李煒
(福建建工集團總公司)
路橋施工技術對軟土地基處理方法探究
李煒
(福建建工集團總公司)
隨著經(jīng)濟不斷的快速發(fā)展,基礎性工程的建設力度也隨之加大,路橋作為交通運輸?shù)闹匾M成部分,必然也得到了較大的發(fā)展空間。由于福建省地理環(huán)境比較復雜,閩東南地區(qū)地勢平坦,但土質松軟,淤泥層厚;閩西北地區(qū)則群山疊嶂,水深壑險;在路橋工程施工過程中,會受到各種環(huán)境因素的制約,導致的問題也較多。軟土地基處理作為路橋施工中的重點環(huán)節(jié),已經(jīng)擁有了較多的新技術和新方法。如何選擇路橋施工中的軟土地基處理的最優(yōu)方案成為路橋施工過程中重點考慮問題,從而最大限度的實現(xiàn)工程造價成本最低的同時還能保證道路使用質量。本文針對路橋施工技術對軟土地基處理方法展開了探討,闡述了軟土地基自身特點對路橋所帶來的危害影響,并且對軟土地基處理技術提出了簡要的探討,僅供參考。
路橋工程;施工技術;軟土地基;處理方法
為了能夠滿足市場經(jīng)濟以及人類生活對交通的更高需求,路橋施工技術也在不斷的變革和突破。由于軟土地基對路橋施工質量具有極大的影響性作用,在實際的施工建設中,對軟土地基的問題處理不當,極容易造成整個工程地基失去穩(wěn)定性,會使得路橋工程在建設的過程中極易出現(xiàn)大面積沉降或者不均勻沉降的現(xiàn)象。為了能夠使這種現(xiàn)象的發(fā)生率降低到最小,就必須要強化路橋施工技術對軟土地基的處理,從根本上保證整個路橋工程的質量。
福建省南安(金淘)至廈門高速公路泉州段A7標段施工的軟土路基樁號K42+780~K42+820,工程面積約1280m2,路基處理平均寬度32m;K32+120~K32+160,工程面積約1040m2,路基處理平均寬度26m;在軟土地基處理方案試驗的基礎上選用了兩種切實可行的軟基處理方法。工程竣工后在不同路段進行了土層檢測,檢測結果表明軟基處理不同程度地改善了路基土的物理力學性能,滿足了設計對路基土物理力學性能的一般要求。
1.1軟土地基的基本特點
軟土地基一般是指在項目中遇到的含有粘土以及粉土的軟性土,由于受到自身主觀或者客觀的因素影響,土質中的成分會有所改變。由于土質的含水量比較高,從一定程度來說土層的壓縮性也比較高,承載能力比較低,抗剪性能會隨之有所消弱。
軟土地基是一種成軟塑性到流塑性狀態(tài)的飽和粘土,由于軟土地基本身就存在強度低、變形大和沉降量大的特點,因此在軟土地基上進行路橋施工時,首先必須綜合考慮的問題就是軟土地基的沉降變形與路橋穩(wěn)定性的控制。但是基于實際的施工效果而言,由于軟土地基的含水量比較高,及時通過堆載壓縮也很難達到壓實的效果的標準要求[1]。
1.2軟土地基的危害因素
1.2.1不均勻沉降因素
由于軟土地基的分布狀態(tài)具有一定的差異性,當受到恒定荷載的影響時會造成沉降量不均勻的現(xiàn)象,從而引起軟土地基出現(xiàn)大面積開裂,給路橋的施工造成一定的危害性影響。
由于軟土地基的強度比較低,當建筑物的自重超過地基的承載力時,極易導致建筑物發(fā)生傾斜的狀況,而軟土地基的不均勻沉降以及建筑的傾斜都極有可能導致路橋施工過程中發(fā)生嚴重的安全事故問題[2]。軟土地基的不均勻沉降現(xiàn)象如圖1所示。

圖1 軟土地基不均勻沉降
1.2.2承載力與穩(wěn)定性因素
由于軟土地基具有承載能力比較差的特點,當路橋施工進行開挖基坑時,很有可能會造成地基發(fā)生塑性隆起的現(xiàn)象,從而使周邊的建筑物遭到嚴重的破壞。在孔隙水壓力的作用之下,土堤和土壩也會隨之產生一定的滑動,對于建筑物的穩(wěn)定性會帶來一定的影響。
1.2.3降水因素
由于軟土地基承載能力比較的差,當發(fā)生淺層降水時,軟土地基的流塑性會隨之增強,同時也會使地基的承載力進一步的降低,從而造成路橋周邊的建筑物出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。
1.2.4其它影響因素
當路橋開始運營的過程中,由于交通荷載的影響力作用,軟土基層荷載不均勻就會導致出現(xiàn)擠土或者振動的現(xiàn)象出現(xiàn),情況嚴重時極易造成建筑物的失穩(wěn)破壞現(xiàn)象。
2.1降低地基表層破壞率
在對軟土地基進行施工時,為了能夠盡最大程度的減少地基表層的破壞率,應對所施工的地段進行詳細的考察。針對其施工的水文條件、氣象以及工期等等因素都要進行綜合的考量,根據(jù)實際施工需求來制定相應的操作標準和工序,并且依據(jù)工程需求及時報請設計修改施工方案,施工人員需以降低地基表層破壞為前提,完善施工工藝[3]。
2.2嚴格檢測地基相關數(shù)據(jù)
在軟土地基的施工過程中,強化對地基橫向位移或者沉降量數(shù)據(jù)的監(jiān)測。例如我標段測量工程師在施工工程中設置觀測點8個,得出數(shù)據(jù)上報監(jiān)理和設計單位,供其判定地基的壓實度是否符合標準要求。在軟土地基施工過程中數(shù)據(jù)的觀測頻率嚴格執(zhí)行標準規(guī)范。
2.3精確地基處理程度
路橋施工技術對軟土地基處理中,需根據(jù)相關地質資料來精確軟土地基的處理程度來方式。針對只需要對軟土地基進行淺層處理的就不能進行深層處理。同時,在施工的過程中,需指定出每一期的施工流程,從根本上確保每一期的施工路面都符合相應的標準要求。
3.1軟土地基表層排水法
在施工的過程中,當路基整體的土層質量比較好,但由于含水量偏高而導致出現(xiàn)軟土現(xiàn)象。為了能夠使軟土地基的表層含水量控制在標準值內,在進行填土作業(yè)之前,需要根據(jù)實際需求在地基表層深挖排水溝,使地基中的多余水分移出。從K32+ 120~K32+160段落施工的整體效果來看,地基表層排水法能夠較大的消弱地基表層的含水率,同時有利于提高土壤干燥程度。
在溝槽排水措施相應的完成之后,可適當?shù)囊蕴盥裆笆瘔K的形式來增強地基,并且還能夠通過不斷的提高透水性來改善和增強軟土地基的構成,從而建立一個更加高標準和高質量的路橋地基框架[4]。軟土地基表層排水施工工藝圖如圖2所示。

