李學森 鄭金飛
摘 要:公路軟土地基施工是對整體施工質(zhì)量的重要體現(xiàn),施工單位在實踐中要正視軟土地基施工技術的重要性,選擇與設計要求相符的施工技術、措施,從而全面開展軟土地基施工作業(yè),滿足地基變化與工程性質(zhì),減少施工結(jié)束后地基的不均勻沉降,提高地基的強度與穩(wěn)定性,為控制公路整體質(zhì)量提供保障。本文對公路施工中軟土地基施工的技術要點進行了探討。
關鍵詞:公路施工;軟土地基;施工技術;要點
1 前言
軟土地基一直以來都是公路施工中的一個難點,要確保軟土地基在施工過程中具備穩(wěn)定性與合理性,要根據(jù)氣候與地理條件進行綜合的分析考慮,積極的引入先進的技術與設備,保障軟土地基在施工過程中可以得到質(zhì)量的保障。
2 軟土地基施工常見問題及難點分析
如果在公路工程建設過程中不能有力確保軟土地基施工的質(zhì)量,很容易帶給公路壓實度嚴重影響,同時還造成路面出現(xiàn)硬化和沉降現(xiàn)象。針對公路施工建設中軟土地基施工存在的問題進行了總結(jié),分為以下幾方面進行了論述:①公路的壓實度受到影響。由于軟土地基的土層結(jié)構(gòu)比較特殊,所以在實際施工時很容易發(fā)生壓實不得當?shù)膯栴},使公路的穩(wěn)定性得不到保證。此外,如若施工時遇到長時間的降雨,會導致公路遭受雨水的侵蝕而使施工質(zhì)量受到影響;②引發(fā)沉降問題產(chǎn)生。如果在地層淺層有一定的降水,加之地下深層含有的地下水,會造成水土流失現(xiàn)象發(fā)生,軟土地基的強度就會有所下降,使得公路出現(xiàn)大面積地面沉降現(xiàn)象,影響到自身的使用期限和施工質(zhì)量;③路面硬化問題。通常公路施工時會大量的采用瀝青和混凝土進行施工,而本身瀝青與混凝土的穩(wěn)定性不高,如果施工不當就會引發(fā)路面內(nèi)部硬化和裂縫問題產(chǎn)生,由于軟土地基自身的穩(wěn)定性就不高,很容易在公路施工時發(fā)生路面硬化問題。
由于軟土地基無法承受太大的載體,所以實際開展公路建設時會有很多的困難之處。①在軟土上進行挖掘時會給軟土層面造成很大的壓力,繼而引發(fā)土層松弛而造成滑動現(xiàn)象發(fā)生,如果出現(xiàn)滑動現(xiàn)象,整個工程建設的質(zhì)量都會受到影響,還會使工程穩(wěn)定性得不到保證,增加公路施工的危險系數(shù);②如果在建筑物的四周進行挖掘,其附近的土質(zhì)就會受到相應的影響,使得土質(zhì)壓力不斷增加,而建筑物就會出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。③軟土地基本身富含大量的松軟土和泥炭土,軟土地基想要固結(jié)需要很長時間,而且非常容易變形,這都使施工難度增加。而且,軟土地基自身所含有的水分非常大,在施工時要制定妥善的措施加以防范,如果處理不得當就會影響到工程的穩(wěn)定性,使得公路施工建設的質(zhì)量及技術要求得不到滿足。另外還要妥善處理軟土地基的孔隙水壓力,不然會使工程周邊地面出現(xiàn)隆起現(xiàn)象,對于工程建設有很大的負面影響,一系列問題都使公路中軟土地基施工難度增加。
3 軟土地基處理技術在公路施工中的應用要點
3.1 地表排水
想要增加軟土地基的穩(wěn)定性與牢固性,就需要減少其的含水量。在表層粘性土壤里適當?shù)脑黾犹砑觿嵘腆w成分含量,增強凝固性和穩(wěn)定性,改善軟土地基的強度。地基的軟土層由于含水量較大,土壤固態(tài)成分含量不高,所以需要在上方鋪設一層砂墊層,砂墊層有著很好的排水功效,具有良好的上層與下層雙向排水功能,有效的減少了軟土地基中的水分含量,為后續(xù)的施工減輕了壓力。軟土地基還會出現(xiàn)因為上層土層受力不均導致的土層局部塌陷和側(cè)向沉降變位等情況,針對此類現(xiàn)象,可以使用鋪墊材料來增強土壤的抗拉力,利用外部材料來改善土壤的強度,避免再次出現(xiàn)側(cè)向沉降現(xiàn)象。為了提高軟體地基的支撐能力,也可以在土壤的關鍵節(jié)點搭建內(nèi)部支撐支架,提高地基的支撐能力。根據(jù)現(xiàn)場的軟土地基的實際負荷面積大小,地表強度的大小來選擇合適的鋪墊材料。
