王大勇
山東高速暢通路橋工程有限公司 山東高密 261500
軟土地基受軟土密度低、空隙多的缺陷影響,容易出現(xiàn)路基沉降、滑動,甚至部分受壓過大的位置會出現(xiàn)塌陷,這些問題不僅嚴(yán)重影響了過往行駛車輛的安全性,同時也導(dǎo)致路橋工程的使用年限大大縮短,增加了地基反復(fù)修復(fù)的成本支出。因此,在路橋施工過程中,必須謹(jǐn)慎對待軟土地基的施工,要掌握施工現(xiàn)場土質(zhì)結(jié)構(gòu),采用科學(xué)合理的軟土地基施工技術(shù),有效提升地基強度與承載性能,從而保障車輛行駛安全,延長路橋使用年限。
根據(jù)軟土地質(zhì)勘察相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,孔隙比值不超過1.01,且天然水含量不超過液限,以灰色為主的細(xì)小顆粒土層即為軟土地基的類型。其主要特征有:抗剪強度低、壓縮性強、穩(wěn)定性差。土層抗剪強度與排水固結(jié)條件、加荷速度等參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)較為顯著,在排水期間,軟土地基抗剪強度與土層固結(jié)程度成正比關(guān)系,若固結(jié)程度低,抗剪程度也會降低[1]。
路橋施工應(yīng)對施工路線上的地基基礎(chǔ)進行分段勘察,準(zhǔn)確掌握各個路段的地基結(jié)構(gòu)情況,然后,將地基變化與統(tǒng)計數(shù)據(jù)傳遞給路橋設(shè)計單位,由設(shè)計人員在設(shè)計方案中清晰標(biāo)注出需要進行軟土地基施工的路段。但是,由于前期勘察工作的失誤或路段跨距加長,導(dǎo)致部分軟土路段并沒有得到驗證,路橋設(shè)計人員從勘察數(shù)據(jù)上得不到準(zhǔn)確信息,所涉及的施工方案于是存在缺陷,結(jié)果在實際施工中,應(yīng)該做軟基處理的路段并沒有進行處理,路橋在通行使用后,這部分問題路段就會出現(xiàn)地基沉陷等問題。
土壤性質(zhì)決定了軟土地基的穩(wěn)定性比較差,導(dǎo)致地基壓實施工的單次效果并不明顯,所以,為了提升軟土地基的穩(wěn)定性,通常采用砂礫與松土來作為壓實材料,并合理控制土質(zhì)中的水分與空氣比例,然后進行反復(fù)壓實。但是實際施工過程中,有些施工方和施工人員,為了減少施工成本或偷懶,對明確標(biāo)注了進行軟土地基施工的路段,卻并沒有進行軟基處理,或是軟基處理沒有按工序要求反復(fù)進行,這就導(dǎo)致該軟土地基段的穩(wěn)定性并未得到較大提升,后期依然會出現(xiàn)路堤失穩(wěn)的問題[2]。
軟土地基墊層中同樣也會含水,路橋工程建設(shè)期間可以設(shè)置一定數(shù)量的排水通道,處理軟土地基中的積水,借助排水固結(jié)方法提升軟土穩(wěn)定性、固結(jié)性。所使用的添加劑要能對軟土表層中的水分進行處理,以便更好地排除墊層水分。應(yīng)用墊層排水措施時,要注意為后續(xù)機械化施工提供基本條件。通過對軟土內(nèi)部進行控制,增強路橋基礎(chǔ)穩(wěn)定性、牢固性,為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ),在排水固結(jié)過程中經(jīng)常使用排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)。若軟土地基存在不均衡問題,一定要加以重視,避免出現(xiàn)地基側(cè)向變位、沉降問題。實際施工過程中需要結(jié)合地質(zhì)測算結(jié)果,對軟土地基處理現(xiàn)場進行嚴(yán)格勘察后,運用逐步分級加載預(yù)壓和事先加載預(yù)壓的方式,固結(jié)軟土地基中的孔隙水,路基的抗壓強度會得到明顯提升,然后選擇滿足設(shè)計、施工要求的敷墊材料進行整體支撐,提升軟土地基抗拉能力、抗剪能力及填土載荷能力[3]。
在實際應(yīng)用過程中可以選擇水泥、石灰作為攪拌樁固化劑。選擇水泥作為固化劑進行軟土地基處理,可以有效發(fā)揮樁身強度優(yōu)勢,減少軟土地基對工程建設(shè)質(zhì)量的影響,其施工成本較低。而且對于淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土處理過程中的應(yīng)用較為廣泛。通過計算確定攪拌機的進入深度,然后在地基當(dāng)中加入水泥固化劑,并使其與軟土能夠充分、均勻地混合,在二者的化學(xué)作用下可以固結(jié)軟土地基,達到攪拌處理的目標(biāo)。選擇石灰作為固化劑進行軟土地基處理,這種方法所花費的成本不高,且技術(shù)比較簡單容易掌握。在石灰與軟土地基進行攪拌的過程中二者即可發(fā)生反應(yīng),對軟土地基的穩(wěn)固作用要高于水泥。而且,使用深層石灰攪拌樁處理軟土地基能夠增加地基強度,提升軟土地基承載能力,避免路橋面層因地基不穩(wěn)出現(xiàn)開裂。
實際施工前,要先將軟土地基清理干凈,檢查基礎(chǔ)坡度,確保滿足換填施工要求,然后選擇滿足要求的材料進行分層鋪筑,現(xiàn)場要注意控制每層填料路堤的基礎(chǔ)寬度,在填筑高度滿足標(biāo)準(zhǔn)后及時進行翻松、碾壓。對于橋頭路段、半填挖路段、山邊坡腳處多采用砂墊層材料進行換填,提升地基穩(wěn)定性,避免路橋面層出現(xiàn)坍塌、開裂問題。對于透水性較差的土層,要集中進行水量控制,使用壓實裝備去除有害材料,保證墊層顆粒的均勻性,碾壓過程中壓實度要滿足設(shè)計、施工標(biāo)準(zhǔn)[4]。
在實際施工前必須安排專業(yè)技術(shù)人員進行現(xiàn)場勘查,明確軟土地基的具體范圍。施工準(zhǔn)備階段將施工區(qū)域進行清理,為現(xiàn)場施工提供便利,對于存在嚴(yán)重的凹凸區(qū)域可以使用砂石或砂土填平,并碾壓密實確保施工區(qū)域平整性能夠滿足設(shè)備運行、作業(yè)要求。根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求確定樁位的具體位置,確保樁位準(zhǔn)確,在試樁時,可以將樁體加固與實際施工需求進行結(jié)合,確保滿足路橋工程建設(shè)要求。所選擇的材料質(zhì)量必須保證合格,并按照施工工藝要求進行操作[5]。
綜上所述,軟土地基施工技術(shù)作為路橋施工過程中極其重要的一項技術(shù),路橋施工方和相關(guān)施工技術(shù)人員,必須充分認(rèn)識到目前軟土地基施工過程中存在的問題,加強對軟土置換施工、排水加固施工、高壓噴射施工等多種技術(shù)的掌握,加強技術(shù)總結(jié)與完善,消化軟土地基處理技術(shù)經(jīng)驗,主動了解并引入新型軟土地基處理材料與設(shè)備,不斷提高施工技術(shù)人員專業(yè)能力,強化施工技術(shù)質(zhì)量管理,并加深國內(nèi)外軟土地基技術(shù)交流與合作,從而推動我國路橋施工在軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用方面的進步。