孫政
隨著我國經(jīng)濟發(fā)展不斷深入,城市化進程加快,道路橋梁建設(shè)作為推動我國交通運輸發(fā)展與城市經(jīng)濟交流的重要基礎(chǔ)工程,其質(zhì)量安全與應用價值得到社會與人民越來越多的關(guān)注。軟土地基是較為常見的地質(zhì)病害,對道路橋梁建設(shè)質(zhì)量影響較大,因此,施工單位應加強對軟土地質(zhì)處理的重視程度,因地制宜合理規(guī)劃?;诖?,本文將重點探究道路橋梁施工中軟土地基處理技術(shù)應用,從軟土地基的施工病害、處理技術(shù)等方面展開分析,以期為我國道路橋梁工程軟土地基問題提供有效建議,促進我國道橋建設(shè)的健康長遠發(fā)展。
近些年,我國道路橋梁建設(shè)項目逐漸增多,工程規(guī)模越來越大,施工工藝趨于復雜化和技術(shù)化,并且,此類工程大多長期暴露在外界環(huán)境下,需要承受不同荷載的物體,其質(zhì)量與安全得到人民與社會的高度重視,特別是地基結(jié)構(gòu)是否合格等方面。在道路橋梁工程建設(shè)中,軟土地基處理是非常重要的部分,由于軟土地基對整個道路橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量、使用價值、使用者安全等方面都具有嚴重的破壞效果,因此,施工人員在實際施工過程中應全面掌握整個工程的軟土地基結(jié)構(gòu),采用相應處理技術(shù),以加強道路橋梁軟土地基處理效果,此類技術(shù)的使用也是延長道路橋梁工程使用年限的重要措施。
對于道路橋梁工程項目的一些常見地基類型而言,形成軟土地基的地質(zhì)情況主要是一些疏松、顆粒狀的泥土和黏土,因此松軟的土質(zhì)進一步使得軟土地基的結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)疏松多孔的特征。這一特征會導致土壤當中的電荷不均勻分布,進而影響到地基的各項性能。此外,軟土地基除了是黏土形成的之外,還會摻雜砂石、泥炭等雜質(zhì),這些雜質(zhì)會進一步增大軟土地基的孔隙大小和空間大小。在降雨天氣下,雨水透過地基會滲入到孔隙中,這會增加軟土地基當中的含水量,地基的密實度和強硬度都會下降,嚴重影響地基的結(jié)構(gòu),使得道路橋梁工程的穩(wěn)定性降低。因此,要采用有效的處理方式改善軟土地基的結(jié)構(gòu),這樣才能保障軟土地基的穩(wěn)定性,確保道路橋梁工程項目達到國家要求的建筑標準。
由于軟土地基的土質(zhì)比較松散,土層間距較大,又多存在于我國內(nèi)陸河湖盆地、江海沼澤沿岸,土層中含有大量的水分與氣泡,承載力較差,在外力作用過于強烈時,地基結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生變形等各種變化。一方面,由于外部壓力的增大,軟土地基當中的空氣會因為擠壓而不斷的消失,在這個過程中軟土地基的土層不斷地在作用,進而形成一定的流動性。另一方面,軟土地基當中存在很多的水分,在溫度的影響下,水會蒸發(fā)進而帶動周圍的泥土一起擴散和移動。在道路橋梁工程施工中,由于外部車輛的通行會不斷增大橋面和路面的外部壓力,當量變發(fā)生質(zhì)變的時候,會進一步導致軟土地基發(fā)生沉降現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)此現(xiàn)象,嚴重的話還會導致地基結(jié)構(gòu)坍塌或者損毀的情況,進而嚴重影響人員生命和財產(chǎn)安全。
在道路橋梁工程項目建設(shè)中,抗剪能力是衡量一個地基是否穩(wěn)定、壓縮能力是否夠強、抗剪強弱的重要指標。在高強度的外部壓力作用下,軟土地基疏松多孔的結(jié)構(gòu)特征很難保持較好、較完整的地基結(jié)構(gòu)強度。因此,軟土地基的抗剪性相對較低。此外,由于這類地基結(jié)構(gòu)本身的壓縮系數(shù)偏高,在以這種軟土地基為主體的道路橋梁工程項目中,地基的承載能力和穩(wěn)定性都會存在很大的安全隱患。例如,在道路橋梁施工過程中很可能會出現(xiàn)沉降或者塌陷問題,這主要是在施工的過程中,還存在未被發(fā)現(xiàn)的軟土地基結(jié)構(gòu),未能及時進行改善,一旦地基的承載能力無法承受地面上部的壓力和重力時,就會出現(xiàn)下沉的趨勢,進而影響生命財產(chǎn)安全。
