張樹全
(青島魯建路橋工程有限公司,山東 青島266100)
軟弱土層在我國分布較為廣泛。軟土屬多孔飽和介質(zhì),整體力學特性較差,含水率高、滲透性差、強度低、易受擾動。若不經(jīng)有效處理會出現(xiàn)大幅度沉降,且沉降周期較長,嚴重者會影響高速公路運營安全。因此,必須關(guān)注高速公路軟路基的施工處理工作,采取有效措施,減少軟土路基給道路帶來的危害,確保高速公路能夠充分發(fā)揮自身作用,為區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
高速公路對區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展的影響非常顯著,是區(qū)域交流的重要環(huán)節(jié)。針對高速公路工程中存在的軟路基進行有效處理,結(jié)合高速公路路徑設(shè)計、規(guī)劃,能夠大大改善高速公路建設(shè)成效,解決現(xiàn)場施工過程中發(fā)現(xiàn)的軟土路基問題。隨著高速公路工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴大,軟土路基已是其建設(shè)期間需要關(guān)注和解決的重要問題之一,高速公路需要承載較大載荷,若在運營過程中出現(xiàn)下沉、塌方等問題,會對車輛、行人造成嚴重的安全威脅,還會對區(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展造成不利影響,所以,必須針對高速公路軟土路基采取有效措施來進行處理。常見的幾類軟路基施工處理措施如下【1】。
換填施工技術(shù)是高速公路軟土路基處理效果較好的方式?,F(xiàn)場施工人員將軟土土層清理干凈,使用碎石、砂土等高強度材料進行替換,改善和提升軟土路基整體硬度。在使用材料替換完成后,要使用相應(yīng)設(shè)備對路基進行夯實、碾壓、震動,通過對軟土路基施加頻繁、均勻的壓力來改善軟土路基整體密度。換填施工技術(shù)能夠分散路基附加應(yīng)力作用,通過制作復合型的高速公路路基來改善路基強度、硬度。實施換填施工過程中,施工人員要對路基軟土層進行深入研究,若軟土層所需要承受的重力較小,則可以省略一些煩瑣的工序,將碎石等加固材料以較為簡單的程序填入軟土層當中,便可以在保證軟土地基具備足夠強度的前提下,減少施工經(jīng)濟成本。
采用排水固結(jié)施工技術(shù)處理高速公路軟土路基,能夠使軟土層保持干燥,減少軟土中所含水分的影響,避免土層出現(xiàn)軟化,并縮小土層顆粒間隙,確保路基整體的穩(wěn)定性。在使用排水固結(jié)方法時,首先要關(guān)注排水系統(tǒng)的設(shè)置,其次要合理選擇排水加壓設(shè)備。應(yīng)用排水固結(jié)施工技術(shù),對高速公路原自然地面施加壓力,將軟土層中所含的水分、雜質(zhì)等排出,確保軟土路基能夠持久耐用【2】。
排水固結(jié)法能解決軟黏土地基的沉降問題??墒沟鼗某两翟陬A壓期間基本完成或大部分完成,保證建筑物在使用期間不會產(chǎn)生過大的沉降和沉降差。同時,還可增加地基的抗剪強度,提高地基的承載力和穩(wěn)定性。要根據(jù)現(xiàn)場實際情況、地質(zhì)資料和設(shè)計要求,選取合適的處理方式。砂墊層砂料宜采用中粗砂,一般厚度為30~50cm。也可加設(shè)碎石盲溝,以連接砂井,引出砂井中的滲流水。一般在排水系統(tǒng)中設(shè)計砂井,或選擇塑料排水板進行排水。將鋼套管通過打樁機的打壓進入軟土路基當中,或?qū)⑺Y源以較大的注水壓力注入路基當中,使路基形成一個符合設(shè)計規(guī)劃的孔洞,選取合適的中粗砂作為施工原材料,均勻地將砂子注入孔洞中,使公路軟土路基當中形成較為堅硬的砂柱,便于公路軟土路基進行自動排水。