丁慶成
安徽水利開發有限公司 安徽 蚌埠 233000
我國有著十分復雜的地質構造,不同地質構造的道路施工,要求不同,需要使用不同的施工方法。對于我國土木工程而言,路橋作業軟土地基處理有著很大的難度。為提高工程施工質量和效果,需要走進實際,做好問題分析。
這是一種總稱,包括淤泥質土和淤泥。其由腐殖質、淤泥沉積物等物質組成。有著壓縮性高、承載力低、含水量高的特點[1]。我國沿海地區廣泛分布這類土質。這種類型的土質,壓縮性很強,有著比較大的土質孔隙。土中天然水含量非常龐大,不認真治理,這種土質就會嚴重影響路基穩定性和質量。
所謂的軟土路基,說的是壓縮量高、強度低軟弱土層,這類土中有很多的有機物。這種地基每一層的物理性質區別都非常大,有著十分復雜的土層分布情況[2]。處理這種路基的時候,需要根據各層土壤特點和情況,選擇合理有效的處理辦法,保障土壤處理質量。
處理軟土路基的時候,常用方法包括兩種,第一種自然沉降,第二種換填處理地基。其中自然沉降屬于經濟實惠的方式,不過操作中困難程度較高。自然沉降,大多被用在工期長、工程量大的項目[3]。該技術的處理,能夠有效保障工程安全性和質量。因為優勢突出,所以得到廣泛使用。
換填軟土路基的時候,需要有步驟的徹底清理干凈換填部分的軟土,之后找平基地。按照換填深度與土質情況,選擇合適的材料,用可行的工藝換填施工。拋石擠淤作業前,需要做好硬下臥層橫坡與拋填深度探測工作[4]。按照情況,確定拋填方案,拋石擠淤。在換填作業中,應當從地基開始,從中間往兩邊推進。橫坡的時候,從高到低作業。不能使用容易風化的石料,比如片石。如果非得使用片石,就不能使用容易風化的,而且尺寸必須超過0.3m。如果沒有非常合適的料源,則允許使用0.3m以下較小片石,當然塊徑大小必須超過15cm。在拋出水面以后片石的頂面需要鋪設小石塊,之后使用重型振動壓路機對路面進行碾壓。排水砂墊層的填筑作業,作業前,需要施工單位展開壓實工藝實驗,確認工藝參數情況,報備監理單位,確認工程有沒有問題。作業期間,所用砂料包括中砂、粗砂以及礫砂。應強調的是,材料粒徑小于50mm,其中含泥量必須小于5%。并且材料當中,不可以有樹根、草根以及垃圾。攤鋪時要分層壓實,碾壓到規定壓實度,同時避免粒料離析。鋪設砂墊層的時候,鋪設厚度和寬度必須符合規定要求。土工合成材料的鋪設,應保障所用的土工合成材料性能、規格與品種能滿足規定要求。在操作中,砂礫十分重要,砂礫含泥量絕不能超過5%。并且中砂與粗砂里面不能有樹根以及尖石等雜物。在土工格柵與土工織物的鋪設中,應當沿著線路的橫斷面鋪設。接頭強度與受力方向,不可以低于整體的強度。在進行袋裝砂井作業前,需要做好地面雜物清理工作,根據設計要求墊層作業。施工前,做好排水工作,保障排水順暢。砂袋材料,一定要根據技術規定與設計要球設計與選擇。露出地面的砂袋,高度需要超過50cm。井孔中彎曲砂袋,沉縮增長量,以井深2%的情況做好預留。在選擇砂料的時候,含泥量控制在3%,保障松散,可以使用烘干或是風干方式。砂袋的灌砂率,應控制在95%以內。
選擇處理軟土地基的手段中,方案的合理選擇,是保障路基建設質量可靠的關鍵。處理軟土地基的時候,一定要考慮工程實際情況,充分保障工程施工進度、機具設備問題。方案必須符合規定要求。應做好多種方案對比和分析工作,從中選擇最合適的地基處理辦法,加強指導,保障工程施工質量。
首先,為提高地基承載力,換填土的時候,應選擇抗剪強度高的土,保障設計質量和施工效果。極限高度超過路堤兩倍情況,填筑材料,會因為土層薄,變得十分困難。有些工程,遇到連續降雨,使用砂礫墊層,排除基底空隙水分。工程應設置用于排水的結構,迅速排基底孔隙水,提高地基承載力,改善沉降問題。應科學控制換填過程,所用砂礫,不能有過高的含泥量。使用碎石、砂礫的時候,厚度低于兩米,換填土的時候,追求的是提高地基承載力和抗剪強度,盡可能減少固結用時,提高排水效率。該技術可靠且施工十分方便。當然這種技術的操作,會用到大量材料,所以有著很高的作業成本。使用許多材料回填,會有較高成本。其次為確保碾壓效果達標,獲得理想碾壓效果,必須讓墊層寬度符合規定標準要求,使墊層出現壓實度差異。應將保障碾壓效果作為重點工作,分層進行碾壓,保障每一層的碾壓厚度控制在30cm。所有層碾壓以后,第一時間進行檢查,使其符合規定與標準。
