蘇從明
摘要:水利工程建設利國利民。從古代著名的都江堰,到現代的南水北調、長江三峽、淮河治理等工程,體現了水利工程避水害、趨水利、造福一方、惠及千秋的作用[1]。而水利工程設施的日常巡查管養、防汛及應急搶險等都離不開通行道路。巡查通道、防汛應急通道的建設是水利工程設施正常運行的一項重要保障?;诖耍疚耐ㄟ^對軟土地基簡單概述,分析了水利工程路基軟土地基處理技術意義的介紹,進而分析了水利路基軟土地基處理施工技術,為水利工程更好的建設打下良好的基礎。
關鍵詞:水利工程;路基軟土;施工技術
引言:
對于水利工程來說,通常建設在水域附近,土質較為松軟,多為軟土地基,不僅增加了建設難度,而且還會對整個工程帶來一些安全隱患。所以,水利工程施工時,應對地勘工作高度重視,并采取科學、合理的手段予以處理軟土地基,以構建出高質量的基礎,為工程建設提供支持。
一、軟土地基概述
所謂的軟土,指的是地質較為松軟,孔隙比較高,在1.0以上,且含水量較多的土壤,由于其水分較多,導致土壤具有較強的壓縮性,抗剪強度較低,凝結時間較長等,無法直接將其當做地基。在軟土預期內所構建出來的基礎即為軟土基礎。相對于硬化基礎來說,軟土基礎對整個工程的建設具有較大的危害性。首先,軟土地基穩定性不高,且強度一般,只要其上部施加略高的應力,即會對整個基礎結構產生較大影響,使基礎出現損壞,為道路、橋梁帶來坍塌等風險。其次,軟土地基存在一定的流變性,在使用過程中,若受到較大荷載的沖擊,則會出現較大的沉降量,影響水利公路的質量,影響公路的使用效果。若各區域的沖擊并不均勻,或者是沉降規模較大,會導致路面出現裂縫,進一步增加公路的隱患。所以,水利公路建設之前,必須要對軟土地基予以處理[2]。
二、水利工程路基軟土地基處理技術的意義
由上述介紹可知,在軟土區域施工時,由于土質較為松軟,內部水分含量占比較高,若不能恰當的處理,很容易出現路基不均勻沉降、對路面形成反射裂縫等病害,造成道路荷載不足等問題,甚至會導致路基坍塌,造成一系列的社會影響,在一定程度上危急人民生命和財產安全。所以,在水利公路工程建設時,必須要加強對軟土地基的重視程度,并根據地基的具體情況,采取科學、合理的處理技術,提升基礎承載力,為工程順利建設打下良好基礎的同時,保證工程后續更好的使用。由此表明,軟土地基處理技術在水利公路施工中至關重要。
三、水利路基軟土地基處理施工技術
(一)墊層和淺層處理技術
在軟土地基內部,含水量較高,土壤較為松軟,對整個工程的建設具有較大危害。所以,為了確保工程順利建設,必須要提升土壤的承載力。而想要達到這一目標,最簡單的方法是開挖翻曬,降低含水量。該方法施工成本低,但受天氣及施工環境影響較大,翻曬時間較長,不適宜工期緊的建設項目。工程中最常用的是采取墊層和淺層處理技術,該技術適用處理小于3米深的軟弱地基。如挖除軟土換填合格填料、在軟土地基上增設強度較高的墊層亦或在軟土基礎中摻入一定量的穩定劑處理等方法。(1)挖除軟土換填合格填料的方法適用廣泛,在施工過程中,確定出合理的處理區域,并以此為基礎,挖出適當深度的探坑,之后利用挖掘機等設備,將軟弱土層全部挖出,換填合格填料。須注意堤(壩)頂道路不應采用碎石、砂礫、石屑、礦渣等材料回填,避免因滲透系數和材料級配的突變而引起滲透變形,影響壩體穩定,宜采用含水量適宜的堤壩同類質的土料進行回填,亦可在回填時摻入適量的水泥等膠凝材料來增強處理效果。(2)眾所周知,道路行車荷載由路面向下傳遞,自上而下逐層遞減。利用這一理論,在軟土地基上增設強度較高的墊層來讓荷載滿足要求。