梁仕富
(自貢市富順公路段, 四川 自貢 643200)
公路施工過程中軟土地基處理技術的快速發展,有效的促進了公路工程建設的發展,更重要的是為公路工程施工建設帶來了新鮮的血液以及活力,讓公路工程建設變得更加具有活力以及創新。近幾年來,雖然我國在大量的引進西方先進的公路軟土地基的處理方法與技術,但是也需要與我國公路軟土的地質條件相適應,因此,需要工作人員大膽創新,沖破傳統框架的限制,盡可能的發展出一些適應我國公路軟土地質條件的處理技術和方法。例如:堆載預壓法、固結法、換填法、擠密法以及加筋土處理法等等。
由于公路路堤的恒載往往會高于軟土地基的最高承載力限度,加之大型載重汽車、各種自然力的大量頻繁作用,通常會使得地基土體出現膨脹變形、失穩滑動、沉降裂縫等,導致公路路面出現裂縫、沉降等病害,輕者影響著公路的正常使用,降低行車舒適性,重者造成公路交通安全事故。
公路施工過程中對于軟土地基處理的原則主要包含以下幾方面:
第一、 足夠的承載力(即剛度)指標,能夠抵抗來自上部的各種荷載的共同作用,而地基土體不被破壞的能力,達到設計要求的承載力要求。
第二、 足夠的穩定性,能夠抵抗在來自上部的各種荷載共同作用下,而地基土體不變形、不移動,達到設計要求的穩定性要求。
第三、 合理的經濟性,即能達到設計要求的技術性能指標,又能結合施工地域環境、工期要求,最大限度節省資金。
依照公路施工中軟土地基處理的原則,制定軟土地基處理的技術方案時,需要充分考慮方案實施時的各種影響因素,例如以下三個方面的因素。
技術能力、人工能力、機械設備能力、物資保障能力等綜合起來構成施工能力,施工能力的強弱與公路軟土地基施工質量存在著正比例關系,因為,有施工能力的保障,軟土地基處理施工方案才能通過施工能力來落實完成,施工質量才得到保障,是重要因素之一。
公路施工作業往往都是在露天野外進行,其地理環境、地理位置、地質成分構成、土體性能、季節時間、水文氣象等構成施工環境因素,影響公路軟土地基處理方案制定和施工質量,只有在充分了解和掌握施工環境的情況下,才能制定科學、合理、經濟、適用的施工處理,施工質量才得到保障,是重要因素之二。
施工的效費比,就是施工質量效果值與成本投資的比列值最大,就是經濟性。最大限度就近利用適用各種建材物資及舊料、節省工期,盡量降低成本費用,達到方案要求的軟土地基處理效果,即保障施工質量的同時,又投資最省,是重要因素之三。
在充分了解和分析這些影響因素后,結合施工能力條件,針對性地制定處理方案、規劃,根據處理方案、規劃做好技術、設備、物資等儲備工作,在有利的氣候、氣象條件下有序展開施工,才能確保公路軟土地基施工質量。
公路施工中,在面對軟土地基時,主要是含水量較為豐富的軟土地基時,根據施工位置的具體情況,需要采取相應的技術處理措施(技術方法)對其進行有效處理,由此可以實現公路在使用的過程中減少因地下水或地表水作用軟化土體,造成地基土承載力低下、變形、不穩定的情況發生,有效保證公路地基的承載力和穩定性,避免因承載力和穩定性受到損害造成路基、路面開裂、沉降等的現象發生。施工處理技術方法主要有:排水固結類換填法類、擠密法類、加筋土法類四類。
此類方法的基本原理都是在地基土體中建立水分流動通道體系,以利水分的排出,通過預壓、真空、電滲等手段,再輔以充足的排水時間,排出土體中的水分或充分降低地下水位,達到使地基土板結硬化,提高地基承載力和穩定性的目的。
此類方法實施需采取的兩個措施:必要的預壓荷載、必要的排水條件和足夠的排水時間。
排水固結法主要有以下四種:第一,塑料插板排水固結法,第二,電滲排水固結法,第三,沙袋井固結法,第四,沙井固結法。特點是工程量較小、投資適中、見效慢、施工周期長。在無原材料優勢的地區,運用較多。
就是通過挖除地基軟土土體置換成具有高承載力和高穩定性材質材料實現。主要是以換填具有良好透水性和強度的砂性土、砂礫石、礦料、礦渣等材料。特點是工程量大、投資高、效果顯著、施工周期短。此法在具有原材料優勢、施工能力優勢的地區,運用十分廣泛。
就是通過鉆孔、挖孔后將膨脹性材料、固結性材料填充入孔,達到擠壓、吸收軟土土體水分并固結土體的效果,而孔洞填料物質自身又具支撐作用,提高地基土承載力和穩定性。主要有石灰樁(坑)、碎石樁,強夯擊實、拋石擠淤等方法。此法應用要充分地、綜合地考慮原材料成本、施工能力、經濟性等各種因素。施工運用石灰樁(坑)、碎石樁、拋石擠淤較多,強夯擊實應用較少。
就是在土體中分層鋪設加筋帶或格柵,通過壓密實使地基土體具有較好的整體性,提高地基土體承載力和穩定性指標。此法的適用范圍受到土質的一定限制,應用到軟地基處理施工不是十分廣泛。
公路施工過程中不可忽視的便是軟土路基的施工處理,通過行之有效的施工處理技術應用,則能夠從根本上保證公路施工質量,能夠為我國公路交通事業的進一步發展提供支撐,能夠促進公路建設得以更好、更快、更安全發展,從而使公路這一公共服務產品為我國社會經濟的全面健康發展提供良好的公路交通運輸便利和服務。
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