摘? 要:隨著社會經(jīng)濟水平的快速提升,國家對于基礎(chǔ)設(shè)施與交通運輸?shù)慕ㄔO(shè)逐漸提高重視,在此背景下我國路橋工程項目逐漸增多且規(guī)模不斷擴大。而在路橋施工過程中會面臨軟土地基問題,同時由于確定好的施工路線涉及多方面因素而無法輕易改變,所以為了保證路橋施工質(zhì)量與項目安全穩(wěn)定,則需要提高軟土地基施工技術(shù)水平。鑒于軟土地基在路橋施工中普遍存在且會對施工質(zhì)量形成直接影響,所以有必要結(jié)合施工實際情況對軟土地基施工技術(shù)加強分析,做好軟土地基的加固處理,保證路橋工程能達到施工標(biāo)準(zhǔn)。
關(guān)鍵詞:路橋工程;軟土地基;施工技術(shù);加固
中圖分類號:U416.1? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼:A
0前言
縱觀路橋工程施工實際情況來看,軟土地基問題普遍存在且會對路橋工程施工質(zhì)量形成直接影響,原因在于軟土地基含水量高、滲透性差、抗剪性低,無法達到路橋施工要求,所以要采取切實可行措施對軟土地基進行有效處理,從而提高路基承載能力,避免出現(xiàn)不均勻沉降情況,強化路橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性[1]。當(dāng)然,不同地區(qū)軟土地基除了會表現(xiàn)出一定共性以外,也存在特殊情況,所以在具體的軟土地基處理中還要因地制宜,采取針對性處理措施,保證軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用符合路橋施工實際情況,進而提升軟土地基處理效果,保證路橋工程項目的安全與穩(wěn)定。
1路橋施工中軟土地基施工處理的基本思路
1.1遵循因地制宜原則
路橋施工過程中對軟土地基的施工處理一定要遵循“因地制宜”的基本原則,因為處在不同地區(qū)的軟土地基一定會表現(xiàn)出性能上的差別,比如土質(zhì)特性不同,切實可用的施工工藝也一定要根據(jù)土質(zhì)特性去選擇更具針對性、有效性的處理手段。所以,在路橋施工前,技術(shù)人員一定要先到施工現(xiàn)場進行全面勘察,獲取更全面詳細的施工現(xiàn)場資料。比如,勘察到施工現(xiàn)場地基為黏性土,便可選用壓實技術(shù)去增強地基強度,確保施工作業(yè)過程中減小施工對地基的擾動,確保地基完整性與穩(wěn)固性;倘若地基為砂性土,則要采取擠壓和壓實有機結(jié)合的處理手段,最常見的便是利用砂樁和振動壓實,能優(yōu)化軟土地基原本的流動性表現(xiàn)[2]。另外,在對軟土地基進行施工處理的過程中,具體工藝的選擇需要結(jié)合軟土地基深度、厚度等數(shù)據(jù)作為支撐,倘若軟土層偏淺,則可采取表層處理技術(shù)方法;如果軟土層偏厚,則應(yīng)考慮固結(jié)處理方法。
1.2按照道路要求處理
路橋工程項目類型的不同,對施工具體要求也會有差異,因為路橋項目有不同的等級,對平整度、穩(wěn)定性等參數(shù)有著不一樣的要求。通常情況來講,路橋項目等級越高則要采取更強力有效的地基處理施工方式,盡最大可能保證對地基沉降的有效控制。倘若路橋項目的等級較低,便可在保證安全、質(zhì)量的前提下選擇加載技術(shù)進行處理。同時,在路橋施工中處理軟土地基,還需結(jié)合路橋形狀、設(shè)計寬度及高度等參數(shù)去選擇最合適的處理工藝。一般來講如果路堤寬且低而選擇換填施工處理技術(shù),大概率會出現(xiàn)路堤崩壞的現(xiàn)象;如果路堤設(shè)計高度較高且本身穩(wěn)定表現(xiàn)較弱,更適合采用加載技術(shù)。
