劉殿升
山東方正公路工程監(jiān)理咨詢有限公司 山東煙臺 264000
軟土地基普遍具有孔隙率大、含水量高、壓縮性高等特性,如果處理技術(shù)選擇不合理,或者處理工藝不夠科學(xué),必然會影響公路工程路基的強度,不利于保證施工質(zhì)量,影響公路工程的正常使用。因此,必須高度重視軟土地基處理效果,及時分析軟土地基的特性,結(jié)合工程特性,選擇合理的軟土地基處理技術(shù),保證公路工程能夠正常使用[1]。
路面壓實度會使公路橋梁的使用效果受到影響,內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜,在后續(xù)施工時,若是忽略路面壓實度,則會導(dǎo)致路面塌陷。軟土路基的穩(wěn)定性在區(qū)域性路面建設(shè)中發(fā)揮著重要作用,若是施工過程中出現(xiàn)嚴(yán)重降雨,則會導(dǎo)致路面積水,公路橋梁受雨侵蝕,建筑物沉降等情況出現(xiàn)。
在公路橋梁施工中,由于受到干預(yù)性因素影響出現(xiàn)沉降狀況,甚至損害建筑物。在公路施工中,地基是基層結(jié)構(gòu)后續(xù)施工時可能會有傾斜現(xiàn)象出現(xiàn),影響公路橋梁使用周期和質(zhì)量。在后續(xù)施工時,應(yīng)及時分析土層情況,制定控制標(biāo)準(zhǔn)來保證土質(zhì)層的合理性。
(1)墊層處理技術(shù)。墊層處理技術(shù)多應(yīng)用在軟土地基地勢比較低的地段,應(yīng)用此項技術(shù)的主要目的是保證軟土地基的沉降,不會影響總體設(shè)計效果。在具體應(yīng)用過程中可采用多種材料,常用的材料有砂、砂礫、灰土。將墊層材料回填到軟土地基中,通過機械攪拌和壓實的方法,提升軟土地基的強度和承載力,以滿足公路工程后期施工要求[2]。
(2)換填處理技術(shù)。換填處理技術(shù)是目前公路施工中處理軟土地基的常用技術(shù),主要機理為清除一定范圍中的軟土地基,然后用砂、碎石、山坡石、灰土或者素土等強度比較高的材料進(jìn)行分層換填;然后再用壓實設(shè)備將回填層壓實到規(guī)范要求的密實度,以提升地基持力層的總體承載力及擴散應(yīng)力,降低地基不均勻沉降量[2]。此種方法有一定的局限性,多應(yīng)用在軟土地基比較淺的地段,如果軟土地基深度過大,會增加換填的工作量及成本。換填處理技術(shù)的經(jīng)濟實用高度通常為2-3m。
(3)擠排軟土地基處理技術(shù)。如果公路工程施工路段,是水塘、魚池或者流動性比較強的淤泥地段,此時軟土地基的含水量比較大,采用換填技術(shù)或者墊層技術(shù),工程量比較大。此時可采用擠排處理技術(shù),來提升軟土地基的強度。目前常用的擠排處理技術(shù)有兩種,一種是拋石擠排處理技術(shù),另一種是爆破擠排處理技術(shù)。二者相比,前者成本較低,對周圍土層的影響比較小,后者成本略高,影響范圍比較大,適用于周圍軟土地基范圍大,且周期沒有其他建筑物的軟土地基處理中[3]。
(4)表層排水處理技術(shù)。如果在公路施工中,遇到了土質(zhì)條件比較好,但含水量比較大的軟土地基,僅采用換填處理技術(shù),效果欠佳,且工程量比較大。需要先進(jìn)行挖溝開槽排水處理,以降低地層表面的含水量,確保各項施工機械設(shè)備能夠順利通過。通常情況下,為充分發(fā)揮溝槽的排水效果,排水之后,需要回填一些透水性比較好的砂礫或者碎石。
(1)堆載預(yù)壓處理技術(shù)。堆載預(yù)壓軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用機理為通過使用等于或者大于設(shè)計荷載的填土荷載,促使軟土地基提前發(fā)生固結(jié)沉降,以提升地基強度,保證后期各道施工工序能夠順利開展。當(dāng)軟土地基的強度達(dá)到公路工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之后,卸去荷載。通過此項技術(shù)處理的軟土地基,通常不會再發(fā)生較大程度的固結(jié)沉降,在具體施工中,多應(yīng)用路堤回填土作為堆載材料,以降低軟土地基處理的成本[4]。為保證處理效果,堆載時分層分級堆加荷載,并對加荷速度嚴(yán)格控制,避免發(fā)生更加嚴(yán)重的剪切破壞,影響地基強度。目前此項技術(shù)愈發(fā)成熟,且施工比較簡單,在整個處理過程中,無需特征施工設(shè)備及原材料。比較適用于固結(jié)系數(shù)小的軟土地基處理。如果工期允許,可單獨使用,如果工期比較緊,可聯(lián)合其他處理技術(shù)同時使用[4]。
(2)真空預(yù)壓處理技術(shù)。即在軟土地基中鋪設(shè)砂井或者塑料排水板,并在表面鋪設(shè)砂墊層,然后再覆蓋上一層密封膜,和外部大氣完全隔絕。通過埋設(shè)在軟土地基中的吸水管道,通過真空泵進(jìn)行抽氣處理,以排出膜內(nèi)部空氣,利用外部大氣壓的作用,加固軟土地基。和堆載預(yù)壓處理技術(shù)相比,真空預(yù)壓技術(shù)無需荷載,省去了荷載加載及卸荷的工序,大大縮短了軟土地基處理時間,并且不會破壞地基的剪切力,多應(yīng)用在大面積軟土地基處理中[5]。
綜上所述,我國交通運輸發(fā)展迅速,在建設(shè)公路橋梁施工中經(jīng)常會有軟土地基出現(xiàn)。軟土基是公路橋梁施工的主要構(gòu)成,影響著工程的質(zhì)量。本文結(jié)合理論與實踐,分析了公路施工中軟土地基處理技術(shù)及應(yīng)用。分析結(jié)果表明,軟土地基具有含水量高、強度低、孔隙比大等特性,對公路工程施工質(zhì)量的影響比較大,需要采用合理處理技術(shù),以提升軟土地基處理效果。不同處理技術(shù)有其獨特的適用范圍及優(yōu)缺點,在選擇時,要結(jié)合軟土地基的實際情況,選擇與之相適的處理技術(shù),以保證公路工程施工質(zhì)量。