隨著經濟與社會的快速發展,我國的路橋行業得到前所未有的發展,眾多的路橋工程如雨后春筍般的出現。地基工程是路橋工程施工的重要環節,但是路橋工程地基施工的過程中,經常會遇到一些不良地質,例如軟土地基,如果不采取相應的措施進行處理,將會嚴重的影響路橋工程的施工質量,甚至造成嚴重的安全事故,給路橋工程安全和人們的生命財產安全埋下隱患。因此,路橋工程施工中的軟土地基處理技術的應用勢在必行。
(1)軟土地基的定義。根據建設部軟土地址勘察規范的相關標準,符合空隙比值不超過1.01,天然水海量不超過液限,以灰色為主細小顆粒的土質均為軟土。
(2)軟土地基的特點。軟土地基的特點主要包括以下幾個方面:抗剪強度低,軟土的抗剪強度相對較小,并且和加荷速度以及排水固結條件有著密切的聯系,排水條件下軟土的抗剪強度隨著固結程度的增大而增加;壓縮性高,軟土的壓縮系統a0.1-0.2,并且隨著軟土天然水量和液限的增大而增大,由于軟土自身的性質,軟土地基在荷載的作用下會產生嚴重的變形;滲透性弱;高孔隙性與高含水量,軟土的天然空隙比通常在1-2之間,最大不超過4,天然水的含量通常在45%-75%之間,液限通常為40%-55%,因為天然空隙和天然水含量的比值成直線性關系,其空隙性與高含水量決定了軟土的抗剪強度與壓縮性。
(1)文章以某路橋工程為例,該路橋工程全長62353.6m,設計速度為80km/h,雙向4車道,路基的總寬度為25.2m。由于該路橋工程的長度相對較長,致使路橋工程的施工環境相對復雜,在施工的過程中會遇到各種復雜的地質,在該路橋工程施工歷程K45+050-K45-550、K44+000-K70+000等施工段為軟土地基,如果不采取措施進行處理,將會影響路橋工程的整體施工質量,該路橋工程施工單位根據路基的具體狀況,采用了不同的軟土地基處理技術進行處理,經過實踐證明取得了良好的應用效果。
(2)軟土地基處理技術在路橋工程施工中的實踐應用。軟土地基的表層處理技術。軟土地基的表層處理技術主要包括以下幾種方法:其一,添加劑法,如果軟土地基的表層為粘性土,通常采用添加劑法進行處理,在粘性土內部添加適當的添加單,以此增強軟土地基的強度與壓縮性,保證后續機械施工能夠順利的進行,添加劑法還能夠顯著的提高填土的結固效果與穩定性,通常添加的材料為水泥、熟石灰、生石灰等,通過將石灰類材料進行現場攪拌,能夠顯著的降低土壤中的含水量,顯著的提高土體的穩定性;其二,敷墊材料法,軟土地基土層的分布通常不均勻,會導致地基的局部出現側向變位或者局部沉降的問題,采用敷墊材料法對軟土地基進行處理,能夠顯著的提高軟土地基的抗拉力以及抗剪力,提高地基的穩定性,便于施工機械能夠順利的通過,敷墊的材料通常為土工布、化纖無紡布以及玻璃纖維格柵等;其三,砂墊層法,由于軟土地基的含水量相對較高,土層較薄,需要采用砂墊層法進行處理,其具體的做法表現為:將砂墊層敷墊在軟土地基上,其厚度通常為0.5m-1.2m之間,其能夠充分的發揮砂墊層的排水作用,對軟土層進行固結,該種軟土地基處理技術能夠降低排水層的水位,便于施工機械進行施工,以此保證施工工程的技術性以及經濟性;其四,表層排水法,軟土地基的處理應該因地制宜,如果其土質相對較好,但是含水量相對較大,通常采用表層排水法,其具體的做法表現為:在進行填土施工之前,對地表的溝槽進行開挖施工,將地表水排除,同時還能夠有效的降低表層部分的含水量,保證施工機械能夠順利的進行,同時,在進行回填施工的過程中,還應該和透水性好的碎石或者砂礫進行混合回填。
(3)換填土處理技術。該種方法的原理表現為:用優質土替換原來的軟弱土,以此降低軟土地基的沉降量,保證填土的穩定性。該種處理技術采用的填料通常為透水性土,而處于常水位以下的填土不能采用非透水性土壤,填土應該從中心向兩側進行分層填筑,每層的厚度通常為15cm。換填土處理技術包括強夯擠淤法、砂墊層置換法、墊層法三種,其應用優勢表現為施工工藝簡單,由優質土壤代替軟弱土,能夠保證軟土地基的穩定性。
(4)強夯處理技術。軟土地基的強夯處理技術是一種非常成熟的軟土地基處理技術,該種處理技術的工作原理表現為:理由物理學中的重力作用,依靠高空重物自然下降產生的強大重力,對軟土地基進行反復壓實,以此降低土質的壓縮性,縮小土質之間的縫隙,以此改善地基的承受能力以及其他性能。強夯處理技術的施工方法簡單,需要的設備簡單,節省原材料,功效高,施工速度快,并且具有很廣的應用范圍,能夠顯著的提高土質的承載力,加固的影響深度可達5.5m-10.5m,沉降變形量小,壓縮量能夠降低2-8倍,地基強度能夠提高3-4倍。但是,該種軟土地基處理方法的振動相對較大,在應用的過程中應該采用相應的處理措施進行處理,例如設置隔振溝、建筑隔音墻等。
(5)粉噴樁加固處理技術。對于穩定性相對較差的軟土地基,通常采用粉噴樁加固處理技術。在采用該種軟土地基處理技術時,應該先對路橋工程的實際地質狀況進行勘察,獲得原地面高程數據信息、粉噴樁設計樁位圖、土工試驗信心、地質信息等資料,然后采取鋪設砂土墊層、回填粘性土等措施保證場地的穩定性與平整度,在具體施工的過程中,應該控制好鉆機的下鉆深度以及噴粉的高程,保證粉噴樁的長度,定期的對粉噴樁的成樁直徑以及攪拌程度進行檢查,同時還應該定期的對鉆機的鉆頭進行檢查,保證鉆頭的磨耗量小于2cm,以此保證粉噴樁的成樁質量。
(6)砂石樁加固處理技術。砂石樁加固技術的原理表現為:癰沖擊、振動以及吹沖的方式在軟土地基中形成孔,然后將砂或者碎石填充到形成的孔隙中,形成大直徑的砂石樁。砂石樁通常包括砂樁、石樁、碎石樁等,砂石樁與土層形成的復合地基,能夠顯著的提高軟土地基的承載能力,防止砂土在振動的作用下出現液化問題,同時還可以增強軟土地基的穩定性。該種軟土地基處理方法在國內外都具有非常廣泛的應用,對于條件要求不高的飽和黏性軟土地基施工中,可以直接采用該種方法進行處理,而對于沉降要求特別嚴格的路橋工程,需要對施工現場進行嚴格的考察之后才能使用。
總而言之,路橋工程在施工的過程中會遇到各種地基狀況,當遇到軟體地基時,應該根據現場的實際狀況,選擇合適的地基處理技術進行處理,以此保證路橋工程的施工質量。
[1]李燕華.淺析市政路橋工程施工中軟土地基處理技術[J].路橋工程,2013,22(8):249.