姜磊
近年來,我國經濟不斷發展,各種基礎設施建設逐漸完善,交通系統的規模也在逐漸增大。公路是交通系統的重要組成部分,隨著交通系統的覆蓋區域越來越廣,公路也面臨著更多更復雜的環境條件,其中沿海城市的公路工程較為復雜,沿海城市土壤含水量較高,穩定性差,對公路工程有著一定影響,本文對沿海城市公路軟基處理技術進行了討論。
沿海城市的環境較為濕潤,公路工程中經常會碰到淤泥、軟土較多的路段,含水量較高,空隙較多,不利于正常施工,因此要進行軟基處理。軟基處理是沿海城市公路工程施工的關鍵,決定著工程質量和施工效率,軟基處理技術是每個施工單位都必須掌握的,因此對沿海城市公路軟基處理技術進行深入研究,并不斷優化和創新具有重要意義。
隨著經濟不斷發展,我國公路系統的規模不斷擴大,幾乎覆蓋到全國各個區域。路基施工是公路工程的基礎,對于施工地點的土壤結構有著很高的要求。施工路段的土壤要有足夠的穩定性,防止路基結構在車輛載荷的作用下,發生變形或者破壞。另外,路基在地面水或地下水的浸泡下,地基強度會明顯降低,在部分氣溫較低的地區,路基可能會發生周期性的凍融作用,形成凍脹和翻墻,因此施工路段的土壤還要有足夠的水穩定性。在公路工程中,沿海城市公路工程較為特殊,經常會遇到軟基路段。軟基路段原來是水塘、湖泊或河流,沉積著大量淤泥軟土,這種路段的含水量和孔隙比較高,土壤結構不穩定,強度較低,固結緩慢,沉降較大,非常不利用施工,會影響公路工程的安全性和穩定性,所以在公路工程施工過程需要進行軟基處理。軟基處理可以提高路基的堅固程度,提高軟土地基的固結度和穩定性,避免地基下沉對路面造成拉裂,使得路面變得崎嶇不平,出現較大的裂紋。常用的軟基處理方法包括復合地基法、深層水泥攪拌樁法、排水固結法、強夯法等,可以有效提高沿海城市公路工程的質量。
深層水泥攪拌樁法是一種較為常見的軟基處理技術,需要在施工之前仔細勘察施工地點的土壤結構,并對技術人員做好詳細的安排,嚴格檢查施工器械有無變形、老化等現象,保證施工正常進行。使用深層水泥攪拌樁進行軟基處理,首選需要在主機上懸掛吊錘,并且嚴格按照施工方案確定攪拌樁的放置地點,并進行核驗。同時也要保證水泥攪拌樁的垂直程度,使用專門的測量工具進行嚴格的測量,發揮最大的效能。然后施工人員要做好質量檢查,通過切實有效的方式,對水泥漿的配比和用量,進行詳細的控制和檢查,保證其符合安全質量標準。攪拌樁下沉的過程中,要向其中注入水泥漿,并且攪拌,直至設計樁頂標提升。在施工工程中,水泥的滲入量為15%左右,提高速度要保持在每分鐘15cm 左右。水泥樁加固法應用的是一種物理化學反應,當攪拌機在軟土地基中噴出水泥漿的時候,要上下同時進行攪拌,確保水泥漿出現水解水化反應,形成比較穩定的凝膠體。深層水泥攪拌樁法的關鍵是合理控制路基當中的含水量,如果土層過濕,則會加重濕土中的含水量,影響路基的穩定性。如果路基的表面較為干燥,則需要對軟土進行粉碎和翻曬,再進行回填處理,保證軟土中的含水量不會過高。在軟基處理過程中,填筑作業非常關鍵,需要嚴格控制填筑土的實際厚度,如果填筑的土層過厚,將會直接碾壓土層下的作業,增大施工難度,也會導致公路工程出現較為嚴重的質量問題。
