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在我國基礎設施建設的迅速發展的今天,公路建設的需求也隨之不斷增加。但由于不同地區存在著不一樣的地質條件,經常會在將要進行的公路施工沿線的地下存在較為深厚的軟土層,如果在其軟土層上進行公路地基修建,必須對其軟土地基進行妥善處理,否則就會出現地基下沉或者差異沉降太大,從而影響了公路工程的整體質量和正常使用。軟土地基的處理的好壞直接影響公路的承載能力,甚至影響整體工程的質量安全,和日后的正常運營使用。因此,軟土地基處理技術措施的合理選擇對于公路工程建設,乃至國家的經濟和社會效益都有著深遠的意義。
(1)沒能因地制宜,合理選擇地基處理措施。根據現場施工的實際情況和地質條件選擇適當的地基處理技術是非常必要的,目前有些施工企業對于地基處理技術的選取還不是很科學,存在著盲目性,比如:有時候飽和軟粘土采用振密加固的方法是不合理的。在對軟土層地基處理上優化還不夠,方案的分析比較還不透徹,采取的處理措施不是最優的方法,不僅浪費了財力和物力,有時候還浪費了大量的時間。
(2)人員素質低影響地基處理質量。近年來,隨著公路建設的迅猛發展,地基處理施工隊伍也迅速擴大,熟練工人嚴重缺乏,很多施工隊伍人員文化程度不高,而且還缺少必要的技術培訓,在地基處理過程中偷工減料,我們都知道不是每一種軟土地基處理措施什么樣的情況都是適用的,但是在遇到具體情況的時候,有些施工人員為了省事,不去正確選用適合的處理措施,不能按照合理的要求進行地基處理,嚴重影響了地基處理的質量,這就是需要我們公路工程施工企業必須重視這方面的問題。
(3)施工設備比較落后。近年來,我國的公路工程建設發展的比較迅速,但是用于工程施工的機械發展相對比較滯后,雖然也有一些系列化機械產品,但是不能完全滿足更多地基處理技術的要求,相對落后的施工機械是沒有辦法保持良好的地基處理質量。
(4)工程質量監督管理不到位。目前,我國對于公路工程軟土地基的施工缺乏行之有效的管理和監督,監管部門對于公路工程軟土地基處理監管工作缺乏責任心,往往對于施工企業和施工過程只是走過場,并且缺乏科學有效的質量檢測手段,對于一些地基處理質量和安全問題不能及時發現,從而不能有效地保證施工軟土的地基處理質量。
(1)強夯擠密法和強夯置換法。強夯地基最早是由法國梅納爾公司在二十世紀六十年代提出來的,在一九七八年引入我國。由于設備簡單,有效,經濟,施工快,很快就被廣泛應用。近年來,強夯法中的強夯置換法,也得到了很多應用。強夯置換和早期采用的強夯擠密加固原理是完全不同的,適用范圍也不一樣;強夯擠密法一般應用于碎石,砂,雜填土、低飽和度的黏性土、濕陷性黃土地基的加固。對于高飽和粘性土地基處理一般不采用此方法。強夯擠密法適用范圍是土壤的塑性指數小于或等于十個IP。強夯置換法是用碎石夯實成深三至六米,直徑兩米的碎石樁,使其整個附近的土體現成一個整體復合地基,從而達到很好的加固效果。強夯置換法的適用范圍一般是厚的小于六米的軟粘土。另外,強夯擠密法和強夯置換法會產生很大的噪音,這是以后施工需要注意和重視的。
(2)靜力排水固結法。靜動力排水固結法是軟土地基處理的新技術,它是最近幾年剛剛發展起來的,此方法是利用改進的夯實機械和通過飽和軟粘土的荷載作用,讓土壤中的水分逐漸排出,減小土壤縫隙,從而使土壤空隙水壓力逐漸消除,有效應力逐漸增大,進而增加土壤結固能力。目前在天津、海南,廣州得到了廣泛的應用。靜動力排水固結法的適用范圍是粉質粘土,淤泥土,填充土等一些飽和粘性土的地基處理。
(3)深層攪拌法。深層攪拌法是通過一個特殊的機器沿著一定的深度將軟土和固化劑強行攪拌在一起,從而將軟土攪拌成樁,以達到加固的目的。如果使用的固化劑是粉末狀,如水泥、石灰粉等又叫做粉體噴射攪拌法。此方法在美國和日本被廣泛應用,我國近幾年被推廣的也比較快;深層攪拌法的適用范圍是淤泥、粉質粘土、高含水率的粘性土等加固深度在3m以上的軟土的地基處理。
(4)高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿法是把帶有專業噴嘴的注漿管埋放到一定深度的軟土層中,在大于二十兆帕的噴射壓力下將土體破壞,使其與固化劑混合在一起,從而使地基土加固硬化的方法;高壓噴射注漿法適用范圍是黃土、粉土、砂土、人工填土和不含礫石填土地基處理。
(5)加筋法。加筋地基是將地基下一定范圍內的軟弱土層挖去,在其中加入鍍鋅鋼片、金屬絲、鋁合金等抗拉、抗腐蝕能力強的土工合成材料,然后逐層鋪設與砂石等組合成為加筋墊層來做地基持力層,使其整體受力,成為高強度穩定地基。加筋法的適用范圍多數為土質條件是人工填土的地基處理。
(6)換填法。換填法是將地基鋪設路線以下較淺范圍內的軟土取出去,填充一些高強度、抗腐蝕、硬材質、性能穩定的材料,例如,素土、砂、卵石、碎石、煤渣、灰土、礦渣等(注意填充時要分層分類填充),然后通過手工或者施工設備,進行打壓、夯實,使其達到一定的密實度,形成標準的人工地基。當軟土層薄,上部荷載小,可以直接手工或機械方法壓實,同樣可以實現對地基加固效果。換填法的適用范圍是雜填土、,淤泥、松散素填土、已經完成自重固結的回填土等地基處理
軟土地基處理的好壞直接關系到公路的基礎承載能力,也是確保公路工程高效、安全運行的關鍵。軟土地基施工處理技術在公路工程建設中經常被用到,處理措施也是多種多樣,這就要求我們從事這方面的工作人員,要結合公路工程建設中遇到的實際地質情況,正確選擇和靈活運用各種軟土地基處理技術,進行軟土地基加固處理,減少施工的安全隱患,保證公路工程施工的整體質量。
[1]龔曉南等.高速公路軟弱地基處理理論與實踐,上海:上海大學出版社,1998.
[2]李彰明.軟土地基加固的理論、設計與施工[M].北京:中國電力出版社,2006.
[3]趙進友.淺談公路軟土路基處理[J].科技信息,2008.
[4]黃意峰.論公路軟土路基的處理[J].民營科技,2009.