1.3綜合考量周邊情況
在對路橋工程軟土地基進行施工處理時,往往會對周邊建筑物、交通設(shè)施等形成一定程度的負(fù)面影響。所以,在對軟土地基的施工處理中,一定要綜合考量各方因素,比如振動、噪音、地下水污染、自然環(huán)境污染等等,唯有考慮周全才能選擇最合適的施工工藝,防止因為施工工藝選擇失當(dāng)而影響到周邊環(huán)境,難以體現(xiàn)出路橋工程綠色、可持續(xù)的施工理念。
2路橋施工中軟土地基施工準(zhǔn)備工作
軟土地基內(nèi)部土質(zhì)強度低、透水性差,整體表現(xiàn)薄弱,往往在雨水沖刷影響下便會出現(xiàn)地基下沉的情況,如果路橋基礎(chǔ)是此類情況,則會直接影響路橋工程的安全與穩(wěn)定。如果軟土地基發(fā)生沉降,地基會有顯著形變,情況嚴(yán)重的話甚至?xí)?dǎo)致路橋結(jié)構(gòu)崩塌,不利于交通安全[3]。此外,因為路橋工程項目自重非常大,如果地基的承載力不夠,在服役多年之后地基沉降速度會不斷加快,在處理不及時的情況下便會出現(xiàn)路面開裂等情況,致使路橋必須重新修復(fù)。所以,在路橋施工過程中一定要做好軟土地基施工處理工作,在正式施工前準(zhǔn)備工作必不可少,具體有如下幾個方面:
2.1施工現(xiàn)場測量復(fù)核
展開控制網(wǎng)加密及復(fù)測工作,對路橋項目施工現(xiàn)場情況進行詳細了解,尤其是對需要換填的位置做好地面測量及復(fù)核工作,然后匯總施工現(xiàn)場復(fù)核及測量數(shù)據(jù),為后面的軟土地基施工提供數(shù)據(jù)支撐。在施工材料進場時,也要對各類型規(guī)格材料進行檢測復(fù)核,保證合格之后才能夠投入到軟土地基的施工中。
2.2施工技術(shù)交底
在軟土地基施工之前要做好工藝培訓(xùn)工作,結(jié)合軟土地基處理時需要用到的施工技術(shù),讓每一位施工人員都能了解具體的工藝流程及操作要點,隨后為各個崗位合理分配施工人員。在上崗施工前,要保證施工人員通過培訓(xùn)考核,并對其進行安全與技術(shù)交底。此外,要對施工設(shè)計方案進行認(rèn)真審核,如果發(fā)現(xiàn)其中存在與施工現(xiàn)場不符的情況,一定要及時改進。
2.3其他準(zhǔn)備活動
結(jié)合路橋項目要求及質(zhì)量目標(biāo),對施工材料、機械設(shè)備、運輸車輛、運輸路線等進行合理規(guī)劃,同時將軟土地基施工中要用到的砂石、水泥、石灰等提前運至施工現(xiàn)場。由于軟土地基中的軟土受到降雨和地下水位的影響較大,所以還要注意盡可能選在旱季施工。
3路橋施工中軟土地基施工技術(shù)分析
3.1表面處理技術(shù)