沿海城市的軟土地基面積較大,種類較多,其中粘性土占據著非常大的比例。粘性土地基具有一定的特殊性,由于土壤結構差異較大,對粘性土地基進行施工時,會形成不同的厚度,影響正常施工。施工單位可以在溫度較高的時候,根據地基深度,使用專業的機械對路面進行壓實,提高土壤密度和路面的堅固程度,保持路面平整。在使用機械碾壓法進行軟處理時,需要對技術方案進行仔細的了解,根據施工路段情況,確定壓路機的型號和大小,確定各個路段的施工順序,制定詳細的施工方案,提高施工效率,比較寬的路段可以使用大型的壓路機,保證每條路面的壓實工作能一次性完成,避免因為壓實工作帶來了不平整。
塑料排水板法是一種新型的軟處理技術,施工簡單、快捷,在沿海城市公路工程中,起到了很好的應用效果,塑料排水板法的原理是將帶有孔道的板狀物體,插入軟土路基之中,形成豎向的排水孔道,提高軟土路基的水穩定性。使用塑料排水板法進行軟基處理時,施工人員需要控制井板間距和井板程度,嚴格挑選插入位置。在施工過程中,塑料排水板的插入位置和插板的偏差角度要控制在安全標準之內,使用套管式插機法,將排水板后方的卷筒通過井架上方的滑輪,插入套管之內,當排水管被套管的輸送滾軸夾住的時候,將兩者一同壓入地基之中,達到設計深度之后,輸送滾軸反轉,松開排水板,在拔掉套管,從而使塑料排水板豎向埋入軟土地基之中,并在距路面20mm 左右處將排水板切斷。施工人員也可以直接使用鉆桿將塑料排水板壓入軟土地基,采用無套管式插機板,施工速度更快,可以大大節省工期,但是成本較高。
化學加固法是一種較為高級的軟基處理技術,需要使用大量的化學原料,成本較高,只有施工路段的地基十分松軟,且對公路質量有著很高要求的時候才會使用化學加固法,一般不作為主要的軟基處理方法使用。常用的化學加固法主要由堿液加固法、高分子加固法、電化學加固法等,化學加固法的原理是將化學溶劑注入到軟土地基之中,在土壤之中生成凝膠物質,促使土壤顆粒表面活化,使土壤顆粒接觸的地方膠結固化,增強軟土地基的整體強度。
擠密法主要應用在一些地形較為特殊的路段,在濕陷性黃土地區使用較廣,原理是用沖擊或者振動的方法,將圓柱形的鋼質樁打入原地基之中,再拔出,形成均勻的樁孔,向樁孔中填充素土、灰土、水泥土等土壤,并且進行夯實,保證填充土壤的密度,直至形成增大直徑的樁體,與原來的軟土地基相結合,形成一種復合型地基。在實際施工中,要根據軟土地基的具體特點和施工目的來選擇回填土壤的種類,地下水位以上的素填土、雜填土、濕陷性黃土地基,可處理的深度在5 米到20 米之間,可以使用灰土、素土來進行回填。如果以消除軟土地基的濕陷性為目的,可以選用素土擠密樁法,如果以提高軟土地基承載力,增強水穩定性為目的,可以使用灰土擠密樁法。
高壓噴射注漿法是一種難度較高的軟基處理技術,是指將水泥漿液在高壓環境下迅速噴出,依靠強大的沖擊力,直接對混凝土進行攪拌,最終形成一個混凝土圓柱。使用高壓噴射注漿法進行軟基處理,能夠解決軟基路段的滲漏問題,提高路基的土壤密度,最大程度保障軟土路基的穩定性和堅固程度。使用高壓噴射注漿法不但能提高軟土路基的承載力,還能有效延長公路的使用壽命。但是目前我國的高壓噴射注漿施工技術還不是非常成熟,需要在實際施工中,根據工程情況進行不斷地優化和改進,提高軟基處理質量。
綜上所述,沿海城市的氣候濕潤,土壤結構較為松散,空隙較多,強度較低,沉降較大,對公路工程的施工有著很大影響。施工單位可以使用深層水泥攪拌樁法、機械碾壓法、塑料排水板法、擠密法等進行軟基處理,提高沿海城市公路工程質量。