福建恒景建設(shè)工程有限公司,福建 福州 350000
相比于普通公路和其他高速公路,市政道路的建設(shè)工作不僅存在復(fù)雜性,而且其工程處理難度較高。一旦市政道路施工環(huán)節(jié)出現(xiàn)了軟基問題,那么施工人員就必須妥善處理,以最大限度地保證市政工程不會因出現(xiàn)沉降問題而引發(fā)安全事故,更不會出現(xiàn)使用壽命縮減和阻礙工程長遠(yuǎn)發(fā)展的問題。
寧德市九龍路道路工程依照城市道路等級中的城市次干路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,該項(xiàng)目位于寧德市東僑開發(fā)區(qū)東蘭組團(tuán)片區(qū)。此次施工道路全長379.57m,按照城市支路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),設(shè)計速度:20km/h,雙向兩車道,道路紅線寬16m。本次工程以15cm 的級配碎石層、20cm 的5%水泥穩(wěn)定碎石層和1cm 的單層瀝青作為基礎(chǔ),采用抗彎拉強(qiáng)度≥4.5MPa,厚度為22cm的混凝土層作為路面。
路基是城市道路的主骨架,路基及其邊坡的穩(wěn)定是保證道路使用質(zhì)量的關(guān)鍵。本工程沿途經(jīng)過民房、池塘、耕地、溪流等復(fù)雜地段,路基處理尤為特殊,工程在設(shè)計施工中既有普通路基軟土處理,又有特殊路基軟土處理。
普通路基軟基處理(分層填土+換填處理)。該工程路基的填筑材料因地制宜,就近取土,路基填筑前做好平整場地工作,先挖除地表雜填土、腐植土、植被等;路基填筑分層均勻碾壓,分層壓實(shí)厚度不大于30cm,路基壓實(shí)采用重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。另在工程的K0+008-K0+217 段池塘存在換填變更,原設(shè)計塘底淤泥換填砂50cm 因現(xiàn)場施工發(fā)現(xiàn)淤泥較厚,參建各方依據(jù)現(xiàn)場勘查情況經(jīng)洽商變更為1.5m,該方案為降低工程路基沉降,引發(fā)施工質(zhì)量事故打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。
特殊路基軟基處理(排水板+等載預(yù)壓處理)。該處理方案目的在于減小路基總沉降量,控制工后沉降,保證路基穩(wěn)定。道路全段采用塑料排水板聯(lián)合堆載預(yù)壓技術(shù)進(jìn)行排水固結(jié)的軟基處理方法,填筑及預(yù)壓時間不少于8 個月,處理后地面承載力和沉降變形達(dá)到設(shè)計要求。
市政道路軟基是一種軟弱土層,這種土層普遍表現(xiàn)出強(qiáng)度低、有機(jī)物質(zhì)豐富地下淤泥較多等特點(diǎn)。我國各區(qū)域的地域風(fēng)貌不同,而地質(zhì)條件的差異導(dǎo)致道路軟基的處理方法也不盡相同。大部分情況下,道路軟基都是因?yàn)橥翆雍窟^大而產(chǎn)生的,所以在實(shí)踐環(huán)節(jié)需要著力提升土層的強(qiáng)度,使其具備低壓縮性、高透水性、高承載力和高抗剪力強(qiáng)度的優(yōu)勢,從而保證軟土地基的穩(wěn)定性。
市政道路軟基的危害性極大,一旦軟基問題嚴(yán)重或未得到工作人員的重視,就極容易引發(fā)路基沉降問題。而在不同的時間,路基沉降所帶來的不良影響也存在明顯差異,但是大部分情況下路基沉降都會導(dǎo)致施工人員的人身安全受到威脅,而且路基沉降帶來的延誤工期、資源浪費(fèi)和人力成本增加等問題也會讓施工單位承受巨大的經(jīng)濟(jì)損失,還會使其企業(yè)形象和市場口碑大打折扣[1]。不僅如此,如果道路軟基問題沒有在施工階段被發(fā)現(xiàn),那么在道路投入使用后就很容易出現(xiàn)路面塌陷的問題,會引發(fā)交通安全事故進(jìn)而造成極為惡劣的不良影響,還會增加市政道路的養(yǎng)護(hù)成本,甚至為相關(guān)單位帶來資金壓力和輿論壓力。
