刁寵基
(煙臺市萊山公路管理局,山東 煙臺 264000)
大量公路工程的施工實踐證明,加強軟土地基處理技術的高效應用就實際公路施工建設而言,有著非常必要的現實意義,這是當前實現工程施工正?;仨毭鎸Φ囊豁椉夹g性問題,需要在借助專業化、科學化的技術層面上,對軟土地基進行處理,以此提升整個公路工程建設的穩定性和高質量性。
軟土地基作為當前公路工程施工中常見的施工土質之一,其主要表現為含水量高,孔隙率較大,經總結分析,軟土的天然含水率大部分為40%~60%,特殊的軟土可能會超過180%,含水率極高,不可避免將會深刻影響軟土地基的強度和抗剪強度??辜魪姸容^低再加上透氣性差以及較高的可壓縮性、土質內部構成結構較為明顯,如軟土一般是成絮狀的結構類型,在這點上海洋黏土的絮狀結構表現得最為明顯。
(1)表層排水法。表層排水法作為當前公路施工中常用的軟土地基處理方法之一,此方法在實際應用的過程中,首先需要工作人員在路基地面上開挖溝槽,將地表的水順利地排出,以此能夠降低涂層的含水率。在溝槽開挖完成后,需要使用透水性很好的砂礫回填。在溝槽回填布局的過程中,必須在充分考慮地形地勢條件的基礎上,結合周圍土壤的性質,對溝斷面尺寸進行精確的計算和決定。路基、盲溝應回填碎石,一旦需要進行埋孔管,那么必須注重保護好過濾的材料。
(2)砂墊層法。此方法的使用主要是在軟土地基表面鋪設厚度為0.6~1m的砂墊層。但是在具體鋪設的過程中,鋪設厚度需要在結合路堤高度、軟土層厚度及壓縮性等方面而確定。砂墊層一旦鋪設完畢,其基本上是起到了排水的效果,而一般都是在路堤內地下排水層進行施工建設,通過降低堤內水位,為重型施工機械作業奠定基礎。在具體的施工建設過程中,砂墊層施工主要是引用特殊化的機械設備,但是如果應用曬砂墊層施工方法,必須明確原始路基高度小于極限高度,且軟土表層地殼沒有低滲透性,而且軟土層的厚度較薄。在砂墊層施工中,優先選擇使用中砂及粗砂,要求級配良好,砂粒的均勻系數不大。工作人員需要應用砂墊層自卸汽車及推土機對砂墊層材料進行攤鋪,保證攤鋪均勻,避免產生過大的集中載荷。
(3)穩固劑表層處理法。穩固劑表層處理法在實際應用的過程中,主要是通過使用生石灰、熟石灰、水泥及土壤離子穩固劑等穩定性較強的材料而混合使用的,將其鋪設在表層地基中,能夠改變軟土地基的壓縮性和強度特性,提升軟土地基的穩固性,為機械作業創造良好的條件。在實際的施工中,工作人員需要通過借助使用平地機路拌法施工時,必須保證前期階段將軟土地基中的含水率降到最低,做好防水和防潮工作。而軟土地基表層需要處理,這就需要在結合軟土本身物理性質的層面上來進行。在表層壓實中,需要使用水泥、熟石灰或離子穩固劑穩定處治,做好壓實工作,在拌和時進行第1次碾壓,在生石灰水解結束后進行2次碾壓。在壓實工作完成后,需要進行專門的養護工作,一般養護時間必須保持在1周左右。
(4)強夯法。強夯法作為當前公路施工中常用的軟土地基處理技術方法之一,此方法的應用具有較強的適用性,且加固處理效果也非常穩定,同時也稱為動力固結法。使用此種方法的關鍵是需要借助大重量的錘子,通過自由落體進行反復的捶打。在具體的施工建設中,首先工作人員需要合理選擇夯實機械設備,一般選擇的機械設備的其起重能力應是夯擊錘重量的4倍左右。而夯錘的質量必須保證在5t左右,且合理控制錘子落地的距離。然后在夯實錘擊的過程中,必須先進行四周的夯實,最后進行中間的夯實,按照夯實順序反復進行夯實。且在夯實的過程中,需要保證下一循環的夯位應與前一循環錯開。在夯實工作進行之后,需要對地基秒層無法夯實粘結的浮土進行處理,且工作人員需要做好數據記錄工作,嚴格質量檢驗,尤其是地基最底面的總下沉量不小于試夯總下沉量的90%,以此才能夠保證夯實的強度符合地基建設強度的需求。