最后路橋作業期間,沿海地區橋梁施工。軟土地基的處理,難度比較大,有著大量淤泥泥質。沿海地區作業中,墩柱、橋臺施工需要多加留意。施工結束以后或是施工期間如果有沉降,需要留意沉降引起的橋頭跳車。為防止橋梁隱患情況出現,需要有效處理軟土地基。
以土質的實際狀況考慮,應選擇合適材料。在軟土地基中,使用斜樁方式鋪設塑料板。之后鋪設一層砂礫排水,最后鋪設防水土工布,清理干凈地基水分。應做好橋臺路基抗滑工作,提高基礎強度。取出換填土之前,需要對固結度進行檢查,符合標準與規定,才可以進行后續的灌漿作業、鉆孔作業。
在管樁作業期間,有這樣幾個問題必須多加注意。第一點樁身涌起。為避免沉樁在土體隆起的時候出現上涌,導致承載力降低,作業時候,沉樁前,必須沖擊試驗。利用試驗,了解情況。通過試驗,則不需要重復的打樁操作。如果不通過,必須反復打樁。第二點,打樁順序。對于施工來說,打樁順序特別重要。應當使用梅花樁、跳打方式處理問題,解決軟土層密集樁群超孔隙水壓消散問題。第三點,不均勻沉降基礎。施工期間,假設基礎同時有摩擦樁和端承樁,就容易出現沉降不均情況。第四點,做好橋頭路基換填速率控制。施工期間,橋臺樁基修筑作業前,需要使用超載預壓方法排水固結,將保障水平位移和路基沉降穩定作為重點。填筑橋頭路基的速率,關系到橋臺樁的穩定性效果。橋臺臺背路基的填筑,必須做好填筑速度及壓實功控制,以免臺背回填土下沉,橋臺樁基穩定性受到嚴重影響,干擾工程質量。
國內外近些年在軟土地基的處理方面進行了非常多的研究,從研究中可以看到,工程中,最好、最方便的解決辦法很難找到。想要獲得令人滿意的作業效果,需要使用大數據分析,配合人工智能技術,對比工程,提出最佳工程方案。也就是說,工程建設問題的處理,需要重視人工智能技術的使用,配合模擬軟件、仿真程序、虛擬施工,提前了解工程問題和有效施工辦法。既保障了工程安全,同時也能控制工程造價。
如同字面意思一樣,這種技術的關鍵,是排水技術。使用該技術的時候,在軟土地基中設置排水管道,排出軟土中的水分,盡可能控制土中孔隙。這樣土體就會變得十分堅固,提高路路基強度。使用該技術的時候,需要考慮兩部分內容。第一部分是排水,第二部分是加壓。這里的加壓說的就是,在應對施工路段承重的時候,軟土容易出現下沉。使用加壓技術,讓土體能夠變得更緊實,提高了承載力效果。制作排水系統的時候,選擇設置塑料排水板或是設置袋裝砂井。所謂袋裝砂井,就是打樁機打入鋼管,使用高壓射水,在路基中制作有規律的孔。孔中需要灌注粗砂,該孔有著排水通道效果。
軟土路基作業期間,表層處理手段能夠顯著提高路基強度,但卻不能確保路基年限。也就是說這種方法增加了后期工程養護量。施工期間,技術人員使用置換技術,使用優質的土壤替換軟土,能夠讓填土變得足夠穩定,防止了路基沉降。施工中,方法包括開挖置換、爆破置換等方式。該技術能夠徹底改善軟土路基質量,國內廣泛使用這一技術。開挖置換比強制置換更加穩定,使用范圍廣泛。
在軟土路基作業中,該技術經常可以看到。使用專業設備把水泥砂漿灌入到軟土路基。灌注期間,充分攪拌水泥,讓土層和水泥完全融合。攪拌的時候,需要保障均勻、深度、高度符合規定,滿足技術要求。結束攪拌以后,風干處理,讓凝固面更加穩定。灌注技術包括兩種手段,分為干、濕不同的兩種模式。按照現場確定灌注方法。灌注應保持連續性,否則對效果有影響。
該技術使用注漿加固地基方式,配合使用填充漿液擴散漿液,提高地層土體強度,能夠控制土壤滲透能力。操作中,使用水泥漿,將其當做固化劑。應用能深層攪拌機,充分攪拌水泥漿和軟土。在凝固以后,地基強度就會變得非常高。除了可以用這一技術,還可以使用高壓噴射方法注漿。應用鉆機讓漿液能夠順利進入土層,隨后加壓漿液,沖切土體。根據特定比例混合漿液與土體,待其凝固。
路橋施工的時候,路橋想要有充足的壽命,最關鍵的是保障路橋作業效果和施工質量。一直以來,路基作業中,軟土路基都是讓人非常頭疼的事情。軟土路基有著剪切強度差、壓縮性高、含水率高等許多缺點。之所以難以控制軟土路基的作業質量,原因是軟土路基的承載力低、穩定性比較差。公路施工的時候,需要選擇合適的施工手段與方法,將保障路基可靠與穩定作為追求,提高工程施工質量。