王吉榮
【摘要】如今,隨著公路施工標(biāo)準(zhǔn)和要求的提升,在遇到軟土地基時(shí),應(yīng)借助有效的處理技術(shù)加以應(yīng)對(duì),以適應(yīng)公路工程建設(shè)的要求,并保證工程施工的整體質(zhì)量。鑒于此,本文以公路施工的視角,分析軟土地基的特點(diǎn)及其影響,對(duì)相應(yīng)處理技術(shù)進(jìn)行研究,并提出應(yīng)用要點(diǎn)以供參考。
【關(guān)鍵詞】公路施工;軟基處理;施工技術(shù)應(yīng)用
【中圖分類號(hào)】U416
【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B
【文章編號(hào)】1671-3362(2020)08-0022-02
如今,隨著公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,公路施工技術(shù)獲得了有效推動(dòng)。地基作為公路施工中的基礎(chǔ)內(nèi)容,其施工技術(shù)應(yīng)用是否科學(xué),事關(guān)公路工程整體質(zhì)量及使用壽命,而軟土地基又是其中的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容,面對(duì)日益嚴(yán)格的工程標(biāo)準(zhǔn),勢(shì)必加強(qiáng)技術(shù)的合理應(yīng)用,全方位解決軟土地基所帶來的困擾,以滿足公路施工的要求,全面提升公路工程質(zhì)量。
1. 公路施工中軟土地基的特點(diǎn)
1.1 強(qiáng)流變性
所謂軟土地基的流變性,即軟土地基在受到持續(xù)荷載時(shí),所產(chǎn)生的地基形變與時(shí)間成正比,并導(dǎo)致軟土的強(qiáng)度遠(yuǎn)小于瞬時(shí)強(qiáng)度,從而對(duì)公路地基結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重影響,降低了地基的應(yīng)用穩(wěn)定性[1]。從現(xiàn)代公路工程而言,在快速發(fā)展的社會(huì)背景下,交通負(fù)擔(dān)日益加重,路面承載力也隨之大幅提升,在面對(duì)軟土地基的流變性問題時(shí),應(yīng)科學(xué)選擇處理技術(shù),避免軟土地基受壓而產(chǎn)生形變,提升公路運(yùn)行安全指數(shù)。
1.2 含水量高
通常而言,軟土地基處于軟土層,該層土壤中含水量較高,并且內(nèi)部存在大量淤泥及黏土,使周邊負(fù)電荷大量集聚,導(dǎo)致其吸收空氣中水蒸氣的效率升高,使軟土地基中的含水量始終處于高位,進(jìn)一步增加了軟土層的孔隙。尤其是我國(guó)南方地區(qū),由于受到降水因素的影響,空氣中水蒸氣濃度高,致使軟土地基中水分日益增加,給公路施工帶來了顯著影響。
1.3 高壓縮性
軟土地基的土質(zhì)中含有大量孔隙,由于其孔隙比大于1,造成土質(zhì)中含水量增加,容重減小,加之土質(zhì)中富含大量的氣體、微生物及腐爛植被,進(jìn)而使軟土地基的壓縮性明顯增加,難以達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài),也使公路工程質(zhì)量受到影響。
2. 軟土地基對(duì)公路施工的影響
2.1 公路沉降
在公路施工過程中,一旦軟土地基處理質(zhì)量不過關(guān),將會(huì)因地基結(jié)構(gòu)的松散而導(dǎo)致公路沉降,難以保證公路的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。尤其是現(xiàn)代城市道路建設(shè)中,由于地質(zhì)復(fù)雜、交通量大、公路荷載重等因素,極易產(chǎn)生公路沉降現(xiàn)象,嚴(yán)重?fù)p害交通安全和使用效率。同時(shí),在公路發(fā)生沉降問題后,還可能引發(fā)一系列的道路結(jié)構(gòu)破壞,并造成維修及養(yǎng)護(hù)成本的增加,耗費(fèi)大量不必要的人力、物力及財(cái)力,影響城市交通出行及經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
2.2 剪切拉裂破壞
公路在受到剪切拉裂破壞時(shí),將會(huì)使公路路堤產(chǎn)生側(cè)向滑動(dòng),呈隆起狀。該問題主要源于軟土地基在受到振動(dòng)或者自重影響時(shí),使地基受到破壞且強(qiáng)度大幅下降,難以支撐公路的荷載,使軟土地基流動(dòng)性持續(xù)增加,從而引發(fā)路基不均勻沉降問題。
2.3 穩(wěn)定性下降
