崔晨 陜西延長石油(集團)有限責任公司油田氣化工科技公司
在我國的城市發展建設中,道路橋梁施工中軟土地基處理是一項重要環節,其一方面能起到穩定支撐作用,另一方面還可以為其他附屬工程和使用提供可靠支持。因此,在實際的施工過程中,既要保證施工質量、控制風險,又要盡可能的實現工作效率的提高。
軟土地基的顯著特征是有機物質豐富、強度適中且具備一定的壓縮特性,其土層的主要組成物質為充填土、雜填土以及淤泥等。由于其整體土層結構具備一定的高壓縮性,所以整體性能呈現出一種不穩定的現象,但同樣由于自身的觸變和基質不均勻,也成為軟土地基發揮作用的關鍵因素。從實際情況來看,軟土地基容易受到強降水和地震等外力的破壞,進而造成質量失衡,因此,要結合環境特征和軟土地基特性科學做好設計和施工,并對具體問題進行研討,制定有效的施工方案,全面提高工程質量。
首先,承載力不足的問題。該問題的產生主要是因為軟土地基的松散性和流變性,特別是在長期的高強度壓力作用下,如果沒有制定干預措施,則很容易破壞穩定結構,增大土層間的擠壓力。由此可見,必要的防護是提高軟土地基承載力的關鍵環節。其次,路面沉降問題。考慮到壓縮特性,地基的空隙比會遠大于1,長此以往不僅會導致路基不穩定,而且會出現整體開裂、沉降等問題。最后,含水量問題。軟土地基的垂直面透水性能較差,嚴重阻礙了排水固結。不僅如此,因為整體的沉降速度與工程的形變程度之間有著緊密的聯系,所以極易導致沉降幅度不均勻[1]。考慮到上述問題,在進行處理技術選擇時一定要統籌兼顧軟土分布高度和物理特性,以降低破壞程度和危險性。
以延長油田氣化工科技公司提供的數據為例,大部分的施工單位對于軟土地基的施工控制不科學,常見的有對地基的組成情況判斷不清晰、橫向覆蓋率不均勻等,從而為后續的施工和使用帶來了安全隱患。一般情況下,道路橋梁工程中軟土地基的現實影響主要有以下兩個方面,分別是路面硬化問題和路面沉降問題。對于前者而言,一方面是由于施工材料混合使用后造成整體結構無法滿足使用要求,另一方面是壓實工作沒有做到位,加之含水量的影響,路面質量大幅降低;對于后者來說,首先軟土地基的特性勢必會造成此類問題的發生。其次,錐坡結構和回填推力也對周邊強度造成了影響。最后,沉降現象有一定的規律性,要善于排查、及時處理[2]。
從效果來看,表層處理技術主要是用來增強強度和穩定結構的方法,其大概包含以下四中方式:首先,砂粒墊層技術。在軟土地基層鋪設砂粒墊層并控制厚度在0.8米至1米范圍之內,以起到優化排水、促進固結的效果。其次,表層排水施工。其基礎原理為借助于額外載荷降低空隙比,使水分及時排出,從而有效提升抗剪強度。再次,排水固結法。結合加壓和排水兩項工作,發揮天然土層的原始透水性,并通過砂井的設置進一步促進豎向排水。最后,加壓法的使用。常用的措施有真空預壓和地面堆載等,必要時為提高處理效果還可以進行電滲透排水。
一般情況下,安裝樁基主要針對以淤泥土層為基質的軟土地基,因為施工環節的多樣化,所以類似于材料準備和灌注等工作都有可能導致泥漿成分被破壞,甚至造成樁基處出現較多沉渣,削弱整體強度。由此可見,在安裝樁基時要克服環境因素,使其穩定插入硬土層中。在對樁基進行加固處理時,首先要清除現場雜物,并做好黏土回填。其次,輔助使用技術手段,如通過夯實技術快速提高承載力等。最后,注意選用技術的合理性和安全性,結合實際環境對地基做好檢測,控制質量風險。
加載法主要用來解決軟土質量問題,通常會借助壓路機等大型設備反復提高壓縮量,降低殘余壓縮量,使軟土的固有結構得到改善。值得注意的是,在施工過程中要統一施工標準,并在操作過程中做好環節檢驗和監控,確保壓實工作發揮實效,同時還要根據實際情況調整加載力和加載頻次。
擠密樁法的關鍵在于控制沖擊和搗振強度,將固定形狀的鋼制樁嵌入原地基,然后待固型穩定后將其拔出,再將水泥、灰土等混合材料導入樁孔,從而將密樁和原地基整合為新地基。通過這種方法可以有效強化上層載荷,并且整體工作量小、成本低,是施工單位主要采取的方式之一。
與此同時,還要考慮季節性氣候因素以及受地下水影響的部位可能會發生強度發生變化,為有效回避翻漿、凍脹等軟基問題,還要確保路基具備足夠的水溫恒定性,以防發生周期性變化。
通過對道路橋梁施工中軟土地基處理技術應用實踐進行探討,力爭最大限度的規避路橋施工過程中經常出現的質量問題,并從基礎環節做起,嘗試推進工程設備的使用,實現工作效率的提升,確保軟土地基施工工作的系統化和科學有效,為我國的城市建設發展獻計獻策。