陳志欽 福建恒昌盛路橋工程有限公司
在提高公路運輸能力的工作事項中,公路地基加固工程的重要性是不言而喻的。只有不斷提升公路地基的穩(wěn)定性,才能夠滿足公路運輸需求,才能夠根本性的解決公路系統(tǒng)使用壽命較短等諸多問題,確保公路系統(tǒng)的正常運行。正因如此,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)采取切實可行的有效對策,不斷地采用新技術(shù)加固公路地基,實現(xiàn)公路地基工程的現(xiàn)代化。
眾所周知,近些年來國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平日益提升,科學(xué)技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣泛,城市化進(jìn)程得到了進(jìn)一步加快。在這一時代背景下,有必要加強對公路建設(shè)的規(guī)范性,發(fā)揮公路在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的重要性。通過調(diào)查研究筆者發(fā)現(xiàn),現(xiàn)階段絕大多數(shù)公路工程建設(shè)活動的施工企業(yè)都呈現(xiàn)跨區(qū)域競爭的發(fā)展模式,在一定程度上為公路事業(yè)的健康有序發(fā)展提供了保障。公路工程建設(shè)是一個系統(tǒng)的工程,每一個階段都存在著必然的聯(lián)系,如果某一階段發(fā)生問題,就會直接對工程的整體質(zhì)量造成極大的損害。而作為公路工程施工的重要組成部分之一,公路地基加固技術(shù)水平的高低也直接的影響著公路的質(zhì)量。為了避免公路施工過程中任何安全事故的發(fā)生,確保公路的持續(xù)利用,相關(guān)部門及其工作人員必須對公路地基加固工程給予高度的重視,從施工現(xiàn)場實際情況出發(fā),結(jié)合施工的自然條件和地質(zhì)條件,靈活的應(yīng)用新型加固技術(shù),只有這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)公路工程整體質(zhì)量的進(jìn)一步提升。
對于小橋涵、路堤等松軟的地基,我們可以用該方法進(jìn)行加固。該種方法首先要求施工人員將地基下的一定范圍內(nèi)的松軟的土壤,通過挖掘的方式排除,然后回填一些強度較高的土壤材料,例如砂、礫石等等。在施工過程中,施工人員應(yīng)當(dāng)警惕,要嚴(yán)禁擾動下臥軟土層,避免土壤出現(xiàn)被踐踏和浸泡等現(xiàn)象。一旦出現(xiàn)這種現(xiàn)象,勢必會極大的破壞公路地基。在挖掘機(jī)坑的過程中,還應(yīng)當(dāng)保留厚度約為200mm的原土,等到鋪墊層時在將土壤挖至設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
作為深層密實的方法之一,該種方法的主要作用在于通過擠密的方法實現(xiàn)深層土壤的加密。并在此基礎(chǔ)上將填砂、礫石回填,進(jìn)而形成碎石樁、灰土樁等。這些碎石樁、灰土樁與樁間土共同作用形成復(fù)合地基來提高整個公路地基的承載力,極大地避免了公路沉降的危險。擠密壓實法主要包括重錘夯實法、砂樁擠密法、振動水沖法等。所謂重錘夯實法主要是指通過利用強大的夯擊能,實現(xiàn)對地基深層土壤的進(jìn)一步液化,從而使地基變得更加緊實。砂樁擠密法是采用振動的方式實現(xiàn)地基垂直上下震動,并在此基礎(chǔ)上把底蓋的鋼套管或者帶樁靴打入土壤中,形成孔洞。當(dāng)然不論是哪種方法都必須保持質(zhì)量上的穩(wěn)定性,做到上下連續(xù)。以砂樁擠密法為例,如果設(shè)置的砂樁垂直度允許,且偏差不大的話,就可以實現(xiàn)加固后地基承載力的進(jìn)一步提升,否則不僅難以達(dá)到預(yù)期的目的,還會給地基埋下安全隱患。