軟土地基如果在施工中處理不當(dāng),所造成的影響將是多方面的,不僅會(huì)影響施工的進(jìn)度,而且會(huì)使公路建設(shè)及運(yùn)行存在潛在風(fēng)險(xiǎn)[2]。尤其是在如今交通動(dòng)力不足,大量公路超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)下,進(jìn)一步增加了公路地基的承載壓力,當(dāng)在特定的環(huán)境下,軟土地基的穩(wěn)定性將受到挑戰(zhàn),出現(xiàn)塌方、失穩(wěn)等問題,如不妥善處理和防范,極易引發(fā)嚴(yán)重交通安全問題。
3. 公路施工中軟土地基處理技術(shù)
3.1 換填改善技術(shù)
換填改善技術(shù)主要是以原路基為基礎(chǔ),在施工過程中將軟土進(jìn)行更換,并選擇硬度及承載力達(dá)標(biāo)的土質(zhì)進(jìn)行回填,以滿足公路地基的設(shè)計(jì)和建設(shè)要求。在軟土地基處理中采取換填改善技術(shù),能夠直接改變地基土壤特性,從根本上解決軟土地基存在的問題,但其施工成本上的劣勢(shì)也應(yīng)納入考量范疇。
3.2 堆載預(yù)壓技術(shù)
顧名思義,堆載預(yù)壓技術(shù)在軟土地基處理中,主要是按照公路地基設(shè)計(jì)要求,以超過設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的荷載進(jìn)行預(yù)壓,以加快軟土地基的固結(jié)沉降,增加地基的強(qiáng)度,為后續(xù)工程的實(shí)施提供基礎(chǔ)保障。同時(shí),軟土地基在經(jīng)堆載預(yù)壓技術(shù)處理后,應(yīng)卸除荷載,并進(jìn)行相關(guān)的技術(shù)評(píng)估,保證后續(xù)施工的安全進(jìn)行。通常情況下,軟土地基在堆載預(yù)壓技術(shù)處理中,一般選擇路堤土作為堆載材料,在降低施工成本的同時(shí),能夠使地基內(nèi)部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度增加,減少產(chǎn)生沉降的風(fēng)險(xiǎn)。
3.3 水泥攪拌樁技術(shù)
水泥攪拌樁技術(shù)是軟土地基處理技術(shù)之一,依托對(duì)土壤的化學(xué)處理,以提升地基的強(qiáng)度。在該技術(shù)的應(yīng)用下,能夠有效改善地基的強(qiáng)度,使其形成更強(qiáng)的承載力,保證后續(xù)公路施工的進(jìn)行。從目前水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用中,可以大致分為兩類,即干法和濕法。干法水泥攪拌樁是以水泥粉作為原料,以改變軟土原來的強(qiáng)度。濕法水泥攪拌樁則是在嚴(yán)格的質(zhì)量控制之下,以提升樁體的均勻度,實(shí)現(xiàn)土體強(qiáng)度的優(yōu)化。在施工中應(yīng)注意的是,水泥攪拌樁技術(shù)應(yīng)著重關(guān)注水泥粉用量,從而取得最佳的改善效果。
3.4 灰土樁技術(shù)
灰土樁技術(shù)以生石灰作為主要材料,在軟土路基的處理中,利用生石灰的吸水特性,大幅改善軟土地基的含水量,通過生石灰發(fā)熱的優(yōu)勢(shì),使水分被有效地吸收和蒸發(fā),以幫助軟土形成更牢固的結(jié)構(gòu),減少路基沉降的可能,提升公路路基施工的質(zhì)量。其施工方法是將生石灰塊放置于鋼管內(nèi),并在拔管時(shí)進(jìn)行針對(duì)性的搗實(shí),從而對(duì)軟應(yīng)力加以穩(wěn)固,避免出現(xiàn)土層變形的情況。
3.5? 預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)
在公路施工中軟土地基處理中,預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)是常用的方法之一。為提升施工的質(zhì)量,全面改善軟土土質(zhì),預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)可以廣泛應(yīng)用其中,它首先要對(duì)軟土位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位,并利用預(yù)應(yīng)力管樁進(jìn)行處理,同時(shí)在處理中和處理后,均要進(jìn)行全面的檢測(cè),在反復(fù)確定位置合理性的同時(shí),還要提升管樁施工的精度。另外,在管樁打好后,需要根據(jù)后續(xù)施工的需求,做好位置標(biāo)記和指示,為公路施工提供技術(shù)支撐。