柴 明
(杭州錢塘新區(qū)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司, 浙江 杭州 310000)
當(dāng)前我國(guó)社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中對(duì)于城市建設(shè)的水平也在逐漸的提高,其中市政道路工程的建設(shè)也在不斷的完善,但軟土路基施工質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重影響著道路的穩(wěn)定性和安全性,并且隨著軟土地基道路投用時(shí)間的增長(zhǎng),軟土地基道路會(huì)出現(xiàn)不同程度的沉降,甚至出現(xiàn)道路塌陷的嚴(yán)重事故,從而導(dǎo)致人們的生活受到很大的影響。所以施工企業(yè)需要加強(qiáng)對(duì)軟基加固技術(shù)的合理應(yīng)用,確保工程的施工質(zhì)量。
在軟土地基的施工過(guò)程中在骨架應(yīng)力的影響下,導(dǎo)致土壤的顆粒表面吸附著水分,從而具有一定的粘滯性,這樣就會(huì)導(dǎo)致顆粒的排列順序發(fā)生變化,因此造成骨架體的錯(cuò)動(dòng)產(chǎn)生了時(shí)間效應(yīng),土壤也出現(xiàn)變形的延遲。另外,土地的變形會(huì)受到邊界的影響,這樣的影響可以有效的避免蠕動(dòng)變形的危害,因此具有一定的流變性。除此之外軟土地及的觸變性是因?yàn)橥寥李w粒的表面吸附著膠體的干擾性,從而凝膠狀態(tài)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槿苣z狀態(tài)。這樣就會(huì)導(dǎo)致土壤的強(qiáng)度大大的降低,然而在恢復(fù)之后又會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)度的增加。
軟土是一種高壓縮性土壤,一般情況下土壤的壓縮系數(shù)在0.7~1.5MPa-1,最大的壓縮系數(shù)為4.5MPa-1。隨著一些含水量的增加而不斷的加強(qiáng)。另外,軟土地基的抗剪強(qiáng)度比較小,同時(shí)由于受到加荷速度及排水固結(jié)條件的影響,土壤的排水性能與抗剪強(qiáng)度會(huì)不斷的增加,這與側(cè)壓力沒(méi)有直接的關(guān)系。
軟土地基具有很高的含水量與高孔隙特點(diǎn),主要是土壤的壓縮性與抗剪強(qiáng)度決定的。對(duì)于軟土的含水量通常情況下會(huì)在50%到70%之間,最大的甚至?xí)?00%以上。其中天然的空隙通常是在1~2,最大的為3~4。除此之外,土壤的飽和度會(huì)大于95%。這些對(duì)土壤的應(yīng)用都會(huì)產(chǎn)生較大的影響,因此需要提高重視。
在市政道路軟基施工過(guò)程中由于土壤的強(qiáng)度較低,表明土壤中含有大量的水分,其透水性能就會(huì)下降,同時(shí)孔隙也會(huì)較大。如果軟基受到了不同的應(yīng)力干擾,土體強(qiáng)度、抗剪能力隨之降低;其次,軟基強(qiáng)度隨時(shí)間推移而降低。軟基道路投用后,由于受到車輛負(fù)荷、地下水等的影響,工程的承載能力就會(huì)有所下降,出現(xiàn)道路沉降甚至坍塌的不良影響。經(jīng)過(guò)相關(guān)的證明可以發(fā)現(xiàn)軟基發(fā)生問(wèn)題的速度非???,甚至對(duì)整個(gè)工程造成影響。
在軟土地基的施工過(guò)程中使用換填法可以將軟土部分進(jìn)行開(kāi)挖,然后將灰土、砂石進(jìn)行回填處理,并且進(jìn)行逐層的夯實(shí)處理,從而可以保證土壤的承載能力,減少沉降的情況,加速軟土的排水固結(jié)效果。對(duì)于混合材料中主要是以碎石粉煤灰與石屑進(jìn)行結(jié)合攪拌形成的。利用這一技術(shù)起到加固的處理效果,可以保證道路工程地基結(jié)構(gòu)的承載力大大的加強(qiáng),并且其施工的流程非常的簡(jiǎn)便,施工效率較高。
除了換填法,還有強(qiáng)夯法,這一技術(shù)的應(yīng)用主要是通過(guò)高能量的夯擊處理,將中8~40t的夯錘從6~30m的高處進(jìn)行自由落體動(dòng)作,從而保證土壤的顆粒重新排列。將土壤中的空隙與水分進(jìn)行排除,保證土壤的強(qiáng)度與抗壓能力。為了確保強(qiáng)夯加固技術(shù)的實(shí)施效果,在施工之前需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行地質(zhì)勘察,通過(guò)相關(guān)的勘察試驗(yàn)分析,確定具體的軟基位置,并做好相關(guān)雜物的清理以及排水處理。另外,強(qiáng)夯施工的過(guò)程中還是要分段處理,可以從邊緣向中間逐步的施工,從而減少壓力帶來(lái)的影響。
軟土地基成孔施工完成之后,需要將碎石與砂石等填充物放置孔洞內(nèi),這樣可以形成較為堅(jiān)固的密實(shí)樁,從而起到加固作用。嚴(yán)格意義分析,振沖碎石樁屬于復(fù)合地基,能夠在施工當(dāng)中形成眾多的復(fù)合地基,并且還可實(shí)現(xiàn)對(duì)周圍土層的加固,提高軟土地基的承載力。在應(yīng)用振沖碎石樁技術(shù)的時(shí)候,要利用水流所帶來(lái)的沖擊力對(duì)碎石進(jìn)行振動(dòng)處理,確保添加碎石之后的土壤密實(shí)效果,保證土壤的強(qiáng)度與排水的作用。
對(duì)于深層攪拌方法的應(yīng)用過(guò)程中就是通過(guò)使用攪拌設(shè)備將漿液與粉體等材料與土體進(jìn)行充分的攪拌,這樣可以形成一種物理化學(xué)反應(yīng),確保加強(qiáng)土壤的強(qiáng)度、抗壓能力等。加固之后的體形狀主要有壁狀、格柵狀、柱狀等幾種形式,進(jìn)行軟基加固的過(guò)程中主要使用的是攪拌樁在縱橫二個(gè)方向上都搭接的方法。
該項(xiàng)施工技術(shù)在使用過(guò)程中也被工作人員稱之為“旋噴法”,鉆機(jī)將帶有噴嘴的注漿管,直接輸送到預(yù)定深度的土壤當(dāng)中,通過(guò)使用高壓設(shè)備將漿液材料直接進(jìn)行噴射,對(duì)軟土地基進(jìn)行強(qiáng)烈沖擊。由于受到?jīng)_擊能量的影響,軟土地基當(dāng)中的顆粒會(huì)被直接切開(kāi),對(duì)于顆粒較小的就會(huì)冒出地面,而剩余的土壤顆粒則出現(xiàn)流動(dòng)。由于受到重力與離心力的影響,內(nèi)部土壤顆粒會(huì)依照一定的規(guī)律進(jìn)行運(yùn)動(dòng)與排列,等到輸送的漿液材料完全凝固之后,可以提高軟土地基結(jié)構(gòu)的整體密實(shí)程度和穩(wěn)定性。
總體而言,軟土地基處理需結(jié)合具體的施工情況,采取合理的加固處理技術(shù),既要滿足施工的地基承載力等強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求,又能達(dá)到很好的經(jīng)濟(jì)效益,從而為市政工程的施工提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)保障,確保軟土地基的安全性及經(jīng)濟(jì)性。