潘煉珠
【摘要】本文通過對道路工程中軟土基的主要特性進行分析,探討了道路施工中的軟土地基加固施工技術,并就該技術的應用做出了相應的分析,希望給相關軟土地基施工一定的借鑒作用,進而提高道路施工質量,從而更好的滿足城市經濟發展需求。
【關鍵詞】 軟基加固;道路;施工;技術
0.引言
在我國城市現代化建設不斷發展的熏陶之下,城市道路的建設關乎著城市的發展面貌,并且隨著城市建設的不斷發展,人們對道路的建設要求也不斷提升。道路建設的規模和范圍也因此變得越來越廣,其建設過程涉及到不同地區,同時也面臨著極為復雜地質條件,這些影響因素在一定程度上制約著道路的進一步發展。軟土地基處理是我國道路建設不可避免的項目。由于軟土地基主要是有機質土、孔隙粗的泥炭、由軟弱粘土以及松散砂等土層構成。其基礎的穩定性有所欠缺,而建設地基的穩固與否又直接決定著整體的道路工程的施工質量的好壞,因而,軟基處理方法的選擇對工程質量、工期和經濟效益均有重要的影響。在進行道路設計時應該盡量避開空隙大、天然含水量高的軟土地區,但是道路選線有時也必須經過軟土區域。本文探討了道路施工中的軟土地基加固施工技術,并就該技術的應用做出了相應的分析,希望提升軟土地基加固技術的應用效果,推動道路建設的進一步發展。
1.軟土地基的特點
軟基的采用在一定程度上加大了道路施工的難度系數,這不僅僅表現在軟土地基含承載能力較低上,還表現在這種土質具有較高靈敏性的特點上,同時軟土地基的含水量較高,容易壓縮的特點也是影響城市道路施工的主要問題所在,并且這種土質分布十分不均勻,需要施工人員認真對待。各種軟土的鑒別指標如表1所示。
表1軟土鑒別指標
特征指標
名稱 天然含水率
W(%) 天然孔隙比
e 直接快剪
內摩擦角
Ψq(O) 壓縮系數
a1-2
(MPa-1) 十字板
抗剪強度
t(KPa) 靜力觸探
錘尖阻力
qt(MPa) 標準貫
入擊數
N 有機質含量
Wu(%)
粘
性
土 粘 土
粉質粘土 ≥35 w
淤泥質土 ≥wL 1.5>e≥1.0
淤泥 e≥1.5
粉 土≥30 e≥0.9
有機質土
泥炭質土
泥 炭 宜>0.3 宜<2 宜≤8
5 10 Wu>60 1.1具有較高的孔隙以及含水量 在軟土基中,其土質主要有粘土粒與粉土粒組成,并含有較高的水分,其含水量一般為34%—72%之間。而當含水量大范圍提高后就會降低土粒之間的粘結度,因此較高的含水量也造成了軟土地基孔隙相對較大的問題。也正因此,軟土地基相對于普通地基而言更容易被壓縮,因而其承載能力普遍偏低。 1.2具有較強的流變性以及觸變性 軟土成分主要就是淤泥等類似物質,它的液限范圍是35~60%之間,在重力和外力等作用力的共同影響下,處理完成后的軟土也使用過程中會時間的延長而出現不同程度的變形。而實際施工中,軟土的飽和度十分高,通常大于95%,針對此種情況,如果在實際工程中發現含水指標發生了變化,而沒有采取有效措施加固軟土的結構穩定性,就會很容易使道路工程出現質變,進而使道路在軟土流動作用下發生塌陷,嚴重威脅工程的整體性。 1.3具有較低的抗剪強度以及較高的壓縮系數 針對軟土地基孔隙相對較大的特點,其所能承受的外力會受到嚴重的影響。因而軟土地基的一個非常重要的特性就是強度較低。鑒于此,如果在實際的道路施工過程中,不能實時的改善以及加固軟土地基的強度性能,則會在一定程度上引起道路的塌陷,對道路的整體質量構成威脅。 2.