王晶
(東臺市公路工程有限責任公司 江蘇東臺 224200)
隨著城市化進程的不斷加快,道路橋梁建設規模日益擴大,但是軟土地基的出現一定程度制約著道路橋梁工程的順利施工,還會為工程帶來一定的施工風險,所以施工單位必須要對軟土地基進行有效處理,掌控軟土地基處理技術,從而保證施工質量,促使道路橋梁施工穩健發展。
在實際的路橋施工建設中施工單位會應用混凝土和瀝青的原料開展道路的鋪設作業。混凝土具有較高的強度和耐磨性,同時瀝青也具有較強的抗壓能力,這兩種施工材料成本都比較低,因此可以大幅度降低路橋工程施工成本。如果施工單位不夠重視處理軟土地基就有可能造成后期道路路面的混凝土產生裂縫。道路施工單位沒有采用科學專業的技術處理地基就可能造成地基發生變形。同時,由于道路地基不夠穩固自然也會降低后期混凝土的抗壓能力和抗拉能力,進而造成混凝土產生裂縫和龜裂的問題。
當前在開展地基的施工作業中由于軟土地基水分滲透能力不夠,同時也很難壓實,造成后期道路產生沉降的問題,施工單位不能科學正確地處理軟土地基,會使路面產生緩慢的沉降,也讓后期維護路面不平整。當前國內也出現部分城市由于地基不穩固而造成道路橋梁坍塌以及路基的垮塌事故,給路面的行車和行人帶來嚴重的安全威脅。
在軟土地基內部會形成一個透鏡體,因為在實際的軟土路基壓實作業中施工單位給地基的各個部位壓實程度不同,這時土層內部就會產生不同的承受壓力,造成地基內部排水量不同,因此形成了一個透鏡體。如果道路橋梁的地基產生不均勻的沉降,會造成橋梁的地基下沉以及橋梁的垮塌。同時也會給道路造成嚴重的影響,以及產生道路局部下陷的嚴重問題。
粉噴樁加固技術適用于地基沉陷要求嚴格的情況中,大、中、小橋梁通道、涵洞、橋頭中。例如,在某高速公路橋頭軟基處理時,技術人員在施工準備階段針對粉噴樁處理地段進行了沉降觀測和數據分析,發現樁間土沉降較樁頂大,地基土孔隙水壓和荷載增加成正比,并確定了其中的技術指標:粉噴樁的距離需要控制在1.3~1.6m,鉆機進鉆速度需要控制在1.6-2.2m/min,在遇到硬地層時稍微放慢速度并加快速度后提鉆,在噴粉攪拌的同時適度調整噴粉壓力,避免出現堵管問題影響噴粉,并利用自動裝置對其進行有效控制,最終圓滿完成了工程施工。在實際施工過程中,施工單位需要有效地控制鉆機噴粉高程,下鉆深度,保證粉噴樁長度,不得使用不具備粉體計量裝置的噴粉機,并安排專業人員進行定期檢查和復查,確保粉噴樁攪拌均勻度和成樁直徑滿足相關要求,重點檢查其直徑磨耗量。
關于排水固結技術就是在軟土地基中設置排水體,通過排水系統把地層中含水量充足的軟土層水分排出干凈,其主要是利用加壓系統和排水系統進行處理的,從排水體差異的角度進行分析。排水固結技術可以分為塑料排水帶和砂井排水兩種,其可以有效處理淤泥黏土地基沉降問題,保證軟土地基的穩定性。除此之外,砂井排水主要是確定砂井直徑L、砂井位置間距L,直接影響著土地層中的含水量,相關技術人員還需要對其中的含水量進行統計。通常情況下,砂井間距范圍需要控制在2~4m 之間,直徑需要控制在20~30cm 之間,平面布置成梅花形。
砂墊層措施適用于地基軟土層含水量大、土層比較薄的情況中,為了充分發揮出砂墊層在地下排水層、上部排水層的作用,有效地固結軟土層,將0.6~1.3cm 厚的砂墊層敷墊在軟土地基中,這樣不僅可以有效地降低填土內的水位,還可以在軟土地基施工和填土過程中為施工機械提供良好的通行條件。另外,在應用砂墊層的過程中,相關技術人員需要充分考慮施工機械重量、偏心程度、接觸壓力、軟土地基表層強度。例如在某礦山綜合樓建設工作中,擬建的場地地貌類型是河流侵蝕地貌,以沼澤沉積淤泥質土為主,軟土層中含有大量水分、土層薄,場地類別屬于2 類。相關技術人員通過分析和計算砂石墊層厚度和寬度,確定處理后地基承載力特征值需要達到150kPa,為了實現這一目標,技術人員利用砂墊層法進行了有效處理,最終滿足了工程建設指標要求。
在進行軟土地基的處理施中,施工單位可以應用高強度的夯實施工技術對存在的地基問題進行有效處理,施工單位還應該應用強度較低的施壓管理方法夯實地基,在施工中施工人員應用強度低的施壓技術不能有效增強整體軟土地基的抗壓能力,對后期的整體施工質量水平的提升沒有幫助,所以施工單位應該應用高強度夯實技術,目的是提高軟土地基的強度。該項技術需要技術水平較高的夯實設備,聘請能獨立操作夯實設備的技術人員,但是施工單位在應用高強度的夯實技術時也存在一些問題,如開展軟土地基處理工作耗費的施工時間較長,施工工程量較大,整體施工成本隨著施工作業時間的延長而增大,所以施工單位要在軟土地基的處理之前先檢查施工機械設備狀況,保證后期應用高強度夯實基礎處理地基以及提高地基處理的效果。此外,施工單位要到施工現場進行勘察,檢查地基的實際狀況,選擇最佳的施工技術和施工方法,以此提高整體道路橋梁工程質量,為行車和行人提供安全保障。最后,施工單位應當積極研究市場上處理軟土路基的相關技術,并與外部的設計單位合作,借助設計單位的專業設計技術設計出處理軟土路基的技術方案。
某市的道路橋梁工程軟土地基處理面積約為2000m2,路基的處理寬度約為30~55m,設計在軟土地基處理方案試驗的基礎之上,選用了開挖回填法的軟土地基處理方法。在施工之前通過對該地軟土地基的調查和試驗得出,地基中淤泥質黏土含水量為24%~32%;密度為17.1~18.2kN/m3,孔隙比為0.9~1.2;承受力為190kPa。在實際的處理過程中機構,施工人員將軟土地基內部原有的土質挖出,后將準備好的強度較高并且滲透能力較強的砂石或者是黏土對軟土地基進行回填并壓實。處理完成之后施工人員對該路段的進行了土層的檢測得出地基中淤泥質黏土含水量為11%~13%;密度為27.1~28.2kN/m3,孔隙比為0.5~0.6;承受力為370kPa,檢測的結果表明軟基的處理很大程度地改善了路基土層的力學性能,其剛度和承載能力都得到了很大程度的提升,并且該路段也滿足了路基土物理力學性能的基本要求。
綜上所述,在進行道路橋梁施工工作時,施工單位要對軟土地基的特征進行積極研究,重點研究軟土地基對道路橋梁結構的影響,要結合軟土地基出現的問題選擇適合的施工處理技術,確保地基的加固效果,增強地基堅固性,為后期道路橋梁施工打下堅實的基礎。