王吉榮
【摘要】如今,隨著公路施工標準和要求的提升,在遇到軟土地基時,應借助有效的處理技術加以應對,以適應公路工程建設的要求,并保證工程施工的整體質量。鑒于此,本文以公路施工的視角,分析軟土地基的特點及其影響,對相應處理技術進行研究,并提出應用要點以供參考。
【關鍵詞】公路施工;軟基處理;施工技術應用
【中圖分類號】U416
【文獻標識碼】B
【文章編號】1671-3362(2020)08-0022-02
如今,隨著公路建設規(guī)模的持續(xù)擴大,公路施工技術獲得了有效推動。地基作為公路施工中的基礎內容,其施工技術應用是否科學,事關公路工程整體質量及使用壽命,而軟土地基又是其中的重點和難點內容,面對日益嚴格的工程標準,勢必加強技術的合理應用,全方位解決軟土地基所帶來的困擾,以滿足公路施工的要求,全面提升公路工程質量。
1. 公路施工中軟土地基的特點
1.1 強流變性
所謂軟土地基的流變性,即軟土地基在受到持續(xù)荷載時,所產生的地基形變與時間成正比,并導致軟土的強度遠小于瞬時強度,從而對公路地基結構造成嚴重影響,降低了地基的應用穩(wěn)定性[1]。從現(xiàn)代公路工程而言,在快速發(fā)展的社會背景下,交通負擔日益加重,路面承載力也隨之大幅提升,在面對軟土地基的流變性問題時,應科學選擇處理技術,避免軟土地基受壓而產生形變,提升公路運行安全指數。
1.2 含水量高
通常而言,軟土地基處于軟土層,該層土壤中含水量較高,并且內部存在大量淤泥及黏土,使周邊負電荷大量集聚,導致其吸收空氣中水蒸氣的效率升高,使軟土地基中的含水量始終處于高位,進一步增加了軟土層的孔隙。尤其是我國南方地區(qū),由于受到降水因素的影響,空氣中水蒸氣濃度高,致使軟土地基中水分日益增加,給公路施工帶來了顯著影響。
1.3 高壓縮性
軟土地基的土質中含有大量孔隙,由于其孔隙比大于1,造成土質中含水量增加,容重減小,加之土質中富含大量的氣體、微生物及腐爛植被,進而使軟土地基的壓縮性明顯增加,難以達到穩(wěn)定的狀態(tài),也使公路工程質量受到影響。
2. 軟土地基對公路施工的影響
2.1 公路沉降
在公路施工過程中,一旦軟土地基處理質量不過關,將會因地基結構的松散而導致公路沉降,難以保證公路的長期穩(wěn)定運行。尤其是現(xiàn)代城市道路建設中,由于地質復雜、交通量大、公路荷載重等因素,極易產生公路沉降現(xiàn)象,嚴重損害交通安全和使用效率。同時,在公路發(fā)生沉降問題后,還可能引發(fā)一系列的道路結構破壞,并造成維修及養(yǎng)護成本的增加,耗費大量不必要的人力、物力及財力,影響城市交通出行及經濟發(fā)展。
2.2 剪切拉裂破壞
公路在受到剪切拉裂破壞時,將會使公路路堤產生側向滑動,呈隆起狀。該問題主要源于軟土地基在受到振動或者自重影響時,使地基受到破壞且強度大幅下降,難以支撐公路的荷載,使軟土地基流動性持續(xù)增加,從而引發(fā)路基不均勻沉降問題。
2.3 穩(wěn)定性下降
軟土地基如果在施工中處理不當,所造成的影響將是多方面的,不僅會影響施工的進度,而且會使公路建設及運行存在潛在風險[2]。尤其是在如今交通動力不足,大量公路超負荷運行的狀態(tài)下,進一步增加了公路地基的承載壓力,當在特定的環(huán)境下,軟土地基的穩(wěn)定性將受到挑戰(zhàn),出現(xiàn)塌方、失穩(wěn)等問題,如不妥善處理和防范,極易引發(fā)嚴重交通安全問題。
3. 公路施工中軟土地基處理技術
3.1 換填改善技術
換填改善技術主要是以原路基為基礎,在施工過程中將軟土進行更換,并選擇硬度及承載力達標的土質進行回填,以滿足公路地基的設計和建設要求。在軟土地基處理中采取換填改善技術,能夠直接改變地基土壤特性,從根本上解決軟土地基存在的問題,但其施工成本上的劣勢也應納入考量范疇。
3.2 堆載預壓技術
顧名思義,堆載預壓技術在軟土地基處理中,主要是按照公路地基設計要求,以超過設計標準的荷載進行預壓,以加快軟土地基的固結沉降,增加地基的強度,為后續(xù)工程的實施提供基礎保障。同時,軟土地基在經堆載預壓技術處理后,應卸除荷載,并進行相關的技術評估,保證后續(xù)施工的安全進行。通常情況下,軟土地基在堆載預壓技術處理中,一般選擇路堤土作為堆載材料,在降低施工成本的同時,能夠使地基內部結構強度增加,減少產生沉降的風險。
3.3 水泥攪拌樁技術
水泥攪拌樁技術是軟土地基處理技術之一,依托對土壤的化學處理,以提升地基的強度。在該技術的應用下,能夠有效改善地基的強度,使其形成更強的承載力,保證后續(xù)公路施工的進行。從目前水泥攪拌樁技術的應用中,可以大致分為兩類,即干法和濕法。干法水泥攪拌樁是以水泥粉作為原料,以改變軟土原來的強度。濕法水泥攪拌樁則是在嚴格的質量控制之下,以提升樁體的均勻度,實現(xiàn)土體強度的優(yōu)化。在施工中應注意的是,水泥攪拌樁技術應著重關注水泥粉用量,從而取得最佳的改善效果。
3.4 灰土樁技術
灰土樁技術以生石灰作為主要材料,在軟土路基的處理中,利用生石灰的吸水特性,大幅改善軟土地基的含水量,通過生石灰發(fā)熱的優(yōu)勢,使水分被有效地吸收和蒸發(fā),以幫助軟土形成更牢固的結構,減少路基沉降的可能,提升公路路基施工的質量。其施工方法是將生石灰塊放置于鋼管內,并在拔管時進行針對性的搗實,從而對軟應力加以穩(wěn)固,避免出現(xiàn)土層變形的情況。
3.5? 預應力管樁技術
在公路施工中軟土地基處理中,預應力管樁技術是常用的方法之一。為提升施工的質量,全面改善軟土土質,預應力管樁技術可以廣泛應用其中,它首先要對軟土位置進行精準定位,并利用預應力管樁進行處理,同時在處理中和處理后,均要進行全面的檢測,在反復確定位置合理性的同時,還要提升管樁施工的精度。另外,在管樁打好后,需要根據后續(xù)施工的需求,做好位置標記和指示,為公路施工提供技術支撐。