要保證換填的高度,要與換填之前一致,從而避免由于換填層厚度不夠發(fā)生剪切變形的軟土層破壞。換填材料時(shí)要對(duì)換填材料進(jìn)行分層壓實(shí),這樣可以有效的提高路基的承受能力,減少路基的沉降量。換填的材料代替部分軟土,有效的提高持路基的承載力,并且通過(guò)擴(kuò)散作用可以減小傳遞到軟土層的應(yīng)力。換土墊層法施工簡(jiǎn)單,成本低,一般適用于淺層地基處理,如淤泥質(zhì)土的地基處理以及暗塘、低洼區(qū)域等淺層地基處理。此外,在路基施工過(guò)程中,出現(xiàn)挖的基坑超過(guò)設(shè)計(jì)的深度時(shí),也會(huì)影響土層的穩(wěn)定性,導(dǎo)致基低軟土的強(qiáng)度減弱,因此,道路路基換土?xí)r一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行,不能隨意變動(dòng),保證道路的建設(shè)質(zhì)量。
3.2 加筋法。加筋法是指在道路施工中,將加筋材料鋪設(shè)成一層或多層的網(wǎng)格片,同時(shí)結(jié)合相應(yīng)的填料復(fù)合,形成具有一定厚度的加筋墊層。這種方法可以提高路基的穩(wěn)定性,將路面的承載力均勻分散的傳遞到基層,使路基受力更加均勻,避免局部集中荷載導(dǎo)致路基遭到破壞,從而有效的減小路基沉降,提升了路基的承載力。常見(jiàn)的加筋方式有土工合成材料加筋法、土釘加筋法以及錨定板加筋法,這些處理方式可以有效的提高土體的抗拉強(qiáng)度。另外,加筋法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,可以考慮與其他軟基處理方式聯(lián)合一起使用,如在厚度較深的軟基,可以將水泥攪拌樁和加筋墊層兩種處理方法結(jié)合在一起使用,這樣可以比單一使用加筋法的處理方式加固效果更好。加筋法成本低,技術(shù)含量相對(duì)相低,比較適用于農(nóng)村道路施工過(guò)程中軟基的處理。
3.3 排水固結(jié)法。排水固結(jié)法是提前對(duì)路基做加載處理,用于路基排水,可以使路基土發(fā)生固結(jié)作用,最終實(shí)現(xiàn)路基承載能力的提升,減少道路建設(shè)完成后發(fā)生沉降的概率。由于軟基滲透性差,以及一般位于地下水位較高的地區(qū),從而造成土層中的水無(wú)法滲透出去,影響路基的穩(wěn)定性和承載能力。排水固結(jié)法通過(guò)提前在路基土層中安裝排水設(shè)施,如沙井,再采用逐級(jí)加載的方式,將軟基土層中水分快速排出,這種處理方法能夠提高軟基土層的質(zhì)感和土的硬度,從而土體逐漸固結(jié),隨之發(fā)生沉降,最終達(dá)到提高路基承載力的目的,減少道路工程在施工過(guò)程中以及投入使用后發(fā)生沉降的概率,而且,通過(guò)該方法還可以有效的改善道路變形問(wèn)題。另外,在使用排水固結(jié)法施工前,需要施工現(xiàn)場(chǎng)的軟基區(qū)域進(jìn)行全面的勘察,掌握該地區(qū)軟基的具體情況,然后,采用袋裝砂井對(duì)軟土層進(jìn)行排水處理,促進(jìn)軟土層中水分的快速排出,隨著軟土層水分含量的降低,土層會(huì)發(fā)生固結(jié),土層的硬度會(huì)隨之增加,從而實(shí)現(xiàn)道路路基承載能力的提高,滿(mǎn)足道路施工的施工要求。
3.4 強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是將100~400KN 的重錘從6~40m 的高度自由落下,實(shí)現(xiàn)對(duì)軟基的多次的夯擊,破壞軟土層的土體結(jié)構(gòu),降低土體間的孔隙和壓縮性,提高軟基土層的強(qiáng)度,從而達(dá)到提升路基承載能力的效果。這種方法簡(jiǎn)單粗暴,操作簡(jiǎn)單,無(wú)需復(fù)雜的設(shè)備,使用范圍廣泛,但對(duì)于飽和度較高的粘性土的處理效果不佳。
3.5 水泥攪拌樁。水泥攪拌樁是利用水泥和其他材料,作為一種針對(duì)軟基的強(qiáng)化劑,而且這種強(qiáng)化劑可以使軟土與攪拌樁之間形成一種融合,經(jīng)過(guò)一系列的作用,提升軟基的承載力,強(qiáng)化農(nóng)村道路路基的輕度,切實(shí)減少地基沉降量。使用水泥攪拌樁處理道路軟基,道路施工工期較短,而且后期道路沉降較小,這種方法施工簡(jiǎn)單,省時(shí)省力,被許多建筑單位廣泛用于軟基道路施工。但是,軟基的土層如果含有過(guò)多的雜填土?xí)r,會(huì)影響水泥攪拌樁的處理效果。此外,該方法不適用于土層是黏性土或密實(shí)砂土的路基處理。
近幾年農(nóng)村道路建設(shè)快速發(fā)展,農(nóng)村道路建設(shè)不僅影響廣大農(nóng)民群眾的正常出行,也關(guān)系到了農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,所以農(nóng)村道路修建質(zhì)量引起了高度重視。軟基問(wèn)題一直是影響農(nóng)村道路修建過(guò)程中的主要問(wèn)題,軟基造成道路結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,容易出現(xiàn)下沉、開(kāi)裂等問(wèn)題,導(dǎo)致汽車(chē)在路面上行駛存在安全隱患,降低了道路的使用壽命和服務(wù)功能。因此,對(duì)于農(nóng)村道路施工過(guò)程中軟基處理的問(wèn)題,要采用科學(xué)有效的處理方式,如換土墊層法、排水固結(jié)法和強(qiáng)夯法等,并結(jié)合施工道路軟基形成的實(shí)際情況選擇經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)方案,解決軟基給道路帶來(lái)的安全隱患,保障出行安全。