曹千秋
(河南 內(nèi)鄉(xiāng) 474350)
近年來(lái),公路工程在施工中對(duì)路基的沉降有很高的要求,而沉降也是軟土地基處理的主要問(wèn)題,在施工中如果遇到軟土地基,必須科學(xué)合理地處理,否則會(huì)降低路基的穩(wěn)定性,影響總體施工質(zhì)量及使用壽命?;诖耍_(kāi)展公路施工中軟土地基處理技術(shù)及應(yīng)用的研究就顯得尤為重要。
軟土地基普遍具有孔隙率大、含水量高、壓縮性高等特性,如果處理技術(shù)選擇不合理,或者處理工藝不夠科學(xué),必然會(huì)影響公路工程路基的強(qiáng)度,不利于保證施工質(zhì)量,影響公路工程的正常使用。因此,必須高度重視軟土地基處理效果,及時(shí)分析軟土地基的特性,結(jié)合工程特性,選擇合理的軟土地基處理技術(shù),保證公路工程能夠正常使用。
所謂軟土地基指的是強(qiáng)度低、壓縮性高的軟土土層,如果處理不科學(xué),會(huì)影響路基的穩(wěn)定性、承載力,甚至發(fā)生過(guò)量沉陷,從而影響公路工程的正常使用。此外,軟土地基還具有孔隙比大、抗剪力強(qiáng)度低、透水性能差等特性,會(huì)對(duì)公路施工質(zhì)量造成比較嚴(yán)重的影響。軟土地基對(duì)公路工程造成的主要危害形式包括以下兩種:
此種破壞形式多發(fā)生在路堤銜接位置,主要原因是道路排水受阻,致使水浸入路基。車(chē)輛通過(guò)時(shí),在荷載的作用及土層自重的影響下,在路基銜接位置極易發(fā)生沉降,如果沉降量過(guò)大,甚至?xí)?dǎo)致公路路面開(kāi)裂,影響車(chē)輛形式的舒適性,也會(huì)增加交通安全事故發(fā)生的概率。
此種破壞形式會(huì)導(dǎo)致公路路堤整體發(fā)生側(cè)向滑動(dòng),出現(xiàn)隆起問(wèn)題。主要原因是軟土地基在振動(dòng)荷載及自重的作用下發(fā)生了破壞,致使土質(zhì)強(qiáng)度大幅度降低,提升了軟土地基的流動(dòng)性,從而引發(fā)路基不均勻沉降。
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,公路施工技術(shù)取得了長(zhǎng)足發(fā)展,軟土地基處理技術(shù)的種類(lèi)越來(lái)越多,處理方法也愈發(fā)先進(jìn),不同軟土地基處理技術(shù),有其獨(dú)特的適用范圍,在具體應(yīng)用過(guò)程中,需要結(jié)合實(shí)際情況,選擇其中一種或者多種處理技術(shù)相互結(jié)合的材料措施,以保證軟土地基效果,提升公路施工質(zhì)量。
強(qiáng)夯法的實(shí)施可以讓地面更加平整,利用重物對(duì)地面進(jìn)行敲打也可以讓地面更加板實(shí)、牢固,從而減少地面不堪重負(fù)坍塌的狀況的發(fā)生。盡管強(qiáng)夯法能夯實(shí)地基,使軟土地基、能快速地硬化以及夯實(shí)地基,雖然強(qiáng)夯法能在一定程度上起到鞏固地基的作用,但是在真正實(shí)施該項(xiàng)技術(shù)時(shí)會(huì)造成大量噪音的產(chǎn)生,這也限制了該處理方法在居民居住區(qū)域的使用。其次,利用重物敲打地面,想不產(chǎn)生震動(dòng)是很難的,因此在實(shí)施時(shí)還需注意與建筑物的距離,防止建筑物結(jié)構(gòu)的松動(dòng)。