近些年,因地基病害引發(fā)的道路橋梁工程施工事故時有發(fā)生,常見的有地基沉降、路面下陷、壓實技術(shù)無法滿足施工要求以及前期設(shè)計引起的相關(guān)問題等進行分析。
地基沉降是比較常見的道路橋梁工程施工病害。首先,在道路橋梁施工中,軟土地基需要花費一定的時間進行鞏固,即便如此軟土地基的承受能力也比普通地基的承受能力要差,所以很容易出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象。其次,由于軟土地基很多都會存在潛在的沉降問題,如果沒有及時處理,在正常通行和使用的過程中,會給人們的生命和財產(chǎn)安全帶來一定的隱患。因此,對道路橋梁軟土地基進行精準的預估就非常重要,要保障施工的有序進行,相關(guān)施工人員應加強對軟土地基沉降病害的重視程度,掌握地基沉降的發(fā)展規(guī)律與變化數(shù)據(jù),在發(fā)現(xiàn)問題的第一時間進行處理,切實提高道路橋梁整體質(zhì)量。
路面下陷是比較常見的道路橋梁工程施工病害,發(fā)生原因復雜,主要是因為軟土地基土質(zhì)松軟或外力作用過于強烈時,地基軟土層不可避免會出現(xiàn)水土流失的情況,進而導致路面下陷的問題發(fā)展,這些問題主要是因為施工設(shè)計和技術(shù)不規(guī)范造成的。一旦出現(xiàn)路面下陷的問題,就很可能會導致一系列的連鎖現(xiàn)象,甚至會造成大面積的路面問題。由于軟土地基沉降過程中地基的強度不同,軟土層的厚度不同,以及地基沉降的程度也不一樣,這就會影響道路橋梁的使用壽命。路面一旦發(fā)生下陷問題,后期的維修和護理就會比較的麻煩,這不僅會影響道路橋梁的正常通行,還需要大面積的對路面進行返工和修繕,這會損失一定的經(jīng)濟效益。很多道路橋梁由于軟土地基施工的質(zhì)量較差,在正式投入使用的過程中,很可能會在短期就出現(xiàn)了路面下陷的問題,這不僅會影響道路橋梁的正常使用,還會嚴重損壞施工單位的企業(yè)名譽。
由于軟土地基含水量較高,所以在施工過程中,壓實處理技術(shù)的應用對于道路橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有著重要的作用,但在實際施工過程中,由于軟土地基結(jié)構(gòu)的特殊性,壓力處理具有一定難度,且由于部分施工人員實操經(jīng)驗有限,往往壓實的過程無法滿足施工的要求,獲得理想的施工效果,這就導致道路橋梁的軟土地基無法達到應用的標準。另外,受到區(qū)域和氣候天氣的影響,特別是在一些多雨的區(qū)域和季節(jié)施工時,軟土地基會被大量的雨水所沖刷,這不僅會加大軟土地基當中的含水量,雨水還會侵襲施工的材料,進而產(chǎn)生不同程度的影響,降低了整體的施工質(zhì)量。
在道路橋梁工程建設(shè)中,前期的設(shè)計階段是非常重要的部分,其工作失誤的影響是十分惡劣的,例如,在軟土地基處理過程中,很多施工病害的發(fā)生并不是因為軟土地基自身問題,而是因為錯誤的設(shè)計方案給施工留下了嚴重的質(zhì)量安全隱患。因此,設(shè)計人員要避免這一情況的發(fā)生,在設(shè)計方案之前,就要進行地質(zhì)勘察工作,全面的調(diào)查和分析施工現(xiàn)場的地質(zhì)地形情況,了解道路橋梁施工現(xiàn)場的實際環(huán)境和確定好軟土地基的條件,這樣可以預先對可能存在的問題設(shè)計合理的解決方案,這樣設(shè)計的方案能夠與施工現(xiàn)場的實際情況相適應。
