伏俊民
(攀枝花公路建設有限公司, 四川 攀枝花 617000)
關于軟土的定義比較寬泛,大體是指強度與實際的要求不一致且濕潤度較高的粘土。路基是否強韌且穩固取決于路基干濕度的大小。路基的干濕程度主要受土壤中所含水量的多少的影響,而土中水分有多少與各種濕源對其產生的影響和時間的影響密切相關。正常的公路路面都會比較寬廣,路基比較低,再加上如果排水設施不完善或因長時間不維修導致失效,自然降水和居民日常生活產生的污水就會向路基的內部滲透,隨后地下水位逐漸增高,致使路基長時間處于潮濕的環境中,長此以往會嚴重影響路基的穩定性,最終導致路基軟化[1]。
綜合軟土路基形成的原因,我們可以總結出路基軟化的特點。主要有以下三個方面:
1.變形量大:軟化土體指的是淤泥或淤質土,這種土質含有大量的水分,而且具有鎖水的特質。
2.壓縮穩定所需的時間長:軟土其性狀為顆粒狀,雖然這種土質孔隙并不緊密,但孔隙之間間隔不大,這就使其中所包含的水分沒有流動的空間,透水較低,含水量達到飽和狀態的土壤在受荷載作用影響后,就容易軟化,形成軟化地基。
3.側向變形比一般土體大:主要是指側向變形與豎向變形之比在相同條件下比一般土體大。
灌漿法是利用氣壓進行輸送或者依靠電滲原理,把可以固化軟土地基的物質灌入土中。是這些物質自行滲透到土壤和其他部分的縫隙之中,或者可以事先進行地面鉆孔,然后從孔洞把穩固路基的物質從洞口灌進去,隨著液體不斷滲透,地面就會因其占據空間產生的壓力不斷抬升,這樣就很好地起到了加固的作用。這種方法主要根據灌入物質的特性來判斷是否適用,而且一般適用于一些特殊材質的地基。
一般使用強度較高、不易變形、能夠長期使用的土工合成材料,這種材料能夠適應惡劣的環境,將其加入到地基中,就會成為非常強韌的土層。土工合成材料的功能非常強大,排水性好,具有反過濾的作用,能夠隔離水分,還具有補充強化路基的作用。
托換技術是對已經建成或已經存在多年的建筑的地基進行處理,安全檢查或改建,或在建筑物下進行工程建設或在進行一個工程的過程中影響到原有的建筑物,并產生安全隱患時,所必需的安全措施。
它是通過一些物理方式減少土層中的水分,從而是地下水位逐漸下降,以此來減小因地基軟化帶來的地面沉降,提高公路地基的負荷能力。在采用這種方法時,通常會在地基內部埋砂井,做好前期工作,使其形成一個內部的排水管道,起到一個輔助的作用,這種方法是最為常見的。
擠密振密法則需要借助一些特殊的機械來縮小土壤中存在的孔隙,或在地基內部進行打樁,通過擠壓的方式來減少孔隙。但這種方法僅適用于砂土和粘粒含量低的粘性土。
當軟土地基中的含水量出現比較極端的情況時,應該打入灰土擠密樁。如果含水量已經飽和,可以在土層中加入干土粉或比較常見的石灰粉,去除掉一部分的水;如果含水量極低,應先進行加濕處理,且必須當天夯實;為防止出現軟土地基塌陷的情況,該工作一定要小心再仔細,不能操之過急;打樁孔不應過于密集,應根據實際情況進行調整[2]。在填孔前應該先壓實;必須根據實際設計的要求仔細控制每一步;回填料必須控制好含水量。為了夯實邊緣土,就不可以使用平頭夯錘,落距應根據規定的標準執行;如果地下水位比較高的話,應該先控制水位然后再進行后續的工作。如果土層出現裂痕等情況,應該將其全部挖出,按照實際規定進行填充。操作規范非常重要;灰土的承重應符合規定,在攪拌到一定程度之后,應控制好其含水量;流程中的各個步驟都會被檢驗。
換土墊層法及使用一些特殊且合適的材料來代替已經軟化掉的土壤,進行壓實處理后形成新的地基土層,它是處理軟化地基的常用方法,還可處理因其他原因造成的地基不穩固的情況。但由于工程成本因素,這種處理方法僅適用于一些較淺的地基。
這種方法就是在土層中加入可以進行固化的材料和其他材料的混合物質,或者自接加入固化材料,經過一系列的工序之后,第幾種會出現一些具有固定形狀的固化體,并與地基中的其他土層緊密結合,形成復合地基。這種方法的優點在于他可以通過加入各種材料的形式,制造出各種不同類型的地基,滿足各種類型公路的需要。另外,還有前面提到的幾種方法。
利用某些特殊材料來填筑路堤可以彌補地基承載力不足的問題。此前,我國已經出現這樣的成功案例,可以使地基的承載壓力減輕四分之一。硅鉆型粉煤灰不存在過強的粘性,可塑性較低,但含水量限制在64%左右,最好是將其控制在37-41%之間,這樣才能更好地發揮其作用[3]。
建設路基本身就是改變自然生成的土層的過程,因為路基是人工的建筑工程,所以它會受到各種各樣的因素的影響而遭到損壞,因此,我們必須采取一些措施對路基進行防護。
坡面防護主要是為了防止坡面因自然原因而逐漸脫落。最近幾年,我國越來越重視環境保護這一發展戰略,在乘坐大巴時我們可以看到公路坡面大多會采用種草防護這種措施,當邊坡較高時,就會用較堅硬的材料砌一些框格進行種草防護。不過在祖國的西部,大多都是干旱缺水的氣候,在這種環境條件下,邊坡種草防護的類型就需要因地制宜,選擇最適合的方式。
石砌圬工防護是最常見的防護措施,坡面的材料大多為混凝土材質,連片的及帶窗孔的護面墻;用于路塹邊坡。比較容易受到侵蝕的巖石路塹邊坡則使用錨桿掛鐵絲網或高強度復合材料或噴射混凝土以及噴射纖維混凝上防護也有較好的效果。但考慮到工程材料成本以及材料強度等方面問題,以及未來響應國家保護環境的號召,建議在進行防護措施的同時,要注意保護環境。
沿河公路路基時常會受到沖刷,對此大多采取比較直接的防護措施。以往的防護措施大都比較簡陋,不足以達到防護的目的,現如今已經有所改進,用強度較高的材料替換鐵絲做石籠,利用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡,很能適應土體不均勻沉降。
擋土墻是進行支擋防護這一措施的主要部分。石砌的重力式擋土墻需要建在有大料巖石材料、地基比較穩固的地方;強度較大的懸臂式、扶壁式和板柱式擋土墻因其受力均勻,墻身堅固耐用,使他們成為應用得最為廣泛的擋土墻。垛式擋土墻是一種非常便利的支擋防護,它采用的是一種拼接的形式,具有其特殊性。衡重式擋土墻主要是對地基起加固作用的一種工程,在軟土地基中修筑衡重式擋土墻時,它的特殊性和地基承載力之間存在著密切的關系。不斷完善擋土墻的結構,并加固地基,在這一過程中可以使地基適應衡重式擋土墻修筑的要求。
綜上所述,地基是建筑的基礎,在進行任何一項工程之前都應該先確認地基的穩固性,對地基進行適當的處理,進行地基處理時,應嚴格遵循規定。當今社會經濟發展迅速,公路建設更應該跟上時代的要求,平穩快速發展。