顧雪晶
(貴陽市南明區市政工程管理所 貴州貴陽 550000)
目前,我國經濟發展情況相對較好,市政道路施工的規模也在逐步擴大,為我國城市化建設作出了重要貢獻。在市政道路施工過程中,由于各地區的地質情況具有較大差異,再加上其它外界因素的影響,市政道路的軟土地基沉降現象較為嚴重。在這種情況下,應用軟基加固技術不僅可以很好地解決軟土地基沉降問題,還能保證市政道路施工質量。
一般來說,軟土地基沉降是伴隨市政道路施工中路堤填土高度的增加而形成的,主要可以分為瞬時沉降、主固結沉降、次固結沉降。若將軟土地基中的變形量用S來表示,可得到公式S=SC+Sd+SS,這個公式中的SC為主固結沉降;SS為次固結沉降;Sd為瞬時沉降。
市政道路施工若選擇大量粘性土作為地基的主地層,道路就很容易發生主固結沉降。粘性土中含有大量的孔隙水,在外界壓力的作用下,孔隙水會被不斷擠出。這樣,隨著孔隙水的不斷減少,粘土地基就會因內部壓力的減少而發生嚴重的變形,繼而導致主固結沉降現象的發生。
在主固結沉降現象發生之后,一般都會伴有次固結沉降現象,次固結沉降也可以被稱作為蠕動沉降。穩定填土會伴有相應的荷載影響,導致市政道路施工中土體不同顆粒結構被嚴重破壞,進而出現螺旋變形。次固結沉降雖不如主固結沉降現象發生頻繁,但其帶來的危害也不容小視。
瞬時沉降,主要指的是填土、施工等環節產生的荷載所帶來的瞬間剪應力導致孔隙水無法及時排除,進而發生的路基沉降。瞬時沉降一般會使路基土體發生形變,而并非體變,這種變形也可以被稱作為剪切變形。若是用彈性理論、變形理論對瞬時沉降加以分析,可用以下公式來進行:

式中:Sd代表的是瞬時沉降;Cd代表的是荷載量截面積與相應的形狀系數;q為均勻分布荷載量;u為路基土體自身的泊松比;E為路基土體的彈性模量。
在對如上文所述的軟土地基沉降現象加以概述后,就可以探討軟基加固技術在市政道路施工中的具體應用,一般來說,其主要的應用方面有以下幾點:
軟土地基表層處理技術是軟基加固技術中最基本的一種,具有較強的基礎性,操作起來無太大難度,因此應用范圍比較廣泛。該技術在具體應用時,需要施工人員在填筑軟土路基之前,集中排出軟土路基內部水分,以此降低路基的內部含水量。施工人員應當選取砂礫作為墊層,在砂礫上鋪筑一定數量的灰土,在選擇灰土的時候,一般可以選擇煤灰土或石灰土,這樣可以很好地預防軟土地基內部水分上滲。此后,施工人員需要在相應位置挖設水溝,并用砂礫對水溝進行回填,形成盲溝,盲溝的主要作用就是保證軟土路基內部水分順暢排出。一般來說,盲溝的寬度可以在0.5m左右,深度不能超過1m。表層處理技術雖然操作起來相對容易,但是只能作為最基本的軟基加固技術進行應用,對于較為嚴重的軟土路基沉降無法發揮更好的應用效果。
預應力管樁技術也是軟基加固技術的重要組成部分,可以很好地改變軟土路基本身土質的松軟程度,確保市政道路施工的整體質量。
某市在市政道路施工過程中,為解決軟土路基沉降,在選擇軟基加固技術的時候應用了預應力管樁技術。施工人員在處理軟土地基之前,先進行定位工作并保證定位的準確性,將軟土地基出現松軟、沉降的位置標出并劃定相應的施工范圍,這樣能夠確保加固工作有效進行,避免加固位置與相關施工要求脫節。其次,在選定好相應的加固位置之后,施工人員會開始進行測量,根據測量所得相關數據來確定具體的管樁埋設位置,這樣有利于保證管樁埋設的準確性,也可以方便施工人員對其進行定位。最后,在此基礎上,施工人員可以對管樁埋設的位置進行再一次確定,之后就可以進行管樁施工,將管樁埋設于路基比較松軟的位置。需要注意的是,施工人員在選擇應用預應力管樁技術的時候,一定要在施工結束之后放置相應的安全警示標志,以免留有安全隱患。
排水固結方法,也是軟基加固技術中的一種,其中,垂直類型的排水固結方法應用比較廣泛。垂直排水固結方法,主要可以適用于較為軟弱的土層及飽和度較高的土層,可以有效解決此類型軟土路基的沉降問題。
如圖1所示的市政道路建設現場,施工人員為了解決路基沉降問題,選擇了排水固結方法。施工人員先是在原始土體中架設了相應的豎直排水井,確保孔隙水得以緩慢排出,并且不斷減小土層中相應的孔隙比。在這一過程中,施工人員還結合使用了砂墊層,待水分完全排出之后,對路基施以壓力,保證路基在短時間內就可以達到預想的固結效果,以此增強軟土路基的穩定性。在動力固結的作用之下,土層的內部結構會發生變化,若土層的實際沉降情況與夯擊過程中的作用力成正比,且土層內部的液化反應全部完成,土層中所含的孔隙水就會變成自由水。這樣,自由水可以被土層中的微小顆粒所吸附,保證相應的施工效果。由于該工程的施工人員選擇應用了排水固結方法,不僅避免了軟土路基發生嚴重沉降,也確保了該工程整體的施工質量。
強夯技術,也被稱為動力加固技術,強夯技術目前在很多市政道路施工中得以應用,且具有較好的應用效果。一般來說,強夯技術的主要應用優點有加固效果明顯、適應度較高、應用范圍廣泛等幾個方面,此外,強夯技術可以使軟土地基的緊實度較高,避免其發生沉降等。

圖1 某市市政道路施工建設現場圖
強夯技術主要可以用于工期較短的市政道路施工中,也可以將其應用于面積較大的軟土層施工過程中。雖然強夯技術目前應用相對較為廣泛,但是其施工成本相對略高,這主要是因為在應用強夯技術的過程中,施工人員需要在施工位置架設沙井。需要注意的是,在應用強夯技術的過程中,施工人員應當對軟土地基施工位置進行反復論證,看強夯技術是否可以與工程實際相結合,兩者之間是否匹配,這樣才能真正確保軟土路基施工的整體緊實程度,保證市政道路施工的整體質量,避免在應用強夯技術的過程中出現其它問題,影響該技術的具體應用效果。
除了上述幾種主要的方法之外,軟基加固技術還有其它不同內容,施工人員可以根據市政道路建設施工的實際情況去加以選擇,以保證施工整體質量。
在市政道路建設施工中,軟土地基沉降會給施工質量帶來嚴重影響,其中,軟土地基沉降主要可以分為瞬時沉降以及主、次固結沉降。為了解決軟土地基沉降這一問題,施工人員一般會應用軟基加固技術,并且收到了很好的應用效果。目前,主要的軟基加固技術有預應力管樁技術、表層處理技術、強夯法等,只有合理應用軟基加固技術,才能確保市政道路施工的整體質量。
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