目前,在開展市政道路軟基處理工作時,相關(guān)工作人員會先通過詳細(xì)勘察和分析軟土層的方式,來明確道路軟基的性質(zhì),進(jìn)而依據(jù)其特點(diǎn)和需求開展針對性作業(yè)。雖然現(xiàn)階段的作業(yè)過程中存在加固處理技術(shù)落后、勘查技術(shù)手段簡單、參數(shù)精確度不高等問題,但是工作人員仍然總結(jié)出了不少適用于市政道路軟基處理的方法。
利用重物或重錘在市政道路軟基上開展高強(qiáng)度振動的作業(yè)方法被稱為強(qiáng)夯法,這種方法的作業(yè)工具質(zhì)量極大,其重量可達(dá)10 噸以上,能依托于強(qiáng)大的沖擊力有效開展土層夯實(shí)工作,讓軟土地基變得更為密實(shí),降低其壓縮性使其強(qiáng)度達(dá)到道路應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)夯法在非飽和土質(zhì)和粗顆粒土質(zhì)區(qū)域應(yīng)用較廣,使用效果極佳;但是,若在泥質(zhì)土中應(yīng)用此法則幾乎毫無成效。此外,強(qiáng)夯法施工便捷,設(shè)備操作也及其簡單,在實(shí)踐環(huán)節(jié)還能根據(jù)施工區(qū)域的土質(zhì)結(jié)構(gòu)和滲透能力進(jìn)行靈活施工。
市政道路軟基處理的換填法適用于地基土層厚、施工周期短的情況,能在挖土和填土的過程中有效解決道路的軟基問題,增強(qiáng)道路穩(wěn)固性。在實(shí)踐作業(yè)環(huán)節(jié),需要施工人員挖除軟土底基層,再以標(biāo)準(zhǔn)化涂料填充坑洞,實(shí)現(xiàn)軟基“換代”。此環(huán)節(jié)作業(yè)由機(jī)械完成,而且在挖土后還會開展碾壓工作,使得土質(zhì)的承載能力下降進(jìn)而降低沉降概率。
通常來說,最適合應(yīng)用換填法的土質(zhì)是淤泥、膨脹土、濕陷性黃土,而常見的換填方法則包括換填土、換填砂、拋石和爆破擠淤等。相關(guān)工作人員必須依照工程實(shí)況和具體需求作業(yè),選擇合適的填料并保障使用規(guī)范。比如,市政道路的軟土層厚度并未超過2m,那么施工人員可采用半換填的方式作業(yè);而當(dāng)土層厚度達(dá)到3m 或超過3m 時,就行必須選擇全換填方式作業(yè),這樣才可以真正地實(shí)現(xiàn)軟土層加固處理。而且,在作業(yè)過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)該基于就近原則尋找換填原料,并以提高軟土層承載能力和滲透能力為根本目的作業(yè),依靠換填符合工程實(shí)際需求的土料,最大限度地降低路面沉降和塌陷問題的發(fā)生幾率。
深層攪拌樁處理法的應(yīng)用基于水泥,在此環(huán)節(jié)水泥將成為處理市政道路軟土地基的固化劑,在使用環(huán)節(jié)需要通過深層攪拌器械來完成固化劑和市政道路軟基土之間的充分?jǐn)嚢瑁蛊涑休d能力和強(qiáng)度都有所提升[3]。對于市政道路軟土基層而言,水泥、軟土與攪拌樁主體之間的融合與凝結(jié),可以讓路基的穩(wěn)固性得到大幅提升,使其具備穩(wěn)定性、抗壓性,為后續(xù)施工工作的開展而奠定基礎(chǔ)。
通常來說,深層攪拌樁處理法比較適用于特殊土質(zhì),比如淤泥、粉土、砂土或淤泥質(zhì)土等,在施工環(huán)節(jié)可通過干法施工和濕法施工兩種方式打造強(qiáng)度更大且抗沉降能力更強(qiáng)的復(fù)合型地基。深層攪拌樁處理法的濕法施工采用漿液與地基土共同攪拌,而干法施工則是推進(jìn)粉末和地基土共同攪拌,在攪拌效果和施工成效上各有千秋。不過,工作人員需要牢記,當(dāng)市政道路基層土壤的天然含水量大于70%不宜選用干法施工。
市政道路的軟基問題會導(dǎo)致路基沉降,進(jìn)而嚴(yán)重威脅施工人員的生命安全,并且會讓施工單位蒙受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。所以,為了能有效地處理市政道路軟基問題,相關(guān)工作人員應(yīng)該合理選用強(qiáng)夯法、換填法、加載預(yù)壓排水固結(jié)法和深層攪拌樁處理法作業(yè)。