池 泳
(安徽交院工程試驗(yàn)檢測有限公司,安徽 合肥 230051)
市政道路工程是城市的基礎(chǔ)性建設(shè),關(guān)系到人們的出行及道路的行車安全,隨著市政道路規(guī)模的擴(kuò)大,其施工會(huì)面臨著各種各樣的地基條件,其中軟土地基是最常見的一種狀況,如果軟土地基處理不當(dāng),不僅僅會(huì)影響道路的使用壽命,而且還會(huì)對(duì)人們的出行安全造成威脅。
軟基,又稱軟地基,指的是不夠堅(jiān)固的不經(jīng)處理不能承擔(dān)建筑物的地基,往往指的是軟土地基。軟土并不是特指哪一種土,而是一類具有相同特質(zhì)土的總稱,指的是具有含水量高、孔隙大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低等特性的土。軟土之所以成為軟土,是因?yàn)樗c正常土層相比具有以下明顯的特征:
一是含水量較高。天然軟土的含水量最高可高達(dá)百分之六七十,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出其他土層的含水量,因此天然的軟土呈現(xiàn)出一種可以流動(dòng)的狀態(tài)。
二是較高的壓縮性。軟土的孔隙比大于1,同時(shí)具有較高的含水量,而且其中還含有大量的有機(jī)物質(zhì),所以其壓縮性相對(duì)較高,不容易形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
三是低透水性。天然軟土的透水性很差,從垂直層面上來說甚至是不透水的,這不利于地面的排水,會(huì)影響地基的強(qiáng)度,使其上的路面發(fā)生持續(xù)的沉降。
四是流變性。這是由于其較高的含水量造成的,在承受一定負(fù)荷的時(shí)候,土層容易變形,而且隨著承受負(fù)荷時(shí)間的增加還會(huì)持續(xù)增長,影響其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
五是觸變性。因?yàn)檐浲烈话闶怯沙练e物形成的,在沒有外力干擾時(shí)也還具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,但是一旦受到振動(dòng)或者使其進(jìn)行荷載時(shí),其相對(duì)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)就會(huì)遭到破壞,強(qiáng)度隨之降低,甚至?xí)兂上♂尩臓顟B(tài)。
六是抗剪強(qiáng)度低。這是由于其綜合特性所造成的,而抗剪強(qiáng)度將直接影響地基的強(qiáng)度,從而影響道路的施工與使用。
不光是市政道路,很多道路的修建都會(huì)遇到軟土地基,經(jīng)過探索和實(shí)踐,我們已經(jīng)掌握了一系列的軟土地基的綜合處治辦法,下面只介紹幾種常見的處理方法:
這種方法一般是針對(duì)淺層的軟土地基的處理辦法,當(dāng)軟土層較薄的時(shí)候,也就是在2-3 米以下厚度的情況下考慮到工程成本及其經(jīng)濟(jì)效益,可以將這部分軟土層挖除,替換成強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好的其他材料,將替換的材料作為路基的墊層。
這種方法主要是針對(duì)沉降量不大的路基的,在進(jìn)行路基填土?xí)r可以利用土工布等材料進(jìn)行墊隔,一方面可以限制軟土層的流動(dòng),減少其側(cè)向的位移;另一方面也更有利于排水,增加路基的排水性能。這種方法可以提高路基的剛度和穩(wěn)定性,提高最終的荷載能力。
深層攪拌法就是用水泥或者石灰做好固化劑,然后將固化劑送達(dá)地基深層的軟土層,再利用攪拌機(jī)械將兩者攪拌在一起,使其產(chǎn)生一定的物理及化學(xué)反應(yīng),加速軟土土層的固結(jié),增加地基的強(qiáng)度及穩(wěn)定性,有效預(yù)防地基的沉降,提高其荷載量。
碎石樁指的是一種與加固軟土層、與周圍軟土組成復(fù)合地基的樁體。具體的處理過程就是用振沖器在軟土地基中振沖成孔,然后在孔中填入碎石料,將振沖器一般邊振動(dòng)一邊向上拔起,在抽離的過程中將碎石料振擠密實(shí),與軟土層不分彼此,可以很好地加固地基,減少變形,提高承載力。
粉噴樁就是利用粉體噴射攪拌機(jī)械在軟土層中先鉆出許多的空隙,然后借助壓縮空氣的方法,將水泥粉等固體材料噴入到需要加固的土層之中,再進(jìn)行攪拌、吸收水分,并進(jìn)行無限,是軟土層中形成一些特定的物理化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到使軟土固結(jié),增加強(qiáng)度的目的。這也是在軟土層中形成樁體的方法,是人為制造符合地基,以改變軟土層的特性。
強(qiáng)夯法是一種為了最大限度地提高軟地基的承載力,而用重錘自一定高度下落夯擊土層以促使地基迅速固結(jié)的處理方法。具體是指將十幾噸甚至是上百噸的重錘,從幾米到幾十米不等的高度使其自由下落,對(duì)下方的土體進(jìn)行強(qiáng)動(dòng)力地夯擊,經(jīng)過無數(shù)遍的夯打,通過強(qiáng)制壓密的方式減少軟土土層的壓縮性,提高其強(qiáng)度,增加其承載力。
市政道路的軟基施工監(jiān)測主要是針對(duì)軟土地基的綜合處治方法而言的,是對(duì)軟基的處理過程及處理方法的具體施工情況進(jìn)行監(jiān)測的過程,軟土地基的處理方法不同,其監(jiān)測手法也不相同,而且一種處理方法也可能適用很多種的監(jiān)測手法,所以,在實(shí)際運(yùn)用過程中,需要根據(jù)施工現(xiàn)場的具體條件進(jìn)行選擇,可以采取多種監(jiān)測手段的綜合運(yùn)用,以提高監(jiān)測質(zhì)量。 下面我們依然只選取幾種典型的軟基處理辦法的監(jiān)測進(jìn)行介紹:
換填法的監(jiān)測包括兩個(gè)部分,一是對(duì)墊層進(jìn)行監(jiān)測,看各墊層的施工是否達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn),其密實(shí)度能否承載足夠的承載力;一是對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行最終的驗(yàn)收,這是在換填結(jié)束后進(jìn)行的,檢驗(yàn)處理質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)。
樁體法處理過的軟基的監(jiān)測方法主要包括用載荷力試驗(yàn)檢驗(yàn)由樁體及軟土所組成的復(fù)合地基的承載力是否達(dá)標(biāo),用靜力或者動(dòng)力觸探試驗(yàn)監(jiān)測加固效果是否理想,用波速試驗(yàn)對(duì)軟土地基處理前后地基中波速的變化進(jìn)行測定,以此來評(píng)定最終的處理效果。
對(duì)深層攪拌法進(jìn)行監(jiān)測,主要就是通過取樣檢驗(yàn)、現(xiàn)場載荷力試驗(yàn)、開挖檢驗(yàn)等多種檢測手段相結(jié)合的方式對(duì)施工的具體情況及結(jié)果進(jìn)行監(jiān)測,以保證最終的工程質(zhì)量。
綜上,其實(shí)對(duì)市政道路的軟基綜合處治方法進(jìn)行施工監(jiān)測,就是要對(duì)各種處理辦法的施工進(jìn)行監(jiān)督管理,對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行綜合的試驗(yàn)驗(yàn)證,以確保經(jīng)過處理的軟土地基能夠符合道路修建的標(biāo)準(zhǔn),保證最終的工程質(zhì)量以及道路安全。