目前,我國很多公路軟土路基的施工使用砂袋作為填充砂土的裝置,這在很大程度上減少了施工團隊的資金成本,避免了施工原材料的浪費,并且使施工更加簡單,便于監(jiān)管和保證質(zhì)量。使用砂袋進行砂土填充,可以使砂柱不會因外部環(huán)境的改變而出現(xiàn)變形,也不會由于長期的使用而使排水性能降低;因便于操作、施工速度快、適用范圍廣、造價低,現(xiàn)在越來越多項目使用塑料排水板作為豎向排水系統(tǒng)的組成材料,以便軟土層中的水分可以通過塑料排水板盡快滲出,使排水系統(tǒng)可以長期運行。預壓荷載多采用堆載加壓和真空加壓,真空加壓是在砂墊層的表面使用塑料薄膜進行覆蓋,覆蓋必須保證密封性良好,并且合理地利用抽氣泵等裝置將塑料材質(zhì)排水通道中的空氣盡可能排空,使排水管道受到良好的保護,最后利用大氣壓徹底處理軟土路基當中的水分,切實保證軟土路基的持久耐用。施工過程中要進行觀測及檢驗,并做好記錄。
深層攪拌施工技術(shù)應(yīng)用時,將加固材料注入到高速公路軟土路基當中,達到提升軟路基硬度目的。采用深層攪拌施工技術(shù)時,需要選擇性能滿足要求的設(shè)備,然后根據(jù)設(shè)計要求及現(xiàn)場施工要求對材料進行處理,然后將其壓入軟土層當中,材料在土層中進行滲透,均勻分布到各個不同區(qū)域,經(jīng)固化后能夠有效提升軟土路基硬度。
深層攪拌施工技術(shù)應(yīng)用過程中會降低軟土路基土層的滲透性能,實際施工過程中要結(jié)合現(xiàn)場情況選擇攪拌材料,降低材料問題造成的不利影響。其中,水泥漿是較為理想的材料,在使用過程中固化效率較高。使用設(shè)備進行攪拌時,現(xiàn)場施工人員要關(guān)注水泥漿是否達到要求的深度,然后才能進行有效攪拌,確保軟土路基土層能夠真正發(fā)揮承重、抗震的效果。深層攪拌施工可以在軟土路基附近,也可以在其他區(qū)域進行,只要確保固化材料攪拌完成后能夠均勻進入軟土路基底部,有效提升軟土路基硬度,并有效凝固即可。在進行注漿施工前,需要先進行路基勘察、鉆孔,為噴射設(shè)備提供有效入口,然后使用高壓噴射裝置將水泥漿注入軟土路基土層當中,確保水泥漿能夠與軟土層在高壓作用下充分融合,現(xiàn)場施工人員可以對噴射壓力進行調(diào)節(jié),確保水泥漿與軟土土層進行有效融合,提升混合物的凝固程度,改善高速公路軟路基硬度【3】。
置換施工技術(shù)的應(yīng)用能夠有效改善高速公路軟路基施工問題。針對軟土路基組成成分進行處理,有效提升路基整體硬度,大大降低路基因外部環(huán)境因素造成的不利影響。
當前,主要使用碎石進行置換,將碎石作為主要施工材料,施工高壓將碎石注入到基礎(chǔ)當中形成樁柱,其抗壓性能較高、經(jīng)濟性好,受自然條件影響較少。粉噴樁施工技術(shù)也是較為常見的軟路基處理方式,在具體施工過程中,根據(jù)設(shè)計要求將水泥、生石灰進行處理,然后注入到軟土路基當中,改善路基整體硬度。針對所配置的材料,要根據(jù)現(xiàn)場施工標準及設(shè)計要求加入足夠的固化劑,以便改善生石灰、水泥混合物的融合性、形態(tài)及最終硬度,確?;旌喜牧夏軌蛴行Ц纳栖浲谅坊鶑姸?。但在具體置換施工過程中,需要根據(jù)軟土路基處理深度要求來選擇有效的技術(shù),合理配置相應(yīng)材料比例,確保軟土路基強度能夠滿足高速公路工程建設(shè)要求【4】。
高速公路建設(shè)中需要采取有效措施解決軟土路基問題。在實際施工過程中,需要根據(jù)施工區(qū)域水文、地質(zhì)、土壤、地勢等情況確定相應(yīng)的處理措施,確保路基排水、碾壓施工有效開展,嚴格依照標準規(guī)范開展施工,積極探索成效更好、技術(shù)更先進的高速公路軟路基施工處理技術(shù)方法。