武寶平
(太原市市政工程總公司,山西 太原 030006)
路基時時刻刻都要承受來自路面的所有壓力,所以,保證路基建設的質量就顯得尤為重要,只有打好了地基,才能夠方便后續施工工作的進行。如果地基處理不好,就很有可能帶來諸如公路裂縫和沉降等嚴重問題,對社會經濟和人身安全造成一定損害。因此,在進行軟土地基施工時,必須要充分結合當地軟土地基的各種特征,對其影響因素加以全面分析,找到有效的應對方法。
在對軟土地基問題進行處理時,首先要觀察軟土層,如果軟土層比較淺、比較薄,就可以采用表層處理法。而如果其構造物基礎非常重要,則需要用開挖換填法。如果軟土層較厚,便可適當在表層處理法基礎上加入其他方法進行處理。當軟土地基的中間有砂層,且砂層的厚度較薄時,便可采用強夯法和表層處理法加以處理。當軟土層很厚并且又沒有砂層時,其排水距離就會變得更長,因而其固結沉降時間也會變得更長,但其強度并不會因為這些變化而有所增加。所有在這種情況下,大多都采用的是表層排水法。而如果淺層部位所堆積砂層厚度超過4 m,且砂層下方為軟粘土時,可以采用強夯法開展相應的沉降處理工作,這主要是因為在這樣的情況下,其穩定性已經得到了保證,不需要再對其進行處理,所以只需做好相關的沉降處理工作便可。
道路對平整度的要求會隨著道路等級的升高而升高,顯然,其對沉降處理工作的要求也會變得更高。如果道路的等級偏低,則可先鋪設一個簡易路面,等到沉降處理工作完成之后,再進行正式路面的鋪設,這樣便能夠大大降低公路建設成本。
地基作為市政公路工程的基礎,承擔著巨大的路面荷載,對市政公路工程的穩定性造成直接影響。但是,軟土地基的不可避免性使得施工開展面臨巨大的挑戰,因為軟土具有極強的破壞作用。首先,如果在施工時,材料混合比例不合理,就容易使軟土地基產生硬化問題。其次,如果施工完成之后,軟土地基的路面不能承受雨水沖刷,就會造成侵蝕問題,進而使其緊密性遭到破壞。最后,如果市政公路工程的軟土地基不牢固,通車之后,車流量逐漸增大,就很容易導致路基不勻的沉降現象發生。
在修建時,如果是處于深秋或者冬季這樣溫度比較低的時期,土壤的整體蒸發速度就會相對變慢,所以,在土基碾壓完成之后,就非常有可能出現彈簧現象。而一旦出現這種現象時,碾壓工作就必須及時中斷,加固石灰樁,進而使土壤的水分含量降低。其所使用石灰樁的直徑應當在9 cm 左右,埋深最低不得小于79 cm,各石灰樁之間的間距也不能夠小于49 cm。在把生石灰灌入至石灰樁的時候,必須要用水泥或粘土將其封閉。此外,為了保證其密封狀況的良好性,還需要在這之上覆蓋約20 cm厚的土壤。在石灰樁加固完成后的第二天,則需要對其表土的濕度加以觀察,一旦發現含水量吸納注減少的狀況,就需要對其進行多次碾壓,這樣便能達到所設計的密實度,然而這種方法并不適用于雨季。
在對市政公路進行施工時,湖塘、河底等積水洼地也是很難避免的,一旦遇見這樣的情況,最適用的方法就是擠淤砂石法。該方法可以被分為兩類,第一類是拋石擠淤法,第二類則是砂碎石擠壓法。拋石擠淤法通常被用于地下水位相對較高的軟土地基當中,軟土表層沒有硬殼存在、湖塘中的水不易被抽干、石片能夠被沉到地表之下并且厚度一定要偏薄,這些都是該方法得以被使用的前提。在利用擠淤砂石法具體實施工作時,還要關注其沉降程度,因為不同的沉降程度會使竣工之后的路堤殘留下不同殘余量的軟土,進而引發沉降不勻的問題。所以,必須要嚴格按照規范的要求進行施工,對施工質量予以高度重視,進而提升市政公路工程的整體質量。
某市政公路工程的部分場地就位于濕陷性黃土地區,其就是采用拋石擠淤法進行施工的。在具體利用拋石擠淤法進行施工時,其拋石的順序應該是從路堤的中部開始的,再依次向兩邊展開,以使淤泥從兩側擠出。如圖1 所示,為該工程拋石擠淤法的實施示意圖。

圖1 拋石擠淤法的實施示意圖
