李 琦
(中鐵十六局集團路橋工程有限公司,北京 101500)
軟土路基一般具有以下特點:首先是承載能力較差,穩定性不高。這是因為軟土天然空隙比超過了1.0,相應滲透系數比較低,土壤中水分含量高,在載荷作用下,其中的水分很難進行排除,固結速度也會因此降低。第二是其抗剪強度較低,容易出現斷裂現象,這也與其土體中水分含量較大有關。另外軟土還具有強度低、流變性強等特點,在具體施工中,很容易出現變形,從而影響施工效率。通過用科學的方法,提高路基強度,能有效降低工程在投入使用后出現的各類質量問題,從而減少安全事故的發生概率,保障他人生命安全[1]。
本工程位于南昌市經開區范圍內,是由南昌市政府投資修建的大型路網項目,包含對桂苑大道、海棠路等多條道路的修整工程,工程分部相對集中。經經勘察發現經開區下埋有較厚的強風化千枚巖,深度達20m左右。
本工程擬改造經開區英雄大道位于南昌經開區,道路全長約6.420km,沿途地勢呈西高東低走向,現狀地面標高一般為22.43~53.20m。擬改造路沿線,現狀為在運行道路,地勢平坦。工程地質除含有砂礫、粉質粘土外,還有較多的千枚巖,如強風化千枚巖、中風化千枚巖是軟土路基的主要組成成分,由于工程地區多雨因此受地下水、孔隙水的影響也比較大,再進行軟土地基處理時要注重提高土結構的穩固性與防腐蝕性。
這是一種操作簡單較為常用的處理方法,具體是指結合實際工程情況,將一定范圍內的軟土部分挖出,然后進行土體置換,置換填料不能采用易風化的碎巖塊,填料的選擇及壓實均應滿足相關道路規范要求。在進行材料置換后,還要進行壓實作業,進一步提高路基強度,但這種方法僅適用于軟土層深度較淺的作業環境,如果土層較深反而會提高作業成本,造成不必要的浪費[2]。
在本工程中,經勘查本工程中層粉質粘土、層礫砂等路基部分均具有水穩性好,承載力適中,無軟弱下臥層等特點,因此在應用土質添換方法時,可將其作為造道路路基持力層或下臥層,避免工程資源浪費。同理,強風化千枚巖也具有承載力高、壓縮性低,無軟弱下臥層,工程性質較好,埋深較大,可作為擬建橋梁的樁端基礎持力層。
依照實際施工情況中,可選擇的改良方法也比較多,如粉噴樁、擠密技術、真空預壓等。在施工人員還要注意對施工設備的養護工作,以滿足相關工藝標準[3]。
針對千枚巖可采用水泥改良千枚巖路基配比控制技術,采用該技術時要先對工程中的千枚巖進行破碎處理,提高材料的勻稱性;然后制作方格網依照擬鋪厚度計算卸料數量,在填料完成后進行碾壓破碎,降低大分子千枚巖干擾,然后計算測試最佳水泥改良土數據,在水泥凝固前完成路基填料。
真空預壓也是一種常用處理方法,其目的也是改良土體結構從而提高其強度。具體操作是在軟土路基表面上鋪設砂石材料,并進行縱向排水管道埋設,利用密封膜進行大氣隔離,抽離空氣,從而提高土體強度,保證路基穩定性。本工程中的原道路墊層,上部為原混凝土或瀝青路面、墊層及路面水穩層,下部土層均勻性相對較好。同理,中風化千枚巖雖然也具有較好的工程性質,但樁長過長,經濟性較差,因此也需要進行改良處理。
土質增強是指通過借助一些技術手段,提高地基土質的硬度與強度,有以下三種方法。第一是水泥攪拌樁,通過將軟土與一些特殊水泥固化劑等進行攪拌,來提升土質強度,達到增強效果;第二是高壓旋噴樁,該技術作用原理與水泥攪拌樁相同,也是借助一些旋噴機械設備將水泥固化劑噴入軟土地基中,通過混合形成新的土體。第三是碎石擠密樁,該方法主要是利用振動、沖擊等方法先在軟土路基中進行成孔操作,然后將碎石等堅硬材料擠壓進土孔內,從而提高土體密實度。
施工方案的額選擇與施工效率有直接關系,因此在進行加固前需要工作人員先進行施工調查,了解各地段軟土地基的范圍、深度與土質結構,測量好地下水位及其它地段地下水補給情況,研究其對土層、路基建設的影響程度。接下來要進行工藝參數選擇與測試,通過設計測試點,了解沿線路段土層力學指標,確定強風化千枚巖破碎填料墊層的優化方案,明確干濕循環次數和水穩定性系數的控制范圍,提高施工嚴密性,最后進一步進行方案優化確定工程造價,在保證施工質量的同時盡量降低技術費用,避免浪費過多的人力、物力資源[4]。
首先要做好表層土清理工作,在場地表面平整的基礎上,鋪設天然砂礫,并設計臨時排水裝置;第二如果需要使用旋噴、攪拌等技術,在機械設備運送至施工場地時,要先進行安裝測試,等設備轉速、計量設施正常后再開始使用;第三在進行攪拌工藝時,注意在攪拌頭對準施工樁位后,先觀察攪拌頭轉速情況,待其達到使用標準后再進行后續操作。
在施工操作過程中,要加強人員意識培養,依照不同的土質情況選擇合適的處理方案,進一步規范操作流程,從而提高施工質量。