劉雪峰
中設設計集團股份有限公司
道路施工中的軟基加固施工技術應用實踐
劉雪峰
中設設計集團股份有限公司
自改革開放以來,我國道路建設得以空前絕后的發(fā)展,在推動國民經濟發(fā)展、社會進步中發(fā)揮積極的現實意義。加強道路施工建設也因而成為我國發(fā)展的關鍵環(huán)節(jié)。然而由于我國地理地質條件復雜各異,道路施工建設具有一定難度,實現軟土地基加固是道路建設的首要目標。本文首先分析軟土基道路的特點,進而探討軟基加固施工技術的有效應用,為軟土基道路建設提供數據參考。
道路施工;加固施工技術
我國地理地質比較復雜,不同地區(qū)的水文及地形地貌存在較大差異,這一地理狀況決定著道路建設的差異性。與普通地基比較,軟土基道路施工建設的難度更大,質量要求也較高。我國沿海或內地湖泊地區(qū)存在大量軟土基,施工建設的不確定因素較多,在此類地質條件下進行道路建設需首先做好軟土基的處理[1]。在實際建設施工中,應根據地域軟土基、地質條件的實際情況科學制定有效的加固處理,選擇先進且有效的加固技術提升軟土基穩(wěn)固性是保證后續(xù)建設的先決條件。
因重力與外力載荷的雙重影響,軟土經過處理后可發(fā)生不同程度形變,提升軟土本身的流動性,若在施工建設過程中不加有效措施進行及時加固處理,不僅會影響到后續(xù)施工的進程,甚至可導致道路出現坍塌現象,直接影響到道路工程的投入使用。因而,需加強軟土基加固處理,以提升軟土基的穩(wěn)固性。
含水量高、孔隙比大是軟土基道路的突出特性[2]。粉土粒與粘土粒是軟土基的主要土質成分,各土粒表面分布有大量負電荷,長時間暴露在外可大量吸附空氣的水蒸氣,而該部分水蒸氣進入土層后多停留在軟土土粒的表面,致使軟土含水量上升。而軟土含水量上升可破壞土粒間的穩(wěn)固性與粘結性,大量水則相應增大土粒間的孔隙,降低土質的強度。
與普通地基比較,軟土基孔隙更大,含水量高,壓縮系數較高,其外力載荷力也會相應性降低。若在道路建設過程中忽視軟土特性,不重視加強有效加固處理,后期道路投入使用會面臨重大的質量與安全問題。
現澆混凝土管樁施工技術是近年來新開發(fā)的軟土基施工加固技術,更能突出社會發(fā)展的方向與需求。除了具備振動沉膜壁防滲墻技術優(yōu)勢外[3],該技術還具有振動沉管樁與預應力混凝土管樁等多種優(yōu)勢。與以往加固技術比較,該技術更加操作更加方便、快捷,不僅可有效縮短施工建設工期、節(jié)約材料成本,還可全面化控制施工建設加固的整體質量,被越來越廣泛地應用于軟土基道路施工建設中。
強夯法施工技術是軟土基道路施工建設中常用的方法之一,主要是借助機械設備實現軟土基加固處理。強夯法亦稱為動力加固法,通過外界強沖擊力作用將原有土質結構進行破壞,然后借助擠壓方式將周邊土質變成夯坑是該技術的施工步驟。從實踐運用來看,該技術成本低、操作工藝簡單、周期短,適合大范圍進行推廣使用,其施工原理具體如下:①動力密實:動力密實主要是指借助外界強沖擊,將軟土基土粒間的孔隙充分擠壓壓實,以增強軟土基強度。②動力固結:動力固結指借助沖擊形成的外應力破壞土質,促使局部土體間形成縫隙,便于土質內部水分排出,如此便可實現軟土基固結的目的。③動力置換:動力置換有整式置換與樁式置換兩類,前者主要是指借助夯擊的強力將周邊碎石擠進并壓實到淤泥中,將其作為碎石墊層。而后者則是將軟土與碎石相混合,以形成高強度的碎石樁??傮w而言,該技術主要是借助機械設備對軟土土質進行破壞,通過不同形式將其進行處理,多適用于施工面積較大、工期較短的工程項目。
該技術是當前軟土基道路加固施工運用較為普遍、技術發(fā)展較為成熟的技術形式。其工作原理如下:按比例將粉煤灰、碎石、水泥及石屑等相關材料進行混合處理,均勻混合后可加入適當水進行攪拌;將上述攪拌好的材料制成高粘度石樁體,之后將其與軟基摻混,最終形成復合墊層。該復合墊層穩(wěn)定性較高,可在軟土基道路加固中發(fā)揮積極意義。該技術具有流動性大、施工強度大、經濟效益高、減少環(huán)境污染及節(jié)約材料等優(yōu)點。但值得注意的是,該技術在使用過程中應充分考慮當地的地質條件,并注重處理好泵管堵塞現象,以免影響到道路建設施工的開展。
預壓法施工技術多適用于粘土地基的高速公路建設中,具有成本投入低、經濟效益好、加固效果好的特點[4]。在實際操作中,可借助建筑地基內的排水體或軟土土質的天然透水性,經由建筑自重或地表載荷徹底排出地基內的水分,以此提升土壤密度與地基強度。然而,該技術也存在不足之處,其操作工期較長,需認真計算填土速率,如此便增加材料用量,加大投入材料成本,還容易導致地面出現沉降現象。此外,有實踐數據表明,因豎向排水管道存在堵塞,或分布深度不足,該技術在應用過程中容易出現沉降現象,嚴重影響到道路與工程的后期使用。
該技術主要適用于飽和軟基施工的加固中,充分發(fā)揮水泥固化作用是其作業(yè)的關鍵,其操作步驟如下:第一步:調試位置,嚴格按照規(guī)范調試攪拌樁的具體位置;第二步:水泥攪拌,在水泥攪拌過程中應充分攪拌水泥漿液,之后將其送往集料中,順利實現施工。簡而言之,在實際施工加固中,該技術主要是選用特定機器設備對水泥進行充分攪拌,使其可與軟土進行化學反應而使軟土基凝固。與上述提及的加固技術比較,該技術施工工藝要求高、操作復雜,因而實際運用相對偏少。
總而言之,軟土基道路施工建設是一項涉及面較廣、復雜性高的工作,科學掌握合理的加固技術成為軟土基道路建設有序進行的先決條件。軟土基道路施工建設受地形、地質、環(huán)境、水文及氣候等因素影響較大,在含水量高、孔隙比大的軟土基條件下進行道路建設需重視加固處理。在實際施工建設中,應系統(tǒng)且全面考慮地方軟土情況、施工環(huán)境、地基設計等因素,科學選用合理的加固技術,以保證施工建設的順利進行。
[1]毛偉.道路施工中的軟基加固施工技術應用實踐[J].中國新技術新產品,2014(3):67.
[2]郜晉生.軟基加固施工技術在道路施工中的實踐與探索[J].山西建筑,2015(12):56.
[3]龍超,韋鑫.道路施工中的軟基加固施工技術應用[J].建筑建材裝飾,2016(20):59.
[4]李云輝.道路施工中的軟基加固施工技術應用實踐[J].黑龍江科技信息,2015(2):123.