道路施工中的軟基加固技術的應用分析 2.1軟基加固技術之物理反應法 隨著施工技術的不斷革新,在道路施工過程中,針對軟土地基的加固技術不在局限于傳統土層轉換技術,更多的是采用粉噴樁加固處理法,加載法以及現澆混凝土管樁法等現代化加固技術,并且取得了良好的加固效果,在很大程度上推動著道路的建設的穩固發展。 2.2軟基加固技術之化學反應法 化學反應加固法的應用也在道路具體的施工中發揮著不可或缺的作用。其中最具代表性的加固技術為水泥攪拌樁加固軟土路基法,此方法主要是通過對軟土和水泥進行強制性的攪拌,待軟土與水泥固化劑之間發生大量的化學、物理等反應形成高強度的固態物質,進而將基土變形模量以及承載力進行進一步的增大和提高,從而達到軟土地基加固的目的,由于該加固技術以深層攪拌樁施工技術為操作基礎,因此,非常適用于加固深層飽和軟土地基處理中,并且加固效果顯著。 2.3 CFG樁 CFG樁具有工藝性好、質量容易控制、工期短、施工速度快等優點,但容易造成環境污染。CFG樁的運用原理和作用是在軟基中加入以碎石為主要骨料,同時摻入少量水泥、砂、石屑和粉煤灰,按一定比例攪拌成具有一定粘結強度的一種半剛性樁體。同時樁體與樁體之間土層的相互作用形成了復合地基。這種方法一般適用于粘性土、粉土、砂土、淤泥質土、軟土地基等。 2.4 軟基加固技術之砂墊層法 現階段,傳統的土層置換法也得到了一定程度上的優化與改進,目前在軟土地基的加固處理過程中,砂墊層法,土質置換法以及軟土表層處理方法仍然是主要的軟基加固技術手段。其中,土質置換法,顧名思義,就是用優質的,具有較大承載力的土壤替換掉不適合建設施工的軟土,達到提高土層穩定性、減少地基沉降量的目的;而軟土處理法主要是針對特別軟弱的土地表面,通過排水、敷設、砂墊層、添加劑等方法,達到提高地面強度、保證地基不變形的目的;最后砂墊層法,其主要的加固原理是通過讓軟土地基里的大量水分,經過填土荷載的作用下,進行快速排出,從而體現出排水固結的效果。但是在該技術的應用過程中,需要注意的一點是,施工人員必須將排水固結的速度和路基填筑的速度保持一致,以確保在地基加固的過程中,達到快速排水,同時實現防止出現較大荷載導致基礎損壞的目的。 2.5強夯置換法 強夯置換法具有造價經濟、施工期短、方法簡單、工藝成熟等優點,但其施工的振動大、噪音大。強夯置換法的原理是利用夯錘的強大夯擊能量在地基上形成坑洞,填埋碎石等粗骨料到坑洞中,再次利用夯錘的夯擊,形成大面積的強夯置換墩。這種方法使置換墩與軟土之間形成高強度的復合地基,從而提高了地基的承載能力。其較適用于土質中含有低飽和度粉質土、雜填土、素填土、碎石土和軟粘性土等。 3.結束語 道路建設最重要的部分之一,就是軟土地基的加固處理,其施工質量在很大程度上影響著整個工程質量和使用壽命。因此在實際的道路施工的過程中,施工設計人員需要時刻保持良好的警惕性,確保軟土地基的地基穩定性,防止非客觀條件下引起的導致坍陷等問題,嚴重威脅道路的建設以及城市建設的發展。目前的軟土地基的處理方式較多,在實際的運用中需要結合當地的施工環境,采用適宜的軟基處理方式,才能確保道路的施工質量和施工進度,最終實現社會效益和經濟效益的有效統一。 參考文獻 [1]丁上縉,張紹波,李娟.道路軟土地基處理技術分析[J]. 科技創業家.2012,3(20):56-60. [2]梁國林.淺析路橋施工中軟土地基的處理方法[J].中國科技博覽,2011(21) [3]賈慶軍.軟土地基中工程箱式隧道施工技術[J].科技創新導報.2010(14)