圖2 軟土地基表層排水施工工藝圖
3.2化學加固軟土層法
3.2.1攪拌樁法
在路橋施工過程中要善于利用水泥中水化與水硬的特征,利用攪拌設備將水泥與軟土的特性進行最大程度的融合,從而形成一個比較穩(wěn)固的路橋地基柱體。同時,待水泥與軟土相融合的化學反應完成之后有可以形成一種新的地基類型,從路橋工程的整體效果來看,極大程度的增強了軟土地基承受荷載的能力。
3.2.2灌膠膠結法
路橋施工中對軟土地基的處理可應用化學原理中的氣壓法以及液壓法的作用,將已經(jīng)完全固化的混凝土漿液灌注到軟土層的間隙之中,其主要的目的是利用漿液本身固化的作用來改變軟土層中的物理承載力性能。
3.3軟土地基擠密壓實法
3.3.1填塞壓實法
在路橋施工中可通過填塞壓實法對軟土地基進行相應的處理,采用石灰或者粉煤灰等吸水性比較強的建筑材料,根據(jù)地基的軟性程度將這些材料填充到路橋地基上。
例如在K42+780~K42+820段落施工中,摻入粉煤灰進行壓實作業(yè),利用其吸水性的增強來排除軟土地基中水分的力度,從而使地基的承載力得到進一步的增強,從一定程度上來說使工程的施工工期有所縮短。
3.3.2強夯置換法
在路橋施工中軟土地基處理采用強夯置換法,其最大的功能性作用是能夠有效的減少地基的壓縮性,并且提高土的強度同時能夠改善土體抵抗振動液化的能力。通過路橋施工中的壓路機械以及夯實機械設備對軟土地基進行反復的壓實和夯實處理,從而最大程度的降低地基土層內的間隙。當對軟土夯擊處理完成之后需適當?shù)耐V梗@樣才能夠使土壤結構中的裂縫進行有效的彌合。路橋施工強夯置換法如圖3所示。

圖3 路橋施工強夯置換施工工藝圖
3.4敷墊材料法
由于在路橋施工作業(yè)的過程中,軟土地基自身就存在不均勻的現(xiàn)象,因此就比較容易造成沉降現(xiàn)象。為了能夠有效的控制沉降現(xiàn)象,路橋施工單位需根據(jù)相應的流程需要來敷墊一些特定的施工材料,從而使軟土地基自身的抗拉力得到增強,使整個地基能夠相對平衡的去支持軟土的荷載力。
在K42+780~K42+820施工過程中,采用敷墊材料法對軟土地基進行處理,其中的施工材料選用土工格柵,其最大的功能性作用是盡最大可能的降低或者預防軟土地基施工過程中出現(xiàn)的側向變位情況以及局部沉降狀況,從一定程度上來說為整個工程的進度提供了相應的保障條件[5]。
綜上所述,路橋施工中對軟土地基合理的處理方法,能夠從根本上保障整個路橋施工的質量,提高路橋的使用性能和使用壽命。為了能夠使路橋地基達到最佳的狀態(tài),施工人員不斷的研發(fā)新的技術,并且結合施工的工程實情,對軟土地基進行相應的處理,從而不斷的完善路橋施工體系。對路橋軟土地基的進行有效的質量控制,不僅能夠減少工程質量事故的發(fā)生,而且還為我省路橋建設的發(fā)展提供了保障。
[1]楊玉春.探析路橋施工技術對軟土地基處理方法[J].時代農機,2015,13(1):128~130.
[2]鐘震.新時期路橋軟基施工技術與處理策略研究[J].交通標準化,2013,21(21):107~109.
[3]戴寒梅.關于軟土地基的施工技術在路橋工程中的應用探討[J].建筑工程技術與設計,2014,33(8):237,170.
[4]馬振華,申志剛.軟土地基的施工技術在路橋工程中的應用研究[J].建筑工程技術與設計,2014,24(27):301.
[5]梁燕明.市政路橋施工中軟土地基的處理方法[J].建筑工程技術與設計,2014,16(19):603.
U445.55
A
1673-0038(2015)36-0309-02
2015-8-23