鄭鳳
摘 要:本文簡(jiǎn)述了公路工程軟基處理的必要性,并從多個(gè)角度分析了常見(jiàn)的幾種軟基處理方法,強(qiáng)調(diào)了其中幾個(gè)技術(shù)處理要點(diǎn),提出了養(yǎng)護(hù)路基過(guò)程中的科學(xué)加固處理方案,希望能夠?yàn)橥袠I(yè)工作者提供一些幫助。
關(guān)鍵詞:公路養(yǎng)護(hù);路基路面維修;軟基處理
0 引言
對(duì)于公路來(lái)說(shuō),其養(yǎng)護(hù)處理過(guò)程極為重要,而針對(duì)路基路面的軟基處理更是其中的核心工作。路基決定了整條公路的承載性與穩(wěn)定性,與公路質(zhì)量與行車安全均存在著極為緊密的聯(lián)系。但從實(shí)際情況來(lái)看,路基不穩(wěn)固以及承載力與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不相符的現(xiàn)象發(fā)生的較為頻繁,必須執(zhí)行與之對(duì)應(yīng)的處理與養(yǎng)護(hù)任務(wù)才能達(dá)到預(yù)期的結(jié)構(gòu)維修與加固效果。因此,深入分析軟基處理必要性并制定科學(xué)合理的軟基處理方案,具有極為重要的現(xiàn)實(shí)意義。
1 公路工程軟基處理必要性分析
軟基處理工作的主要目的是由于其地基不夠穩(wěn)固,一般被稱之為軟地基。為避免由于此種現(xiàn)象的出現(xiàn)增大地基下沉現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),繼而增大工程結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),必須對(duì)軟地基做深入分析與科學(xué)處理,以提高結(jié)構(gòu)的整體建設(shè)效果,為使軟地基的穩(wěn)定性與固結(jié)度與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相匹配提供完備條件。作為公路施工的基礎(chǔ)性工程類型,公路能否維持正常的使用狀態(tài)與路基的穩(wěn)定性存在著極為密切的聯(lián)系,起到了極為重要的基礎(chǔ)作用[1]。路基穩(wěn)定性也是決定公路病害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵因素,而軟地基又是其中的典型不良地質(zhì)類型,其處理是否得當(dāng),無(wú)論是對(duì)于工程質(zhì)量、進(jìn)度還是投資效果,均起到了決定性的作用,其必要性主要表現(xiàn)在以下三點(diǎn):
(1)地基承載力與標(biāo)準(zhǔn)相符。在地基承載力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,即可判定公路具有正常投入使用的作用。通過(guò)對(duì)軟地基進(jìn)行科學(xué)處理,能夠讓原本承載力不足的軟地基變?yōu)榫哂蟹戏€(wěn)定性與承載標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵因素,繼而能夠避免由于承載力不足而增大地基結(jié)構(gòu)內(nèi)部被破壞現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。
(2)將沉降控制在合理范圍內(nèi)。若能夠達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn),即可避免出現(xiàn)不均勻沉降與變形現(xiàn)象。通常情況下,軟地基在荷載條件下極易導(dǎo)致出現(xiàn)沉降與變形情況,而對(duì)于路基來(lái)說(shuō)一旦其沉降差值超出允許范圍內(nèi),或水平位移超出了限度值,均將會(huì)對(duì)公路造成無(wú)可估量的影響,繼而增大道路坍塌現(xiàn)象的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。因此,必須對(duì)軟地基進(jìn)行科學(xué)處理,以確保能夠?qū)⑵涑两盗渴冀K控制在合理范圍內(nèi),為后續(xù)公路能夠保持正常運(yùn)行狀態(tài)提供完備條件。
(3)滲流控制以避免地基穩(wěn)定性降低。作為最為典型的影響結(jié)構(gòu)安全性的問(wèn)題,滲流是降低地基穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素。若發(fā)現(xiàn)地基滲流量或水力比降至允許范圍外,將會(huì)導(dǎo)致水量損失增加,或是由于出現(xiàn)管涌現(xiàn)象影響地基穩(wěn)定性,繼而增大工程事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[2]。而對(duì)軟地基進(jìn)行有效處理,則能夠降低此類問(wèn)題的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),繼而將地基的穩(wěn)定性進(jìn)一步提升。
2 常見(jiàn)的幾種軟基處理方法
(1)換填法。此種方法的應(yīng)用頻率極高,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)此方法就是將路基范圍內(nèi)的所有軟土清除干凈,選擇應(yīng)用具有強(qiáng)穩(wěn)定性屬性的土或砂石回填清除位置,并做夯實(shí)處理,能夠徹底將該區(qū)域的地質(zhì)性質(zhì)改變,繼而將其承載能力與穩(wěn)定性進(jìn)一步提升。通常情況下所換填的材料為天然砂礫,在實(shí)際的換填過(guò)程中應(yīng)對(duì)砂礫的粒徑與含量等進(jìn)行深入的分析,以避免出現(xiàn)由于無(wú)法保證壓實(shí)性而增大沉降風(fēng)險(xiǎn)[3]。此種方法的適用范圍為淺層地基,例如包含大量淤泥量、松散素填土以及雜填土的位置,保證換填法的應(yīng)用及時(shí)性將能夠從根本上解決軟地基問(wèn)題。
