■陸東明,祁建江
■1.蘇州市公路管理處蘇州管理站,江蘇 蘇州 215000;2.蘇州市公路管理處,江蘇 蘇州 215000
軟性土壤存在于地表底層中,由軟性粘土和淤泥一起組成。軟土地層中存在的泥炭層及腐泥等較硬的泥土很少,所以對其進行施工時,需要進行加固,以增強其穩定性和強度,以防止橋梁工程發生變形塌陷。認識和了解軟土地基的實際特點,才能制定合理的路基施工技術,發揮有效的作用。不同地段的軟土路基,又有著差異,例如軟土塑性指數高低、空隙大小、天然含水量多少等方面。因此,依據不同的地層特點,制定相應的施工技術,才能保證施工工程的高標準質量。對施工企業來說,在設計技術文件之前,必須對軟土的實際特性做調查研究,并進行實地勘探。技術人員從勘察研究中得到的第一手資料,即軟土路基的特性認真分析此種軟土路基帶來的危害,進行選擇施工技術,確定施工技術關鍵點與方式,重點改善軟土路基壓縮性,土體的空隙透水性、含水量等,最大限度滿足公路橋梁路基穩定性及承載力的需求。
如果軟土經受的外力過大,很明顯,此時會變形下沉,這可能會導致建筑物不能使用。如果出現不規則下沉問題非常大的話,進而地表會出現縫隙,地表結構間的下沉會越發變得無序、不合理。從而導致地面有裂痕,或表面凸起,建筑物將面臨極大危險。
從大的方面講,軟土接受各方面力量的強度很弱,是極其容易被壓縮的土層。如果在它們的上方施工建筑的話,必須把土層處理得當,才能增強地基穩定牢固,避免引發后期的安全問題。
我國的軟土地型分布廣泛,路橋工程的選址不可避免的遇到,軟土地基存在的地層,常常會造成施工材料以及填土的穩定性受到破壞,甚至是出現沉降現象,導致路橋的質量受到嚴重不良影響,使得工程的正常職能得不到充分發揮。因此,很多的路橋工程,尤其是高等級道路,只能建設很高的橋墩,進行抬高處理,懸于半空,才能使工程質量達標。路橋工程的重要基礎的組成部分是地基,一般存在于地下,正常情況看不到,但是其作用卻是巨大的。如果軟土地基夯實不牢固,還存有不穩定的因素,那么建設工程的穩健和牢靠也就無從談起。因此地基的處理,直接的影響著建設工程的質量。同時,對施工工程的經濟預算也有著直接或間接的影響。總體而言,地基、工程質量、施工進度與投資這四者既相互影響又相互制約,有著密不可分的關系。
公路橋梁地基是否堅固和牢靠,不僅關系到整個施工工程的質量高低、穩定性大小以及使用壽命長短,而且還關系到人們的生命、財產是否安全。所以,設計和施工人員在處理軟土地基時,選擇的施工犯法,就顯得尤其至關重要。現階段常用的一種手段,是對軟土表層的軟土進行有效的固定和強化,主要的技術內容包括:(1)材料敷墊,它是對分布不均,發生嚴重變位,和不均勻沉降的軟土地基情形,運用此種技術。運用敷墊法施工,首先要對敷墊材料進行預處理,使材料均勻的攤鋪于施工地層,可以有效提高軟土地基的強度,這也是最關鍵的一步,如此在機械施工時才能夠保障安全。最受歡迎和經常使用的敷墊材料有土工布、玻璃纖維格柵或者是無紡布等等。(2)設置加固層。具體的操作方法為,將砂石或者是其他加強材料放入到表層中,如果軟土地基上部的軟土層土質松軟,土層較薄,且含水量高,則使用的施工方法是可將一米厚的砂墊層敷墊到地基上。這樣可以對土壤性能進行改善,起到加固地基的目的。(3)表層排水法。施工方法是為軟土地基工程建造出一個較為堅固的基底座,該方法不僅施工工藝操作簡單,而且能夠有效的降低該地表之中的含水量。(4)添加混合劑。如果軟土地表層主要由一定范圍粘度的土壤質地組成,同時土壤粘度滿足一定的施工要求時,此時可添加混合劑來提高土壤的粘結力。
我國路橋建設施工中,通過排除軟土路基含水量、提高路基土的承載力及穩定性的方法,稱為排水固結法。具體有兩種操作辦法,一是利用天然地基水層的透水性,設置豎向排水設施,以此加快軟土路基中含水的排除。二是通過土體中孔隙的排水,使土體能夠快速固結,進而加速地基的沉降,減少公路路基施工中路基的沉降量,提高路基穩定性。
粉噴樁是現在軟土路基施工當中最流行的施工技術,使用分體狀固化劑以及深層攪拌的攪拌處理,使得軟土路基可以形成加固土樁。施工前必須加強工藝性的試驗,同時確定各個工藝的參數,特別是大面積的施工,要提前對工藝性試樁做好承載力的試驗,再次確認工藝施工參數及設計參數,保證實現粉噴樁施工技術的使用目標。
深層密實施工技術是通過爆破、擠壓、夯實或震動等方式,對軟土地基進行加固。所以,在深層密實技術的施工當中要按照技術需求強化設備管理與控制,保證軟土路基穩定性、保證軟土路基施工質量,按照加固技術的要求,在施工的過程中還需要加強技術參數控制、強化技術監控,力求降低技術管理工作對施工質量的影響,同時實現公路建設施工管理的目標。
軟土地基施工是路橋工程建設中的一個重點和難點,在進行施工時要全面考慮種種因素,做好相應的防范措施。主要注意以下幾點:
(1)選擇合理的設計方案:在施工之前要進行專業人員選址,勘測地表地層情況,多方查找資料,全面詳細的了解,對于特定的地質結構,須選擇施工現場中典型的軟土土壤進行試驗。在綜合考慮當地氣候、水文、工期、風險、投資價值等方面之后,從眾多方案中選取最佳方案。
(2)雙向指標共同檢驗,確保地基穩定:在進行軟土地基施工時,施工企業必須堅持做到彎沉指標小,壓實程度高的檢驗指標,實行雙向指標驗收,保證地基的整體穩定可靠。
(3)分期分段施工,保證施工質量和進度:進行軟土地基技術施工時,要根據各路段軟土土質特點、土層厚度,具體施工方案、工程造價成本等方面綜合考慮,進行分段、分期施工,共同推進工程進度,保證施工質量。
本文以軟土路基的性質入手,簡單分析了軟土路基常見的問題,在論述了對軟土地基進行處理的必要性之后,給出了路橋施工中軟土地基的施工技術,最后給出了施工時的注意事項,給我國軟土地基施工的發展指明了方向。
[1]劉金波.淺談路橋工程中的軟土地基施工[J].黑龍江科技信息,2011(20).
[2]孫偉.軟土路基施工技術應用與管理[J].路橋施工信息,2012,7.