填料可選擇性較廣,有碎石、石屑、礦渣等。粉煤灰作為輕質填料,也可用于填筑,同時摻入一定量的水泥或石灰后改良的土,也能達到高強度墊層的效果。施工上述墊層前,應先將原地面處理好,不破壞和擾動下面的軟土層,還須考慮原地面是否需要開挖臺階的處理方式,開挖的臺階寬度不應小于0.5米,待原地面處理通過驗收合格,才能進行后續的墊層施工。墊層施工應水平分層填筑,當采用灰土、粉煤灰等材料填筑墊層時,施工完成后需要及時養生,未經驗收合格及覆蓋保護,不得開放交通,因粉煤灰材料的特殊性,還需同步設置封層及包邊土。
(二)水泥土攪拌樁技術
治理軟土地基,還可以應用水泥土攪拌樁來提升軟土地基的強度,賦予其更高的承載力,并使得樁與土壤構成一個整體,共同承載路面施加的荷載,為工程建設與道路的使用奠定良好基礎。(1)水泥土攪拌樁施工前應確定單樁水泥用量,依據設計水灰比拌制打樁所用的水泥漿,進行工程試樁作業,記錄鉆進速度、提升速度、噴漿壓力及噴漿量等參數,為后續工程樁施工提供參考依據。(2)水泥原材須經見證取樣檢測合格后方可使用,水泥漿按照試驗檢測合格的配合比進行配制拌和,在攪拌池與集漿池之間加設過濾篩,過濾未充分溶解而固結形成的水泥塊,避免壓漿設備損壞。集漿池內也應架設用于水泥漿攪拌的設備,防止水泥漿因未及時使用而產生離析現象。當水泥漿從制拌開始,如超過2小時仍未使用結束的,所剩水泥漿不管多少都必須廢棄,廢棄的水泥漿應妥善處理,不要對周邊環境造成污染。(3)目前所經歷過的樁基施工項目,現場施工的工藝與書本上敘說的攪拌噴漿工藝有的不大相同,書本上正常的四攪二噴工藝要求復攪提升的時候噴漿,而現實中多為切土下沉噴漿,以解決下沉過程中極易出現堵塞噴漿孔的問題,經試樁及工程樁檢測,切土下沉噴漿的工藝也能使樁基滿足設計參數要求。(4)對于其他施工參數、施工要求等,規范及相關的設計文件里都會有要求,這里就不再詳細表述。
(三)真空預壓技術
在公路工程建設中,日臻完善的軟土地基治理方案有多種多類的,而真空預壓法操作較為簡單,無需施加較大的荷載,操作流程簡便,應用材料也較少,因而無需投入大量處理成本。在具體操作過程中,也無需使用相應的工程機械,在很多公路面積較大的工程內較為常見,也可以將該方法應用到水利工程道路的建設中來。真空預壓應依次施工排水系統、抽真空系統、密封系統等,完成后進行抽氣步驟。其流程為:(1)根據軟土地基的特點,在相應的范圍內,設計出合理的砂井點,形成排水通道,方便將土內水分排出。(2)在路基的上部,鋪設一層砂礫,以此當做路基墊層,之后,在墊層的上部,鋪設一層塑料薄膜,以對整個路基予以密封,減少路基與外界的接觸,保證路基處理效果。密封時,應注意薄膜不可漏氣。(3)插入抽真空工具,將薄膜內的氣體抽出,使薄膜內構建出真空狀態,從而形成內外壓力差,在壓力差的作用下不斷對軟土進行擠壓,排除水分,逐漸提升軟土地基的硬度[3]。
總結:
綜上所述,水利公路工程建設時,很容易遇到軟土地基的情況,對整個工程的建設造成一定干擾。所以工程建設時,應根據軟土地基具體情況,結合施工單位的技術水平,采取最佳的方式對地基進行處理,提升地基的硬度,為水利公路工程建設打下良好基礎。
參考文獻:
[1]全國一級建造師執業資格考試用書編寫委員會.《公路工程管理與實務》[M].
[2]韋國.高速公路改擴建工程軟土地基段路基加寬施工技術研究[J].智能城市,2020,06(09):229-230.
[3]旭葛.軟土路基處理技術在高速公路施工中的應用分析[J].建筑工程與管理,2019,1(3):36.