(5)換填法。換填法在實際應用的過程中,主要是將軟土地基表層存在的軟質土層清理出去,然后通過硬紙材料代替鋪設使用,當前常用的材料主要有片石、鵝卵石、鋼渣、煤礦渣等。在實際的施工過程中,需借助人工機械進行分層、分布、分結算的換填施工,且材料更換完成后,需要進行夯實和碾壓。在長期施工的過程中,換填法主要應用于比較淺的軟土地基中,尤其是在唐紅溝淺處理和低洼地區處理中有著非常明顯的應用優勢。換填法在當前濕陷性黃土地基處理中也是多用的。
(6)水泥攪拌樁法。水泥攪拌樁法在當前軟土地基處理技術的應用中,也是最為常用的一種技術,此方法的應用主要是通過加固機理的貫徹而實現,提前在軟土地基中打孔,然后將混合好的水泥混合物通過孔洞灌入到孔洞內部,促使灌入漿液與周圍土體混合在一起,能夠整體上形成較大的復合土體,鉆孔進入的灌漿液體與周圍的軟土結合在一起,以此通過形成連續性的復合地基來提升整個軟土地基的載荷能力和整體穩定性,降低公路路基出現的沉降現象。但是在實際應用中,如果軟土地基的pH值小于4、天然含水量大于70%的兩種情形下,不能夠采用水泥攪拌樁法。而且如果在對軟土地基進行調查分析的基礎上,發現地基中存在大量的碎石、卵石,如果繼續使用水泥攪拌樁法,將會給后期的施工造成較大的困難,所以一般同樣不建議使用此種軟土地基處理方法。
(1)施工前期的準備工作。首先,軟土地基處理技術實際應用的過程中,前期準備工作到位需要對軟土地基土質性質進行分析,以此研究出相應的施工圖紙和施工方案,在多方面收集工程地質資料的層面上,通過土壤檢測報告觀察是否存在管道和電纜等。其次,根據軟土地基施工目標形成施工組織設計。一方面需要強化對于即將要投入到工程中的材料的檢驗,施工機械設備調試到位,施工人員做好準備工作,尤其是面對軟土地基的安全處理工作。
(2)施工過程。施工過程則是將合理選擇的施工方法落實到實地工程中的工作。工作人員需要做好表面雜草和廢棄物以及腐殖土的處理工作。處理工作完成后,進行測量放線,通過全站儀、水準儀等測量儀器,對路基坡腳、兩側邊溝、路基邊線位置進行測量標記。然后做好機械清淤的工作,通過大型挖掘機進行處理。在以上工作完成后,需要進行拋石擠淤、鋪設土工格柵。在土工格柵的設置中,需要嚴格控制器鋪設誤差。當前,公路施工工程進行過程中,對于不同的公路工程建設,所選擇的軟土地基處理方法也不同。
從表1可見,不同的軟土地基處理方法的選擇,在厚度營造和可處理范圍等方面是不同的,工作人員施工過程中,切實需要從實際出發,保證各方法的應用具有較強的適用性,切實促使軟土地基獲得高效的處理。
(3)施工后期的質量檢驗工作。軟土地基處理技術在公路施工完成后,需要進行施工后期的質量檢驗工作。這一工作實際進行的過程中,需要在結合工程地質數據資料的基礎上,結合施工設計圖紙和施工組織設計,通過室內試驗和室外試驗的兩種方法,對軟土地基處理的效果進行檢驗,做好檢驗記錄的登記,在結合施工設計規范要求的層面上,總結施工經驗,且能夠結合使用“邊觀察、邊分析”方法,對軟土路基的處理效果進行檢驗,發現問題,及時補救。此外,在軟土地基處理完成后,需要進行質量監測工作,這就需要工作人員在明確設置監測點的基礎上,針對軟土地基是否出現地表和土體的豎向位移和軟土是否出現側向位移等進行有效的監測,做好監測記錄。如表2。

表1

表2
上表為軟土地基觀測點的合理選擇,保證觀測的科學性和精確性。
綜上所述,當前軟土地基處理技術在公路施工中的應用,對于當前公路工程的順利、高效建設起著非常必要的作用,在實際的處理中,結合處理現狀合理選擇施工方法,并且能夠從做好前期準備工作、注重施工過程的順利進行以及施工后期的觀測工作到位等,整體上促使軟土地基處理技術在公路施工中發揮有效的地基穩固性作用。