馮紅學
(匯通路橋建設集團有限公司,河北 高碑店 074099)
我國幅員遼闊,地質構造多種多樣,再加上自然因素的影響,工程地質復雜多樣,導致在實際公路工程項目建設中,會遇到多種多樣的地質情況,提高了地基處理的難度。特別是軟土地基的處理效果對整個公路工程的建設影響很大。因此,在施工過程中,需要根據公路施工所在地的實際情況,對其軟土地基采取相應的處理方法,并進行相應的質量控制,從而延長公路的使用壽命,為人們的日常出行提供便利。
目前,我國公路軟土路基的處理取得了一定的成效,但是在公路開始投入使用后,大量的問題就開始呈現出來,如路面開裂、軟土地基下降等,從而大大地影響了公路的正常使用,其原因主要表現在以下兩方面。
(1)設計方面
對公路所在地區的地質情況沒有進行科學的勘探,沒有根據實際情況選用合適的軟土地基處理方法,進而影響了公路軟土地基的處理質量;
(2)施工方面
對施工技術控制不嚴,沒有進行合理的質量控制,從而導致所選用的施工材料或施工工藝無法滿足實際要求,進而影響了整個工程的質量。
軟土主要是指部分淤泥或具有淤泥性質的土壤,也包括了部分土質雖好承載力卻較差的土壤。一般而言,軟土的承載力都是很差的,在公路工程建設的過程中,一旦出現負荷,這種軟土都不能滿足當前的需要[1]。因此,在實際的公路工程的施工過程中,相關的施工人員必須對軟土進行相應的處理。如在工程施工前,進行相關的驗算,并根據實際的情況計算出公路的使用年限,若發現工程地基為軟土,就需進行必要的勘探工作,根據工程施工地的實際情況,選取相應的軟土地基處理技術,提高工程的施工質量。
合理選擇軟土地基處理方法需考慮以下因素:
(1)地基狀況:如施工地的土質為黏性土,那么除了壓實法外,其他的處理方法均可采用;若軟土層較薄,一般只需采用簡單的表層處理方法,若軟土層較厚,就需在表層處理的基礎上再采用其他的處理方法;
(2)道路性質:道路的等級越高,對道路的平整度要求越高,因此,在施工過程中,必須采取行之有效的處理措施,對其軟土地基進行有效的處理;
(3)施工條件與周圍環境:對于不同的施工條件采取不同的軟基處理方法,同時將施工地周圍的環境考慮進去,從實際出發,制訂有效的施工方案,從而大大地提高公路工程的施工質量。
淺層的軟土地基,其最大深度通常不會超過5m,主要的處理方法包括表層壓實法、加筋土法、換土墊層法以及強夯法等。對淺層軟土進行合理的處理,可充分利用本地資源,施工簡單、成本少,且造價低,施工質量比較容易控制。
(1)表層壓實法
當施工地的表層軟土主要為亞黏土或砂土時,一般就可采用表面壓實的方法進行加固,而其處理效果一般取決于土質的含水率、壓實機械的性能等,特別要注意將其含水率控制在最佳范圍之內,從而達到最佳的壓實效果[2]。
(2)加筋土法
該方法主要是將一些土工織物植入到軟土地基中,使兩者有機結合在一起,增大其壓力的擴散角,從而起到有效提高軟土地基的承載力并減少軟土沉降的作用。同時,這種處理方法也適用于因回填土而形成的路堤上,對土質為軟土、沙土及黏性土等的效果比較明顯。
(3)換土墊層法
在實際的施工過程中,若地表的軟土層為飽和狀態下的淤泥質黏土,就需要通過挖掘機或推土機將表層土挖除,然后對其進行換土墊層。而這其中所換的土一般為碎石、礦渣、砂土等一些透水性比較好的材料,并且在分層填筑時,有效運用風積砂進行填筑,然后在其兩側使用含土量在5%以下的天然砂礫,且填筑的寬度一般要大于或等于1m。在這里使用風積砂主要是因為其透水性和穩定性都比較好,且遇水后不會快速的變軟,但是,當積水過多時,就極容易失去承載力,因此,適當的運用天然砂礫可以解決這一問題,并且能夠將路基中的多余水分排除,保證路基始終處于干燥狀態,提高其穩定性[3]。