通過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),在沙土中加水振動可以實現(xiàn)地基的加固。得到這一結(jié)果的主要原因在于沙土地基中加水可以使沙土特別是松散的土壤,處于一種飽和的狀態(tài),然后加以高頻振動就可以使沙土更加緊實。在這一過程中,施工人員應(yīng)當(dāng)在地基的樁孔中填入大量粗骨料后在進(jìn)行水平振動,這種方式一方面能夠?qū)崿F(xiàn)地基承載力的進(jìn)一步提升,另一方面也可以有效的改善地基的抗裂化性能,可謂是一舉多得。在公路加固地基時,可以有效地利用這一原理。通常情況下,這一方法適用于沙土和黏率含量<5%~10%的土壤。振沖樁是指在振動孔內(nèi)回填砂或碎石等材料來形成的。在施工的過程中,施工人員應(yīng)當(dāng)先通過起重機(jī)將振沖器安置在指定地點,然后再啟動潛水電機(jī),并在此基礎(chǔ)上帶動偏心塊,使振沖器產(chǎn)生高頻振動,通過這種方式使振沖器沉到土中,在達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計深度后,經(jīng)過成孔填入相應(yīng)的粗骨料。在震動的作用下每段填料都能夠達(dá)到密實的目的,有利于幫助我們實現(xiàn)對地基的加固。
強夯法顧名思義,就是將重8t~80t 的錘提升到一定的高度,通常為8m~20m,然后讓錘自由落下,進(jìn)而對地基形成巨大的沖擊使地基的堅固程度得到提升。將強夯法與普通重錘夯實法放在一起進(jìn)行比較,不難發(fā)現(xiàn)其最大的區(qū)別在于強夯法的夯擊能力較大,能夠?qū)崿F(xiàn)公路地基的深層加固。與重錘夯實法相比,強夯法的夯實較深,是一種深層擠密方法。通過大量的工程實踐得出的結(jié)論可以證實,夯實法對加固地基具有非常重要的意義,但時至今日對這種方法的研究還處于初步階段,尚沒有形成一套完整的、成熟的理論和計算方式,這對該種方法的應(yīng)用是非常不利的。一般認(rèn)為,強夯法可以分為動力密實、動力固結(jié)和動力置換三種方法,具體應(yīng)用哪種方法應(yīng)當(dāng)根據(jù)地基土類別的不同進(jìn)行區(qū)分。
排水固結(jié)法是利用排水固結(jié)的原理,通過設(shè)置排水體的方式實現(xiàn)對公路地基的加固的。在這一過程中,公路地基會出現(xiàn)沉降的現(xiàn)象,一旦這種現(xiàn)象出現(xiàn),施工人員應(yīng)當(dāng)提高強度。排水固結(jié)法一般用于解決軟粘土地基的沉降問題,在遇到軟粘土?xí)r可以充分利用該方法提高地基的強度。該種方法可以有效避免軟粘土地基沉降問題,進(jìn)一步提高軟粘土的地基承載力以及軟粘土的穩(wěn)定性。實施排水固結(jié)這一方法應(yīng)當(dāng)將加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合在一起,通過前者為地基提供固結(jié)壓力,當(dāng)壓力達(dá)到一定程度時,地基土層會產(chǎn)生排水固結(jié)。
化學(xué)加固法是指靈活的利用水泥漿液和水泥粉體等化學(xué)漿液,通過攪拌等方式灌注到地基內(nèi),使這些漿液與地基的土顆粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng),進(jìn)而凝結(jié)起來,進(jìn)一步提高地基的加固水平的一種地基處理方式。常見的化學(xué)加固法,包括水泥土攪拌法和高壓噴射注漿法等等。前者是用回旋攪拌液將壓入軟桶內(nèi)的水泥槳同軟土進(jìn)行攪拌,進(jìn)而形成相應(yīng)的固體,這種固體的強度較高。運用該種方法時,要謹(jǐn)記在施工結(jié)束后應(yīng)對加固地基層做相應(yīng)的質(zhì)量檢測,包括開挖等方式。通過一系列的方式,可以對樁體的強度和承載力進(jìn)行檢測。
復(fù)合地基是由剛度較強的兩種材料構(gòu)成的,這兩種材料相輔相成,共同實現(xiàn)了地基荷載強度的提升?,F(xiàn)階段,工作人員往往以復(fù)合地基作為計算地基強度的依據(jù)。復(fù)合式地基技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣泛,包括非松散材料構(gòu)成的石灰樁、深層攪拌樁等等。目前,我國國內(nèi)對復(fù)合地基設(shè)計計算理論的研究還處于初級階段,缺少經(jīng)驗教訓(xùn)。但具體的模式是:先分別確定樁柱體及樁柱間土的承載力,然后按一定的原則得到復(fù)合地基承載力。采用的方法都是屬于半理論半經(jīng)驗的,對于各種橋涵基礎(chǔ)工程,復(fù)合地基必須符合地基承載力和沉降等基本要求。
總而言之,公路地基加固新技術(shù)的應(yīng)用對提高公路地基的穩(wěn)定性來說旅游非常重要的意義。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)采取切實可行的對策,不斷提升公路地基的穩(wěn)定性,實現(xiàn)公路的正常運行。