馮韜
摘 要:公路道路交通運輸在我國的經濟發展過程中,起著助推的作用,它成為我國經濟發展中全新的"快車道",以新型經濟增長點為大家所關注,尤其是針對公路施工中軟土地質條件下的施工處理技術,更引起了諸多研究。在對這一特殊軟土地質進行分析的前提下,如何在這特殊地質條件中進行施工技術的合理、有效的運用,可以有效地防御軟土路基上的建筑物倒塌、變形及沉降等問題,明顯 地改善公路施工質量。
關鍵詞:公路施工;軟土路基;處理技術
中圖分類號:U416.1 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)24-0159-01
公路施工中的路基施工是關鍵環節,由于公路必須承載路面所有的應力和作用力,因而要具有高強度、高穩定性和高耐久性的特點,尤其是要關注軟土地基條件下的公路施工,它是道路施工的重點和難點工程,由于地形地勢的不同條件以及地質結構等因素,軟土路基的關鍵技術處理可以直接影響施工質量。軟土屬于土壤不同類型中的一種,它由于地質構造較為特殊、理化性質較弱等情況,而對公路施工有極大的影響,它無規律可循,需要我們在公路施工中加以密切關注。
1 軟土路基的概念及其危害
軟土是土壤的一種,它散布于濱海、沼澤、谷地之中,具有較高的含水量,在疏松的土壤中呈現較大的孔隙比,在液化的狀態下,使地基呈現漸進的、徐緩的切力作用,壓縮性高而抗剪強度極低,由粘土和粉土等松軟土質、有機土質組成。
在軟土地基之上的建筑物或構筑物的穩定地基性能極差,而容易發生沉降、失穩等情況,軟土地基無法承載上層壓力而發生物理形變,在無法與強大的承載量相適應的情況下進行同步調整;同時,還有在公路路面施工作業中的機械振搗狀態,如:機械振搗、鉆探、開鑿等,這些強大的機械振動狀態會使軟土地基無法承受,而產生結構性的改變,出現路基盆形沉降及路橋沉降等現象,這就顯現出極為明顯的、不同步的壓縮切面,導致路面破裂、公路坍陷、積水嚴重等問題,影響公路施工的質量。
2 軟土路基處理技術原理及應用要點分析
軟土由散布狀態不均勻的顆粒分布而成,其物理相聯的顆粒狀態及強度,對地基有直接的影響,由于顆粒之間有物理密度和摩擦阻力,其密度大小和摩擦阻力的大小,直接決定了土系的穩定性能狀態,也與公路施工處理密切相關。因而,在公路施工中,要以軟土路基為基準點和切入點,根據軟土路基的特性,進行不同處理技術的加固和穩定,采用物理的、化學的、機械的方法和技術,對公路施工進行補充和完善。軟土路基處理技術應用要注意兩個問題:其一,要深化對軟土地基的特殊性理化認識,深刻明晰松軟的路基含水量極大的事實,包括其透水性能和穩定性能都處于極弱的狀態;其二,軟土路基的處理技術可以從兩個角度進行分析,一種可以通過對軟土土質狀況進行改良和轉變,另一種可以在軟土中摻入和添加適量的鋼筋,強化和固化軟土路基的地質狀態。
在應用軟土路基處理技術的同時,要把握以下要點:①公路的形狀不同是考慮要點之一。在公路具體施工中,我們需要對路堤進行高度、寬度的設計和規劃,根據不同地形狀態,進行路堤的設計,由于寬、低的路堤設計比較容易受到損壞,因而需要在路堤設計時加以重點考慮。②公路的條件不同也要加以考慮。在我國的公路建設工程中,公路是進行等級劃分的,因而軟土路基的公路施工處理技術,也要根據公路等級條件不同而應用,這樣可以對軟土路基的沉降進行有針對性的處理,確保不同等級公路路面的平整度。③公路的環境不同是處理技術應用因素之一。對于軟土路基地質條件下的公路施工處理技術應用,要摸清公路周邊的環境狀況,諸如:公路周圍的建筑物、地下水分布狀態、周圍其他的環境等,這些因素也是軟土路基處理技術應用的考慮因素之一,需要在實踐中加以把握。
3 公路施工中軟土路基的處理技術應用
