劉宏興
山西路橋第六工程有限公司 山西陽泉 045000
軟土路基是以淤泥或軟弱黏性土為主的地層,受其自身結(jié)構(gòu)與受力特點(diǎn)的限制,軟土路基對道路穩(wěn)定性支撐力度并不大。因此,為改善軟土路基的工程性質(zhì),需要加強(qiáng)對高速公路工程施工中軟土地基處理措施的研究。
由于受自身特點(diǎn)的影響,軟土路基與普通路基不同,對施工技術(shù)要求較高。為有效解決軟土路基問題,使高速公路工程順利開展,需要分析其特點(diǎn),以改善軟土路基情況,將危害性降到最低,以保障整個(gè)高速公路工程質(zhì)量。
換填法施工首先需清除軟土路基下一定深度的軟土層,隨后采用高強(qiáng)度,低壓縮性,穩(wěn)定性較好的材料進(jìn)行填充,如礦渣、碎石等。在進(jìn)行實(shí)際施工時(shí),應(yīng)合理安排人工,施工機(jī)具以及車輛,高效地完成軟土路基的換填。換填施工所需的材料以及施工機(jī)具應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量管控。在進(jìn)行淺層路基填筑時(shí),應(yīng)遵守施工流程,并依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行路基碾壓,保證路基的壓實(shí)質(zhì)量。在溫度較低的地區(qū),使用換填法可使凍結(jié)深度符合設(shè)計(jì)要求。另外,換填材料通常具有顆粒較大的特點(diǎn),避免了毛細(xì)管現(xiàn)象的出現(xiàn),進(jìn)而消除了路基的凍脹現(xiàn)象。
由于軟土含水率高、抗壓性差,因此需進(jìn)行夯實(shí)加固處理。這一方法起源于法國,用重錘從一定高度落下打?qū)嵉鼗跊_擊力的作用下壓縮土體,減少空隙,排除水分。對含水率較高的土體,可排出多余水分,提高地基承載力,對河流、沼澤等地區(qū),可起到明顯的施工效果。對飽和性黏土地基而言,由自由落體自重引起的力擠壓能使軟土地基更加牢固,承載力明顯提高。另外,還可在軟土中加入一定的建材進(jìn)行混合,通過充分?jǐn)嚢杞档屯寥篮浚岣哕浲恋鼗某休d能力。要根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)一步確定具體的施工細(xì)節(jié),時(shí)刻觀察夯實(shí)效果,加固完成后要檢查該部分回彈模量,以保證地基的穩(wěn)定[1]。
對于大流動(dòng)性和較大液性指數(shù)的軟弱地基,可以采用拋石擠淤的處治方法。拋石擠淤法是將較為堅(jiān)硬的材料拋入軟土地基中,通過力的傳遞將地基的淤泥質(zhì)土擠出施工路基范圍。在進(jìn)行拋石擠淤施工時(shí),軟土地基中的淤泥質(zhì)土處于失穩(wěn)狀態(tài)。隨著拋石速度的加快以及拋石高度的增加,地基中的淤泥質(zhì)土?xí)p少,路基的承載力增強(qiáng)。軟土地基的處理效果受到拋石高度和速度的影響。與其他處治方法相比,采用拋石擠淤的施工期較短,工藝也較為簡單。對于長期積水、表面土層較薄的地基,拋石擠淤的處治效果更好。拋石擠淤土體的厚度對路基的沉降影響如圖1所示??梢钥闯觯坊某两盗侩S著拋石擠淤體處理厚度的增大而逐漸降低。離路基中心線越近的位置,沉降量降低的幅度越大。拋石經(jīng)過碾壓形成拋石擠淤體,在碾壓過程中,不規(guī)則拋石材料產(chǎn)生極強(qiáng)的咬合力,形成高強(qiáng)度的復(fù)合型地基。拋石擠淤體的剛度和強(qiáng)度會(huì)隨著處理深度的加大而增加。因此在市政道路實(shí)際工程項(xiàng)目中,應(yīng)盡可能增加拋石擠淤體的處理厚度,從而提高路基的承載力。
把水泥、粉煤灰和碎石混合,用打樁機(jī)制成樁,在褥墊層的作用下,其與周圍土層緊密結(jié)合,形成復(fù)合地基,在樁身上集中受力,分擔(dān)軟土的荷載,減少周圍土層的受力,使整體承載能力明顯提高,減少沉降。試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能有效地提高軟土地基的承載能力,其應(yīng)用效果已被廣泛認(rèn)可。該方法的關(guān)鍵在于強(qiáng)度等級(jí)的確定,越精確的計(jì)算,就越能取得良好的應(yīng)用效果。施工技術(shù)也很重要,需要有經(jīng)驗(yàn)的施工人員來主導(dǎo)施工,對施工細(xì)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的控制,以確保在高速公路施工中有效解決軟土地基問題[2]。
圖1 處理厚度對于路基沉降的影響
灌漿處理是將水泥或其它漿液噴入土中,使其滲透,填充至周圍土體,待漿液擴(kuò)散凝結(jié)后,可有效地提高軟土地基的承載力,改善地基的穩(wěn)定性,從而有效地防止流沙、管涌等現(xiàn)象的發(fā)生。分析施工場地的特點(diǎn),把握土層特性,制定詳細(xì)的注漿方案,常用的注漿工藝有滲透式、劈裂式、壓密式三種。注漿施工中多采用水泥漿,減少了對環(huán)境的污染,使施工更加環(huán)保。注漿時(shí)要注意把握注漿力度,使?jié){液充分均勻滲入,完成注漿后要用相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行碾壓加固,密切注意管道的密實(shí)度,使?jié){液充分排出氣體,避免漏氣、漏漿及孔隙,提高地基承載能力。注漿施工屬于隱蔽施工,直接觀察性差,必須嚴(yán)格按照施工要求和操作規(guī)程進(jìn)行施工。檢測已完成的施工部位,確保施工質(zhì)量。
通過鋪蓋方法強(qiáng)化路基表層,促使路基應(yīng)用性能不斷提升。鋪蓋方法通常使用一層或多層土工織物對路基表層進(jìn)行覆蓋處理,在提升路基承載力的同時(shí),減少路面沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。通常利用土工布編制成土工布格柵,將其在土壤表層進(jìn)行鋪設(shè),具有抗?jié)B、排水與提升荷載力的意義。倘若軟土路基為斷開路段,可在地下埋入加固材料,如金屬內(nèi)襯、土工格柵、土工布等,通過加強(qiáng)墊層的形成來增大擴(kuò)散角度壓力,從而達(dá)到穩(wěn)定路基的目的。
由于軟土路基含水量高、抗剪強(qiáng)度低及土質(zhì)強(qiáng)度低,對高速公路整體質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。為改善軟土路基的工程性質(zhì),使其符合高速公路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求,本文結(jié)合具體案例,分析了軟土路基處理技術(shù)的應(yīng)用,旨在將其危害性降到最低,以此保障整個(gè)高速公路工程質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)效益。