在路橋施工過程中遭遇軟土地基處理問題,一般地基周邊范圍內(nèi)會跟隨地表強度出現(xiàn)硬度變化和剪切變形,所以為了提升軟土地基施工處理效果,可采取排水、換填等諸多有效技術(shù)手段去做好對軟土地基的加固處理。當(dāng)然,軟土類型有許多,面對不同的軟土則需要采取更具針對性的施工處理技術(shù)[4]。比如,倘若部分巖石因為含水量過高而出現(xiàn)土質(zhì)軟化的情況,那么可采取表面排水法將地基內(nèi)部水分排出。在路橋項目施工開始前,施工可現(xiàn)在地基一側(cè)進行溝槽開挖,主要作用在于對地基內(nèi)部水分的引流與排解,確保表層含水量能把控在合理范圍內(nèi),為后續(xù)施工打好基礎(chǔ)。值得注意的是,在表面處理技術(shù)應(yīng)用時要特別關(guān)注后續(xù)對溝槽回填的處理,優(yōu)選合適的回填材料。因為,軟土層具有厚度小、排水性優(yōu)良的特點,所以在實際施工工作中無需借助外力便能有效控制含水量,此情況下可選擇砂墊層予以處理,有效提高地基強度。如果軟土含水量偏高,會因為凝固時間太長而導(dǎo)致地基強度降低,在施工中可通過鋪設(shè)砂墊層去抬高地下水位高度,然后在砂墊層上面覆蓋建筑荷載重量,能夠保證軟土地基水分快速排解,起到有效加固地基的作用。當(dāng)然,施工時一定要重視壓實與表層灑水處理。
3.2軟土置換處理技術(shù)
對地基軟土進行置換的施工處理技術(shù),簡單來講便是將原本的軟土挖出,然后用力學(xué)性能表現(xiàn)良好的土料重新填入,以此提升地基土層性能表現(xiàn),保證能達到路橋工程項目的建設(shè)要求。在具體的軟土換填施工過程中,首先要對待置換土層的性能表現(xiàn)進行檢測,比如透水性、密實度、含水量等,確保換填土料滿足施工要求,保證不會對項目整體質(zhì)量形成不良影響。如果軟土地基的面積并不大,可直接用挖土機深挖軟土且用碎石換填,并用推土機推平,最后用振動壓路機做好碾壓工作。同時,要結(jié)合施工現(xiàn)場的表現(xiàn)對壓實層厚度以及碾壓強度、次數(shù)進行合理調(diào)整,壓實時必須關(guān)注縫隙表現(xiàn),可用碎石填充。換填過后則由監(jiān)理人員對施工質(zhì)量進行檢驗。同時,地基填筑施工過程中為了保證邊坡密實度達到要求,還應(yīng)在兩側(cè)利用片石砌筑。各層填筑施工均需保證及時、平整與強力碾壓。此外,還要重視排水表現(xiàn),為防止水量匯聚,可設(shè)置為3%左右橫坡。
3.3拋石擠淤處理技術(shù)
拋石擠淤處理技術(shù)方法,也即是將適量且粒徑合適的塊石拋在待處理的軟土地基中,將軟土地基中的淤泥、淤泥質(zhì)土完全擠走,進而實現(xiàn)提升地基穩(wěn)定性的效果。施工實踐表明,這一處理技術(shù)方法操作簡單、投入成本低,所以常用于淤泥質(zhì)軟土地基和常年積水的洼地,這類施工區(qū)域的軟土層基本處在水下,換土非常困難;或者是因為基底完全處在含水量過高的淤泥當(dāng)中,其粘稠濃度超出液限,透水性非常差且壓縮性較高,如果處理失當(dāng),極有可能導(dǎo)致路基失穩(wěn)或出現(xiàn)不規(guī)則沉降,嚴(yán)重影響路橋工程質(zhì)量。
針對厚度薄、表層軟且片石可完全沉到底部的泥沼或是厚度達到3~4m的軟土,基本適用拋石擠淤處理技術(shù)。在施工過程中,首先會用抽水機將施工范圍內(nèi)的地表水完全抽干,建立圍堰進行排水,同時砌筑排水溝,避免重復(fù)積水。運用挖掘機從兩端向中間挖掉一定厚度的軟土,保證挖掘機能夠平穩(wěn)工作的臺面,隨后便可進行拋石。拋擠過程中,如果軟土地層比較平坦,可按照沿中線、向兩邊的路線進行拋投;如果軟土地層的橫坡較陡,則要從高往低進行拋投,同時在低段邊部適量多拋投,保證低段邊部能建構(gòu)2m寬的平臺。將擠出來的淤泥及時清除,當(dāng)拋石高度與挖除界面齊平時,便可在拋石回填的片石頂部鋪上厚度為0.1m的碎石,做好整平。重復(fù)做好上述操作,直到施工區(qū)域內(nèi)的拋石擠淤工作全部完成。