3.1 粉噴樁法處理技術
3.1.1 技術物理特性分析
粉噴樁法又名粉體攪拌法,它需要特制的設備和機具,具體施工技術應用是:通過將加固劑粉體材料伴隨著壓縮空氣的輸送,再與軟土地基強制性地進行拌合,進行充分完全的物理、化學反應,進而形成具有一定強度的樁體,這即是對軟土地基進行加固處理的一種方式,它具有比天然土體增倍的抗壓強度,含水量也比軟土地基略低,適用于淤泥質土、雜填土、軟粘土的加固處理。
3.1.2 應用工藝原理特點
這一技術成本低廉、加固效果好,同時對周圍的環境影響也較小,由于其摻加劑為水泥,因而成本低廉;在粉體與土體拌合下有充分的物理化學反應,因而強度較大。同時,在干法工藝施工的條件下,不會污染水源,對環境影響也較低,樁位布設較為靈活,可以形成不同形狀的樁體。
3.1.3 具體施工處理
在選擇適宜的鉆機條件下,首先打實驗樁,確定施工所需的粉噴機的壓力大小和噴粉量;其次,在鉆孔施工時,要保證粉噴樁樁長,嚴格控制鉆孔深度為50 cm;還要在施工時對粉噴樁成樁直徑、攪拌均勻度等進行隨機檢查;為預防水泥四處飛散,可以在鉆頭提至地面下0.5 cm處時即停止噴灰,并在其上部0.5 cm范圍內進行人工回填并壓實。
3.2 強夯法處理技術
這一技術廣泛應用于各種不良土質,它是利用起重設備,將重錘提至高處進行自由落體運動,借助于強大的重力作用,將松軟的土層加以夯實,從而提高不良土質的承載力,其施工操作較為簡單,安全風險系數較大,而且成本較低、工期不長,對環境也沒有太大的影響。
3.3 壓實灌漿處理技術
3.3.1 技術應用原理
這一技術適用于填土孔隙大、可灌性能較好的土體,它是將水泥漿液滲透、充填入土體內,并加以壓實,這一過程要灌注一定量的水灰比水泥漿液,通過其擴張形成圓柱形的漿體,在擠壓充填的過程中,遠近不同的土體受到剪切力和形變力,在區域內形成方向、厚度不一的片狀、條狀、塊狀漿體,隨著水泥的凝結硬化而增加其內部的摩擦力,形成適宜壓實密度的復合地基,提高軟土地基的承載力。
3.3.2 具體施工處理
這一技術主要采用沖擊成孔的方法鉆進,在適宜的復合地基條件下,將水泥和碎石原材料,通過管道輸送入樁體內,然后封堵灌漿管孔口,進行壓實注漿施工。這一技術可以粘結碎石中的孔隙度,使樁體內部的土質加固。對于在灌漿過程中出現的漿液從附近鉆孔內流出的“串漿”特殊情況,要加大孔間距,在前孔內的漿液凝固之后再進行后續的鉆孔灌漿。
3.4 機械碾壓處理技術
機械碾壓設備較為普遍地應用于軟土路基施工中,它用現代化的碾壓機對厚薄不均的土質進行壓實,在反復的碾壓過程中,可以對軟土路基進行壓實處理,有效地預防沉降,提升軟土路基的荷載強度,保證公路路面的平整與美觀。
3.5 高壓旋轉噴射處理技術
在不斷的發展和應用實踐中,逐漸發展出了高壓旋轉噴射處理技術,它是一種新型的軟土路基處理技術,應用于鐵路、公路、壩基等建設領域,它借助于高壓,通過脈沖泵裝置進行化學漿液的噴射,鉆桿同時以相應速度進行旋轉式上升,在高壓流的作用下,原有土體結構被破壞,化學漿液可以對其實施影響完成硬化過程,形成勻稱的圓柱體。另外,要注意的一點是,在快速噴射的過程中,為了防止漿液流失,可以加入適量的氧化鈣凝制劑進行優化處理。
4 結 語
公路施工中對軟土路基的處理技術在實踐應用中,不斷得到優化和發展,它針對軟土路基的流變、低抗力等特性,進行適宜的、成熟的施工處理技術,可以通過對軟土路基的加固處理、灌漿技術和機械碾壓技術等,解決軟土路基的沉降和不穩定的問題,有效防止施工過程中的變形問題,提升軟土路基的承載能力,推進公路施工建設。
參考文獻:
[1] 李紅梅.公路施工中軟土路基的施工技術處理研究[J].科技創業家,2012,(20).