置換地基是道路橋梁工程處理軟土地基常見的處理技術(shù),主要是挖出原來的軟土,然后選用高強度、高穩(wěn)定性的土料進行換填,并通過外力作用施壓,減小軟土層與填充材料之間的空隙。需要注意的是,在進行土質(zhì)置換的過程中,要全面了解土層的透水性、含水量以及密實度等參數(shù),避免影響整體的施工質(zhì)量。當軟土地基的面積比較小時,可以用挖土機將軟土挖出,然后換填碎石,這個過程中可以利用推土機配合檢平,接著用振壓路機進行碾壓??梢愿鶕?jù)現(xiàn)場的效果調(diào)整碾壓的次數(shù)和厚度,在碾壓的過程中,還要使用碎石去填補一些縫隙。在完成換填操作后,監(jiān)理要進行檢查,每一層要確保填充、檢平和碾壓平整。
高強度夯實處理技術(shù)是近些年我國道路橋梁工程軟土地基施工中常用的處理技術(shù),在傳統(tǒng)軟土地基處理中,施工人員往往會使用強度較低的施壓方式,但實際上對提高軟土地基的抗壓性并沒有太大作用。而高強度夯實處理技術(shù)就能夠很好解決傳統(tǒng)施壓技術(shù)的不足,具有較強的可操作性。但同時,也存在很多不足,如準備階段需要花費一定時間處理軟土地基,大大增加了工作時間與難度等,為此,為提升高強度夯實處理技術(shù)應用效果,施工人員還應在施工前做好檢查工作,確保設(shè)備能夠正常使用,技術(shù)人員也應不斷革新該類技術(shù),提高軟土地基處理效果,使道路橋梁施工能夠高質(zhì)量、高效率的完成。
灌漿處理技術(shù)是道路橋梁工程處理軟土地基常見的處理技術(shù),多用于比較嚴重的軟土地基區(qū)域。在處理過程中,施工人員首先將水泥砂漿灌入地基空隙中來改變軟土地基性質(zhì),增強土層的承載力與穩(wěn)定性。其次,在使用灌漿施工技術(shù)處理軟土地基時,需要在使用粉噴之前,選擇和固定好鉆機的型號和位置,確保施工的順利進行。與此同時,施工人員對軟土地基的表面要用石塊進行填充和擠壓,這不僅可以將路基當中的淤泥進行排除,還可以為后續(xù)的平鋪處理工序打好基礎(chǔ)。另外,施工人員還應保證路基結(jié)構(gòu)的硬實度,降低因軟土地基帶來的負面影響,相較其他軟土地基處理技術(shù),灌漿處理技術(shù)更易操作,因此,在道橋工程建設(shè)中使用較多。
在道路橋梁軟土地基的處理施工中,由于軟土地基分特殊性質(zhì),如高含水量、滲透性差等,這些性質(zhì)很容易導致道路橋梁發(fā)生位移的問題。要避免橋梁位移的問題,就可以采用耐拉性比較強的材料對軟土地基進行預埋處理,這樣可以提高道路橋梁的摩擦力,進而保障橋梁的穩(wěn)定性。同時,在運用耐拉性預埋材料時,還可以整合軟土地基的軟土層和耐拉性材料,保障軟土地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外,要充分發(fā)揮預埋加筋技術(shù)的優(yōu)勢,可以在軟土地基中先鋪設(shè)一層沙子,然后借助耐拉性材料在沙子的上方再進行加固作用,從而保障地基的穩(wěn)定性,避免因為軟土地基的結(jié)構(gòu)給道路橋梁施工帶來的不良影響。
對于一些含水量較大、土質(zhì)層比較薄的軟土地基,主要是采用敷墊砂墊層進行處理。為充分發(fā)揮砂墊層的固土作用,應盡可能選擇0.6~1.3cm 厚度的砂墊層,不僅能夠有效降低軟土層中的水位,也能夠為軟土地基施工提供良好的通信條件。另外,在敷設(shè)砂墊層過程中,施工人員應充分考慮施工設(shè)備自身重量、接觸面積等因素,盡可能減少對軟土地基承載力的影響。例如在重山圍繞的道路橋梁建設(shè)中,橋梁的地貌類型是被群山以及河流侵蝕的,所以軟土層含有大量的水分,土層也相對較薄,施工人員可以利用砂墊層進行敷墊,這樣可以滿足道理橋梁建設(shè)的要求,達到良好的軟土地基處理效果。
近些年,我國經(jīng)濟建設(shè)不斷深入,城市化進程加快,人民生活水平提高,交通運輸壓力增大,道路橋梁建設(shè)需求越來越大。與此同時,道路橋梁工程質(zhì)量與安全也面臨著新的挑戰(zhàn),如何提高道橋工程整體質(zhì)量,加強軟土地基處理很重要。有效的軟土地基處理技術(shù)能夠大大提升道路橋梁建筑的承載性與耐久性,本文針對軟土地基的施工病害、處理技術(shù)等方面展開探究,以期促進我國道路橋梁建設(shè)的健康持續(xù)發(fā)展。