3.2 粉噴樁加固
軟土地基由于自身強度不夠,所以為了能夠滿足大型機械的行走要求,就需要及時的清理地基上方的雜物障礙,保持場地的平整,鋪設可以減緩壓力和增強抗力的碎石和砂土墊層。對于一些地勢較低的施工現(xiàn)場,還需要添加粘性土壤,以增高施工現(xiàn)場的地勢。這一系列的方法都屬于粉噴樁加固方法,在施工前需要對現(xiàn)場進行全方位的考察,要對施工場地的土工實驗報告、地表落差測量資料以及地質(zhì)報告等都進行明確的調(diào)研與驗算。要通過實地現(xiàn)場的試樁實驗,才能確認是否適合采用粉噴樁加固法。
3.3 排水固結(jié)法
軟土地基也具備地基的普遍特性,可以利用自身的固結(jié)特性,對地基進行大幅度的負荷加壓,有效的將其中所含的水分排出,從而確保地基的強度增加,符合施工的標準。普遍的方法是在軟土地基中修建垂直排水柱,臨時的為地基增加了強度,然后利用相應的地基加固技術對地表進行加壓,深層排水固結(jié),以達到排出水分的目的,并從而提升了軟土地基的承載能力。一般而言,還會應用到緩速填土法等方法,針對一些地基條件較差的泥炭地質(zhì),采用固結(jié)法的效果最佳。
3.4 加載法
加載法的原理是通過特定的技術讓軟土地基沉降,縮小體積,從而增大了密度,加大了地基的強度。加載法也可以算作固結(jié)法的分支,利用減少間隙水壓來提升強度的原理。依托大氣加壓法來使得間隙水壓降低,提升了效應力,從而促進了軟土地基的固結(jié),增加了耐壓力。還可以采取降低地下水的水位,有效的保證軟土地基的中部有砂層和上部軟土的受壓層面,為了保證地下水位可以降低,在施工現(xiàn)場的四周圍上鋼板,修建人工水渠進行疏水,有效的降低地下水位。填土加載法需要在施工前進行準確的驗算和測量,對負荷的重量與沉降時間都有著明確的規(guī)定,為了防止在對軟土地基進行沉降時有過剩的殘余物質(zhì)出現(xiàn),影響了地基軟土的穩(wěn)定性和承載力。在施工現(xiàn)場需要對每一個環(huán)節(jié)都進行嚴密的監(jiān)測,保證施工的準確性,防止因為誤操作而導致地基被破壞的現(xiàn)象發(fā)生。
3.5 擠密法
利用樁孔將土和灰土通過外界的施壓打入,從而使得原本松軟的軟土地基增大了密度,加強了抗壓穩(wěn)定性的方法,被稱為灰土樁擠密法。一般在處理面積較大,厚度較高的濕陷性黃土地的時候,會采取此類方法??梢跃偷厝〔?,大批量的運送灰土,按照一定的比例進行人工地基與機械混合的方法,將砂石與灰土等從樁孔打入進地基中。由于雜質(zhì)中往往會含有石灰等成分,在與水融合會發(fā)生反應,很容易發(fā)生堵塞的情況,所以需要在施工前進行過濾,將石灰類的雜質(zhì)進行剔除。
3.6 換填施工技術
換填施工技術指的是挖除公路軟土地基范圍以內(nèi)的土壤,回填有良好穩(wěn)定性的土、石。如果軟土距離地面較近、厚度較小、地面上有稻田、魚塘或蝦池,那么其表面往往存在腐泥,此時可直接挖除軟土、腐泥,用適宜選料或優(yōu)質(zhì)砂礫換填,徹底消除隱患。針對公路施工現(xiàn)場勘測情況,可適當選用軟土地基換填施工技術,用機械或人工挖除對路基穩(wěn)定性有消極影響的軟土,置換低壓縮性的、無侵蝕作用的散體材料,分層夯實。依據(jù)軟土層分布形態(tài)以及開挖部位,具體分為局部開挖換填、全面開挖換填,深度往往不超過2m;開挖邊坡的明確要以深度、土壤抗剪強度為依據(jù),兩者的比例通常約1:1;開挖換填材料包括砂卵石、灰土、碎石以及工業(yè)廢渣等。
4 結(jié)束語
總而言之,公路工程施工要加大對軟土地基技術處理的研究與探索,針對軟土地基含水量高、土壤間隙大和穩(wěn)定性差等特征,并充分結(jié)合實際施工狀況,從而制定有針對性的處理方法和策略。
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