值得注意的是,因為拋石擠淤過程中不同區(qū)域的沉降不一致,所以可能部分路基下面依舊殘存軟土,那么在完工后便會出現(xiàn)不均勻沉降的情況,鑒于此一定要在墊層鋪筑之后進行壓實,確保淤泥能完全擠出。同時,該技術(shù)方法所用拋石盡量為當(dāng)?shù)乜刹杉膲K石,并且要控制石料粒徑便能超過400mm,清理干凈石料石屑,這樣才能保證擠淤效果顯著以及拋石后的土質(zhì)均勻性[5]。
3.4強夯處理技術(shù)
在對軟土地基的施工處理過程中,強夯同樣是一種切實可行的處理方法,有著廣泛應(yīng)用且發(fā)展相對成熟。詳細來講,強夯處理技術(shù)的原理非常簡單,利用的是物理學(xué)的重力作用,而在實際施工應(yīng)用中,也可簡單理解為利用重物自由落體產(chǎn)生的重力作用,對軟土地基進行反復(fù)壓實,以此方法去改變軟土性能,縮小軟土土壤層顆粒間的縫隙,全面增強地基承載能力。由此可見,強夯施工處理技術(shù)方法操作方便,在施工中還具備設(shè)備簡單、材料節(jié)省、適應(yīng)性強、施工效率高等優(yōu)點。結(jié)合具體施工表現(xiàn)來看,采用強夯法進行軟土地基處理,地基加固深度能達到5.5~10.5m,能有效控制地基沉降的壓縮量及變形量,軟土地基強度也因此可提升3~4倍。當(dāng)然,強夯施工處理中會帶來嚴(yán)重的振動噪音,所以在施工中應(yīng)當(dāng)考慮周邊環(huán)境噪音污染問題,設(shè)置好隔音墻等設(shè)施。
4結(jié)語
綜上所述,在如今我國路橋施工數(shù)量不斷增多且規(guī)模逐步增大的背景下,許多路橋工程項目的施工路線無可避免地會經(jīng)過軟土地基,而軟土地基作為路橋施工的負(fù)面影響因素,為了保證工程項目的施工質(zhì)量,則需要采取有效施工技術(shù)做好軟土地基處理工作。在路橋施工中的軟土地基施工處理中,不僅要因地制宜,還要結(jié)合路橋要求以及綜合考慮周邊環(huán)境,然后從表面處理技術(shù)、軟土置換處理技術(shù)、拋石擠淤處理技術(shù)、強夯處理技術(shù)中進行合理選擇,確保施工工藝能符合具體的軟土地基加固要求,保障路橋工程項目基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定。
參考文獻
[1]王茜.市政路橋工程施工中軟土地基處理技術(shù)分析[J].住宅與房地產(chǎn),2018(33):199.
[2]史鐵奎.軟土地基施工技術(shù)在公路橋梁工程中的應(yīng)用[J].城市住宅,2019,26(4):137-138.
[3]唐天飛.路橋工程施工中軟土地基處理技術(shù)的發(fā)展分析[J].居舍,2018(33):40.
[4]湯智力.路橋工程施工中的軟土地基處理技術(shù)探究[J].工程技術(shù)研究,2019,4(14):64-65.
[5]秦振龍,祝高飛.軟土地基處理技術(shù)在市政路橋工程施工中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究,2020,5(6):74-75.
收稿日期:2021-08-10
作者簡介:楊衛(wèi)東(1981—),男,陜西商州人,本科,工程師,研究方向:公路橋梁、路橋施工及招投標(biāo)。