莊偉東
(廣州市第三市政工程有限公司,廣東 廣州 510095)
市政路橋施工中的軟土地基會嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。軟土地基的特點是含水量高、承載力低,會導(dǎo)致市政路橋施工中的路基存在下陷的風(fēng)險,進(jìn)而嚴(yán)重影響整體施工質(zhì)量。因此,為了保證市政路橋施工順利竣工,技術(shù)人員需要加強(qiáng)軟基加固技術(shù)的應(yīng)用與研究,從而保證施工建設(shè)質(zhì)量與效率。
軟土地基最大的特點是土質(zhì)之間的孔隙大、土壤中的含水量高、有一定量的黏土和體積相對較小的粉土。黏土和粉土中含有的負(fù)電荷會大量吸收土壤中的水分,致使黏土和粉土的土層水分增加,進(jìn)而增加黏土的黏性。此外,土質(zhì)之間孔隙大是造成地基穩(wěn)定性不高的主要原因。同時,軟土地基在施工重力和外力的影響下,會出現(xiàn)形變,進(jìn)而產(chǎn)生流動性,也會影響軟土地基的穩(wěn)定性。只有對軟土地基進(jìn)行加固,才可以有效防止地基土質(zhì)流動,降低市政路橋坍塌的風(fēng)險。軟土地基的抗剪能力相對較弱,通車后車輛的自身重量和碾壓重量會導(dǎo)致地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)形變,為后續(xù)車輛通行埋下安全隱患。應(yīng)用軟基加固技術(shù)(見圖1),能夠提高市政路橋工程的施工質(zhì)量與效率。
圖1 軟基排水加固
一般情況下,地下水位較高的位置易出現(xiàn)軟土地基。在市政路橋?qū)嶋H施工的過程中,軟土地基會影響回填土和建材的穩(wěn)定性,從而影響整體市政路橋的施工質(zhì)量,導(dǎo)致施工建筑存在下沉的風(fēng)險。隨著經(jīng)濟(jì)的增長和社會的進(jìn)步,城市化進(jìn)程不斷加快,在城市中會建設(shè)許多道路和橋梁,技術(shù)人員應(yīng)對其進(jìn)行科學(xué)設(shè)計。雖然在建筑施工中地基是看不見的部位,但卻始終占據(jù)著重要地位,若施工過程中地基出現(xiàn)了質(zhì)量問題,會嚴(yán)重影響施工成本和施工周期,由此可見地基在建筑施工中的重要性。所以,在市政路橋施工中,必須對軟土地基進(jìn)行加固,從而有效保證市政路橋的施工質(zhì)量和效率,節(jié)約建筑施工成本。
路基的施工質(zhì)量會直接影響整體建筑的施工質(zhì)量。因此,在市政路橋?qū)嶋H施工的過程中,技術(shù)人員應(yīng)了解、掌握實際施工情況,如施工現(xiàn)場的地質(zhì)勘探分析、路基穩(wěn)定性分析等,同時,將施工路段分為軟土路段和基巖路段。軟土路段的含水量較高,穩(wěn)定性要低于普通路段。軟土地基對市政路橋建設(shè)有如下危害:
市政路橋施工地基的剛度和硬度會直接影響整體施工質(zhì)量、建筑的穩(wěn)定性和建筑物的使用年限。通常建筑施工材料為碎石和混凝土,技術(shù)人員需要對二者進(jìn)行精細(xì)化管理,保證二者的質(zhì)量滿足施工質(zhì)量要求。若對施工材料管理不到位,或是施工環(huán)境不理想,軟土地基的處理粗糙,就會導(dǎo)致地下水、雨水侵蝕建筑路面。若碎石和混凝土的抗侵蝕能力較弱,在受到雨水、地下水侵蝕后,建材的內(nèi)部結(jié)構(gòu)就會改變,影響建材之間的連接質(zhì)量,出現(xiàn)結(jié)構(gòu)松動或脫落的情況,從而影響施工質(zhì)量。
當(dāng)?shù)鼗霈F(xiàn)下沉?xí)r,地下水在流動過程中會沖擊軟土土層,導(dǎo)致軟土土層的土壤大量流失,影響軟土地基的承載能力,造成道路路面出現(xiàn)不均勻沉降。而路面沉降會直接影響整體路面的安全和質(zhì)量,降低人們的駕車安全性。
由于軟土地基沒有良好的穩(wěn)定性和承載能力,若在施工過程中使用的混凝土、瀝青等建材的穩(wěn)定性不夠,就會導(dǎo)致路面硬化問題,當(dāng)路面通車后,車輛的自身重量和碾壓就會造成路面開裂。
拋石擠淤技術(shù)是軟基加固技術(shù)中較為常見的加固技術(shù),該加固技術(shù)的施工效率較高,工程周期較短,可以有效地排干積水,保證建筑施工的連續(xù)性和穩(wěn)定性。在市政路橋建設(shè)中,若施工現(xiàn)場存在水田、堰塘等軟土地帶,必須依據(jù)地基的實際厚度,選擇與其厚度相等的巖石材料,一般會使用20cm的卵石,并沿著軟土地帶中線進(jìn)行拋灑。拋灑卵石的真正目的是擠出軟土地帶的淤泥,再使用大型壓路機(jī)復(fù)壓,以此保證軟土地帶的黏土和淤泥全部排除,進(jìn)而提高路面的承載能力。若施工現(xiàn)場的地形存在一定的坡度,則可以借助地形從高處向低處拋灑卵石,待大面積的卵石拋灑完成后,再使用小塊卵石填充縫隙,以此為后續(xù)的施工環(huán)節(jié)提供便利。在施工環(huán)境允許的情況下,施工人員可以在軟土地帶加設(shè)反濾層后再進(jìn)行填土作業(yè)。