當所拋入片石開始露出水面之后,就用重錘將其夯實,也可以用壓路機等重型機械將其碾壓密實,然后再在上面鋪設一層反濾層,并填上土。如果其下臥巖層面有較為明顯的橫向坡度,那么拋石操作就應該從下臥層高側向低側擴展,為增強其穩定性,還應在低側多拋填一些。
該工程施工技術的方案如下所示:
填高在5 m 以下的路基:挖淤、擠淤各1 m。填高在5 m~10 m 的路基:挖淤1.5 m,擠淤1 m。其余參照具體標準進行施工。
具體施工工藝:挖淤→擠淤→碾壓→換填片石→填筑砂礫。
具體施工辦法如下:每個處治單元都控制在10 m~20 m 這一范圍內。在挖淤之前就應該準備好片石,并測好地面高程。將片石碼堆在路基軟基處的側面,用挖掘機清除表面的淤泥,將所挖出淤泥暫時堆放在有人處治的控制單元中。用人工投擲的方式進行擠淤,再用重型的壓路機對其加以碾壓。需要進行人工投擲的片石必須要均勻,其粒徑應當控制在5 cm~40 cm 這一范圍當中,壓路機的強振壓力不能低于50 t,反復對所加入片石進行碾壓,必須要保證壓實之后表面沒有明顯輪跡,且沒有彈簧現象發生。碾壓完成之后,在此基礎上進行換填片石作業。這些填片石都是從之前的挖方中獲得,不過要保證其浸水抗壓的強度在15 MPa 以上,將換填片石層層擺鋪起來,并用小碎石對縫隙進行填補,然后再用重型的振動壓路機對其進行碾壓,直至路基穩定。當達到原地面的標高后,在其路基填筑的范圍上鋪筑一層50 cm 厚的砂礫層。
地下水位上升、滲漏和浸水等原因都會使黃土誘發濕陷病害,所以,需要對路基采取一定防護措施,加設隔水層、防水、散水等都能夠有效避免路基的濕陷和沉降。
部分軟土地基的土層比較薄,表土也沒有硬殼,還具備兩排排水的能力,這個時候就要求對其進行砂礫墊層或是填土置換處理。應用該技術能夠使地基和填土之間形成一個排水面。這樣一來,一旦軟土地基受到填土負載作用,排水面便能迅速排出空隙中的水,進而避免積水破壞軟土地基。與此同時,該技術還能夠實現對沉降的良好控制,其能夠加快軟土凝結速度,使其壓縮性減弱,進而提升其承載能力。盡管這一方式的可靠性較高,但其成本也不低,所以通常都只是被應用于需要進行清淤回填的項目當中。在整個的施工過程中,需要不斷對填土的進程加以控制。另外,施工材料的選擇也是有要求的,其含砂量不能超過5%,必須保持整潔,一般情況下,都是選擇中砂和粗砂,當然也可以選用粒徑不超過5 cm 的天然砂礫。
在具體的施工過程中,應當重視如下幾方面的問題:
首先,軟土地基的處理方式應當根據市政公路的等級制定,等級越高,而其所選擇的處理方式所能夠獲得的地基強度也就會越高。在施工之前,應當對市政公路路基的實際情況進行考察,選擇最為合理的處理技術,進而使得軟土地基工程施工質量得以提升,以保證市政公路工程的安全性與穩定性。
其次,要考慮軟土土質條件,是粘性土,就采用壓實法。是砂性土,則采用擠實砂樁和振動壓實這兩種辦法。同時,還要考慮其地基構成情況,不同的厚薄程度應當選用不同的處理方式。
再次,要考慮周邊的環境。市政公路工程的建設必然會給其周邊環境帶來不同程度的影響,比如,地下水會發生改變,振動也會發生變化等。所以在對處理技術進行選擇時,就需要將周圍環境因素納入考慮范圍當中,要盡可能地降低工程施工對周圍環境的影響。
最后,還要保護施工現場原有的建筑物,不能因為要修建市政公路就隨意破壞。如果實在不能避免,就應該選取其他更為有效的方式,例如,架橋就是一個極為不錯的選擇。
在對市政公路工程的軟土地基施工技術進行選擇時,首先要做的就是要對該工程的具體實際情況進行考察,綜合考慮軟土地基的各種性質,選擇出最為合理的軟土地基處理方式。只要嚴格按照相關注意事項的要求進行,選擇合理的施工技術,定能提升市政公路的施工質量。
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