公路工程軟土地基的成因很大程度上是受到含水率高的影響,排水法進(jìn)行公路工程軟土地基處理具有周期長(zhǎng)的特點(diǎn),但是處理費(fèi)用較低,處理效果較好,已經(jīng)在公路、鐵路、建筑等多行業(yè)得到廣泛推廣。為了使公路工程軟土地基中的水順利排出,需要對(duì)處理地塊進(jìn)行合理規(guī)劃,設(shè)置排水溝渠的循環(huán)網(wǎng)絡(luò)和坡度設(shè)計(jì),做好排水溝渠的深度設(shè)計(jì)和定型、透水設(shè)計(jì),一般可以通過(guò)使用沙袋和空隙塑板等材質(zhì)進(jìn)行排水匯集渠和槽的設(shè)計(jì),如果可以結(jié)合土方堆積和晾曬相結(jié)合的方式,公路工程軟土地基處理效果更佳。經(jīng)過(guò)排水處理后,公路工程軟土地基形成固結(jié),可以滿足公路工程施工所需的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)提前沉降。
由于軟土地基中多為軟土,可塑性較弱,此時(shí)就可以通過(guò)融合方式將其他物質(zhì)與軟土相結(jié)合,促進(jìn)地基的可塑性與強(qiáng)度,地基強(qiáng)度的增加也為機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)提供了施工環(huán)境,否則由于軟土的易變形性,這些機(jī)器在運(yùn)作時(shí)就會(huì)導(dǎo)致地基的沉降,使地基造成破壞,這種方式的最優(yōu)之處就是可添加的物質(zhì)種類(lèi)較為廣泛,且要求不高,最為普通的水泥就可以作為添加的物質(zhì)。
表面治理的主要原理與排水處理類(lèi)似,都是要達(dá)到降低路工程軟土地基含水率的目的,實(shí)現(xiàn)土質(zhì)改良,對(duì)于局部排水實(shí)施較為困難的情況,還可以結(jié)合采用表層置換的方式,采用污泥泵或開(kāi)挖外運(yùn)等方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)公路工程軟土地基表層置換,置換根據(jù)需要可以進(jìn)行局部置換或者全部置換,主要依據(jù)是滿足公路工程軟土地基的使用需求,在置換過(guò)程中,還可以進(jìn)行表面堆載和拌和處理,進(jìn)行路工程軟土地基表面綜合治理,受制于成本和施工難度,一般適用于路工程軟土地基較淺的部分,隨著置換的深度增加,路工程軟土地基處理成本造價(jià)增加較多。通過(guò)路工程軟土地基表面治理,在滿足公路工程使用的基礎(chǔ)上,還可以實(shí)現(xiàn)表層地面整治,為后續(xù)施工做好鋪墊。
部分公路軟基深度較大,通過(guò)表面處理無(wú)法保證處理質(zhì)量,采用設(shè)備又無(wú)法保證入場(chǎng),為了實(shí)現(xiàn)較好較快的處理,常常采用較大直徑的石塊進(jìn)行底部基礎(chǔ)改良,增加公路工程路基著力層,巨石進(jìn)入軟基后在重力作用下逐步下沉,增加軟基穩(wěn)定性。尤其適用于大規(guī)模快速施工的公路工程軟基處理情況,由于地下水位較高,其他方式處理方式困難,表面含水量大,經(jīng)過(guò)降水后也無(wú)法滿足公路工程荷載需求,一般采用拋石擠淤的方式進(jìn)行處理。
綜上所述,公路工程軟土地基處理技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)取得了較多成功經(jīng)驗(yàn),相對(duì)于其他國(guó)家,我國(guó)公路工程施工過(guò)程中需要處理的地基形式更加豐富,對(duì)施工單位的施工質(zhì)量和處理效果要求更高,為了提高處理效率,在不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和探索過(guò)程中,應(yīng)加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)理念,加強(qiáng)相關(guān)專(zhuān)業(yè)機(jī)械的研發(fā)。