(4)強夯法
該方法就是運用重物擠壓的方式將軟土地基壓實,加大其密實度,提高路基的承載能力。運用該方法對軟土地基進行有效處理時,要注意在施工前進行必要的測量放樣,選擇適當的夯點位置與間距,提高工程質量。
深層軟土地基是指其最小深度通常超過5m的軟土地基。主要處理方法有深層攪拌法、碎石樁法、塑料排水板法等。
(1)深層攪拌法
該法是在軟土層上加入水泥或水泥漿,然后通過深層攪拌機在地基的深處,將軟土與固結劑兩者進行強制性的攪拌,從而形成具有良好透水性、穩定性與高強度的加固型土體。同時這種加固型土體可以與天然的地基有機結合在一起,以形成復合型地基,大大提升了地基的承載力。該種方法具有操作簡單、成本低且效率較高的優點。
(2)碎石樁法
這種處理方法主要是運用一個能夠在水平方向振動的管狀設備,在高壓水流的沖擊作用下,在軟土層中形成孔狀結構,然后將碎石等比較堅硬的材料分批填入到孔中,從而形成一根根的樁體,這樣樁間土與大量的碎石樁體之間就形成了復合型的地基,從而大大提高了原始軟土層基礎上的承載力,并且減少了軟土層的沉降量[4]。這種方法主要是由擠密砂石中的振沖技術發展而來的,并逐漸演變,它不受地下水位的限制,且成本也低,因此在高等級的公路施工中應用范圍比較廣(如圖1所示)。

圖1 碎石樁法軟基處理技術
(3)塑料排水板法
塑料排水板屬于一種垂直的排水材料,它能夠使軟土地基發生快速固結,從而大大提高軟土地基的承載能力。目前,在我國公路施工實踐中,一般采用復合型結構的塑料排水板。
為了更好地保證軟土地基的處理效果,在施工過程中,需要對其軟基處理質量進行必要的控制,以提升工程施工質量。
(1)對軟土地基處理過程中的加固過程進行質量控制。由于地理環境與施工條件不同,在實際施工過程中,需要對施工組織進行有效管理,規范施工秩序,避免不合格工程的出現。例如,在軟土地基上修建高速公路,為能及時發現問題,并對其進行必要的處理,在施工的過程中就需要對地基的沉降與穩定性進行相應的觀測,從而有效地調整施工速度,保證施工的安全,同時也可以對施工設計方案中的沉降值進行驗證。
(2)對路堤在填筑過程中的沉降速度進行必要的控制。對于軟土地基而言,限制其路堤填筑的最高速率可以有效避免路基在施工過程中出現不穩定現象,因此,在實際施工過程中,要將其沉降速率控制在適當的范圍之內,保證路基始終處于穩定狀態[5]。同時,在施工的過程中,要對軟基加土前后的沉降變化進行密切的觀測,避免出現填土速度較快的情況。
對軟土地基的有效處理,直接關系到公路的正常運行,同時也是保證公路行車安全與行車速度的關鍵。因此,在實際的軟土地基施工過程中,要根據施工地的實際情況以及相應的施工條件,從實際出發,在保證高效益、低投入的情況下,選擇合適的軟土地基的處理方法,對其進行有效的施工。目前,對于軟土地基的處理方法多種多樣,有著各自的優點與不足,因此,在選擇處理技術時,要根據路段的實際情況,因地制宜地制訂相應的處理方案,同時,在施工的過程中,對其施工質量進行必要控制,以提高公路的施工質量,延長公路的使用壽命。
[1] 吳金權.關于公路施工中軟土地基處理技術的分析[J].科技促進發展:應用版,2011,(2):78-79.
[2] 靳青林.軟土地基處理技術在公路施工中的應用[J].中國城市經濟,2011,(11):109-110.
[3] 李長杰.淺議公路軟土路基處理技術[J].中國高新技術企業,2009,(24):123-124.
[4] 張宏濤,彭玉興.高速公路軟基處理設計和施工質量控制要點分析[J].科技向導,2011,(32):336-337.
[5] 趙承偉.軟土地基處理施工組織設計及施工技術問題分析[J].科技創新導報,2009,(25):94-96.