強(qiáng)夯加固是利用物理學(xué)中的重量作用,借助高空重物下墜過程中所產(chǎn)生的重力來夯實軟土地基。在夯實軟土地基的過程中,可借助重力縮小土質(zhì)之間的距離,以有效降低軟土地基的壓縮性,提高軟土地帶的整體性能。一般都是在軟土土層較深的情況下應(yīng)用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基加固。強(qiáng)夯法加固技術(shù)不僅操作便捷,且設(shè)備簡單,施工效率較高,節(jié)約施工建材,是經(jīng)濟(jì)容錯率較高的軟土地基加固技術(shù)。應(yīng)用強(qiáng)夯加固技術(shù)能夠?qū)④浲恋貛У牡鼗鶑?qiáng)度提高至原有地基的2~5倍,并且會降低路面下沉的概率,從而為建設(shè)單位節(jié)約施工成本,保證加固的質(zhì)量和效率。
軟基加固技術(shù)中翻挖回填技術(shù)是加固效果最為明顯的技術(shù)之一。應(yīng)用翻挖回填技術(shù)需充分利用大型挖掘機(jī)處理軟土地帶,如土層中的淤泥、石塊等不良土體,再根據(jù)施工管理要求選定粗顆?;靥畈牧?,當(dāng)坑體中的含水量達(dá)到最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)時,便可以將選定的粗顆粒材料回填到坑體中。一般要保證分層回填的厚度達(dá)到30cm,若回填材料中有石塊,則分層回填的厚度約為40cm;若施工現(xiàn)場周圍的建筑物較多,在翻挖回填之前需要咨詢專業(yè)人員,在不破壞周圍土層結(jié)構(gòu)、保證施工現(xiàn)場周圍建筑物穩(wěn)定的情況下,制定最為合理的翻挖回填計劃。
粉噴樁加固技術(shù)是新型軟基加固技術(shù),其工作原理為:利用群樁技術(shù),將粉噴樁與樁柱之間的土質(zhì)結(jié)合在一起,使二者相互依靠,以此有效提高軟土地基的強(qiáng)度和承載能力。首先,在進(jìn)行粉噴樁加固的過程中,施工人員應(yīng)詳細(xì)了解施工資料,如施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文報告、工程測量的實際速率等。其次,應(yīng)清理施工現(xiàn)場,可以使用黏性土回填低洼區(qū),使用碎石等土體回填軟土區(qū)。在使用水泥材料時要保證水泥材料的質(zhì)量,使其符合施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),并進(jìn)行取樣檢測,一旦受潮或是結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題,則不能使用,以此保證加固工作質(zhì)量。
換填加固是軟基加固技術(shù)中較為常見的加固技術(shù),換填加固技術(shù)的工作原理為:使用承載能力較強(qiáng)、堅固系數(shù)較高的土質(zhì)替代軟土地帶中含水量較高的不良土體,以此提高軟土地基的強(qiáng)度和承載能力。在換填加固之前,施工人員要先了解軟土地基的實際情況,根據(jù)實際情況選擇換填材料,一般情況下?lián)Q填材料為灰土和素土。選好換填材料后,施工人員應(yīng)選擇換填技術(shù),通常換填加固技術(shù)需要借助大型機(jī)械設(shè)備,因此,小型施工一般不會應(yīng)用換填加固技術(shù)。除此之外,施工人員要想提高換填加固技術(shù)的質(zhì)量,就要盡可能減少土層深挖,并重視路面夯實工作,以此將換填加固技術(shù)的優(yōu)勢發(fā)揮到最大,提高軟基加固的質(zhì)量,保證整體市政路橋施工的質(zhì)量與安全。
管樁加固技術(shù)屬于預(yù)應(yīng)力加固的一種,在軟基加固技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛,能夠有效地處理地基松動的現(xiàn)象,并大大減少再次出現(xiàn)松動的概率。管樁加固技術(shù)一般可以分為三點:
(1)在施工之前,技術(shù)人員需要明確軟土松動的地點,以保證后續(xù)工作的效率。
(2)加固完成后方可進(jìn)行地基強(qiáng)度測量工作,以提高管樁加固的效率。
(3)軟土地帶打樁時需要測量、記錄施工數(shù)據(jù),在施工現(xiàn)場加以標(biāo)注,以有效提高加固質(zhì)量。
綜上所述,提高市政路橋中軟土地基加固技術(shù)質(zhì)量,不僅可以提高整體建筑施工質(zhì)量,保證通車后車輛的行駛安全,還可以提高城市規(guī)劃水平,加快我國城市化建設(shè)步伐。因此,管理人員需要加強(qiáng)軟基加固技術(shù)的管理與應(yīng)用,利用強(qiáng)夯加固、翻挖回填等軟基加固技術(shù)不斷提高市政路橋的建設(shè)水平,全面推進(jìn)我國城市現(xiàn)代化發(fā)展。