(2)添加劑法。此種方法的適用范圍主要為表層黏土,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在其中加入適當(dāng)比例的外加劑,繼而將其壓縮性能進(jìn)一步提升,保證強(qiáng)度的穩(wěn)定性以提升地基結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度。常見(jiàn)的幾種添加劑為生石灰、水泥以及熟石灰,在拌和后即可達(dá)到將土壤含水量降低的目的,并在完成拌合后避免出現(xiàn)團(tuán)粒效果[4]。已經(jīng)固結(jié)完畢的土壤隨著時(shí)間的推移將會(huì)逐漸出現(xiàn)化學(xué)性固結(jié)現(xiàn)象,將其黏土成分改變以將土體的穩(wěn)定性進(jìn)一步提升。
(3)排水砂墊層的設(shè)置。此種方法簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在路堤底部鋪設(shè)一定厚度的砂層,繼而形成人工排水面。這樣一來(lái),就會(huì)在荷載增加的條件下促使其中的水分逐漸向外析出,繼而從根本上提升整體路基的穩(wěn)定性。另外,其固結(jié)效率也將會(huì)逐漸提高,繼而將地基中的排水空隙縮減,為推進(jìn)后續(xù)進(jìn)程奠定基礎(chǔ)。
(4)壓縮靜載法。此種方法簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在軟基表面施加一定重量的重物,以達(dá)到壓縮地基的目的,逐漸將軟基中的水分排出,從而使得經(jīng)過(guò)處理過(guò)后的軟基與公路的承載力相關(guān)要求相符。但雖然該種方式較為簡(jiǎn)單,但從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看使用效果卻不佳,這也是其不被經(jīng)常使用的主要原因。
3 軟基處理技術(shù)要點(diǎn)
(1)以土層深淺作為處理的基礎(chǔ)。針對(duì)土層較深的地基類型,一般情況下采取排水砂墊層的設(shè)置方式,繼而幫助軟地基內(nèi)的水逐漸析出,從而起到加固地基與提升其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的作用。而對(duì)于其中土層較淺的位置,建議選擇應(yīng)用表層處理法執(zhí)行處理任務(wù),尤其是針對(duì)一些具有較強(qiáng)穩(wěn)定性的公路,更應(yīng)確保換填法的應(yīng)用及時(shí)性,以避免路基出現(xiàn)變形現(xiàn)象。
(2)以公路等級(jí)為基礎(chǔ)進(jìn)行軟基處理。部分公路建設(shè)對(duì)于等級(jí)的要求極低,在執(zhí)行軟基處理任務(wù)時(shí),建議首先推進(jìn)簡(jiǎn)單的路面鋪設(shè)進(jìn)程,在沉降完畢后再正式執(zhí)行鋪筑任務(wù)。對(duì)于部分有著過(guò)高等級(jí)要求的公路,應(yīng)對(duì)路基高度、寬度等予以充分考慮,繼而提高對(duì)軟基的處理效果。
(3)不同施工環(huán)境建議選擇不同的處理技術(shù)。軟基處理過(guò)程中應(yīng)對(duì)周邊環(huán)境造成的影響進(jìn)行深入分析,發(fā)現(xiàn)有較為活躍的地下水變動(dòng)情況,為避免對(duì)路基的穩(wěn)定性造成不良影響,建議應(yīng)用排水法對(duì)地基做加固處理。
4 公路養(yǎng)護(hù)路基維修軟土地基的加固處理方案
(1)換填加固。此種方案是常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)加固技術(shù),具有改善軟地基缺陷問(wèn)題、提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的重要作用[5]。因此,建議對(duì)軟基做置換處理,將其變更為質(zhì)地堅(jiān)硬的材料,例如砂石或石灰等,即可將其質(zhì)量進(jìn)一步提升,繼而將加固難度進(jìn)一步降低。
(2)排水砂井的設(shè)置。打樁機(jī)將鋼管打入軟基中,或以爆破等方式在孔中灌入一定的砂形成砂柱,此種方案由于能夠在獲取到飽和軟黏土的情況下充當(dāng)排水通道的作用,因此又被稱之為排水砂井。建設(shè)完畢后的砂井頂端應(yīng)鋪設(shè)墊層,繼而幫助構(gòu)建具有完整性的地基排水系統(tǒng),此方案的適用范圍較廣,對(duì)于軟土厚度超過(guò)5米且小于18米的軟基,均能夠起到有效的處理效果。
(3)深層次的水泥攪拌樁加固。水泥攪拌簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),就是以各類深層攪拌機(jī)為基礎(chǔ),沿著同一個(gè)深度方向作品強(qiáng)制性的攪拌處理,繼而將固化劑與土體做固結(jié)處理以產(chǎn)生預(yù)期的物理與化學(xué)反應(yīng)。此種情況下,所形成的水泥攪拌樁具有整體性與一定的結(jié)構(gòu)建設(shè)強(qiáng)度,并在沿著深層次方向做持續(xù)攪拌后,即可形成需求的加固體。天然地基與深層攪拌樁之間聯(lián)合后,將形成深層攪拌樁復(fù)合地基。此種結(jié)構(gòu)相較其他的普通地基結(jié)構(gòu)與處理方式,具有多類突出優(yōu)勢(shì),例如工期短且無(wú)公害等應(yīng)用特征,為其應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)展提供完備條件。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,軟基處理工作是公路工程建設(shè)過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不僅對(duì)于路基穩(wěn)定性有著極大影響,甚至決定著最終的公路功能效果與使用壽命。需要注意的是,雖然處理軟基的方式較多,但為確保工程質(zhì)量在使用此類方法后依然需要進(jìn)行二次加固,為提高形成安全性、促進(jìn)我國(guó)公路工程事業(yè)的未來(lái)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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