李東艷
義縣公路管理段 遼寧 錦州 121100
當(dāng)前我國(guó)正處于“鐵公基”建設(shè)的浪潮之中,交通線不斷趨于密集化、網(wǎng)絡(luò)化,公路和橋梁作為其重要組成部分,也在飛速發(fā)展。但是由于我國(guó)地形地質(zhì)比較復(fù)雜加之避免占用耕地的原則,所以在公路橋梁施工過(guò)程中不可避免地會(huì)遇到軟土地基,軟土地基在公路橋梁的施工過(guò)程中,工程難度和工程量都比較大。因?yàn)檐浲恋鼗亮<?xì)小、縫隙大、土質(zhì)松軟、含水量大,所以容易通過(guò)不均勻沉降、剩余沉降等作用,導(dǎo)致公路橋梁開(kāi)裂甚至坍塌,影響公路及橋梁的安全性。所以需要施工人員科學(xué)合理地進(jìn)行施工,認(rèn)真剖析施工技術(shù)。
軟土地基是指由如有機(jī)土、松散沙粒、大孔隙泥炭等的由細(xì)小顆粒的土質(zhì)組成的疏松的、細(xì)軟的土質(zhì)。其形態(tài)大多是從軟塑態(tài)到流塑態(tài),固結(jié)緩慢,易變形,多存在于河灘、濱海、湖沼、谷地等地[1]。
(1)含水量高。軟土地基區(qū)別于其他地基的最大特點(diǎn)就是含水量。軟土層中的水儲(chǔ)量最高可達(dá)70%。這個(gè)特點(diǎn)就改變了軟土的形態(tài),導(dǎo)致軟土地基的不穩(wěn)定性。在一些工程中,有的軟土甚至以流體形態(tài)出現(xiàn),還可能導(dǎo)致地基沉降、滲水等。存在了很多不確定因素,給工程施工加大了難度,如果施工人員不及時(shí)處理,就會(huì)給施工埋下安全隱患。
(2)抗剪能力低。軟土地基的抗剪能力和排水效能密切相關(guān),抗剪能力低很容易導(dǎo)致排水不暢,進(jìn)而影響整個(gè)工程的質(zhì)量。所以相關(guān)工作人員必須通過(guò)必要的措施提高軟土地基的抗剪能力,或者注意保持施工的排水效能,提高軟土地基的抗剪能力,避免由于抗剪能力低造成的地基不穩(wěn)定或交通事故。
(3)可壓縮性強(qiáng)。軟土層作為半流體,可壓縮性比普通土層要高,但是這就導(dǎo)致了排水效能的減弱和地基的不穩(wěn)定。在公路橋梁的施工過(guò)程中,如果軟土未被壓實(shí),那么就會(huì)增加施工難度、延長(zhǎng)施工時(shí)間、影響橋梁穩(wěn)定性造成安全隱患。所以相關(guān)施工人員必須要對(duì)軟土的這一特點(diǎn)重視起來(lái),確保公路橋梁的施工質(zhì)量。
(4)可滲透性弱。可滲透性弱也是軟土地基區(qū)別于其他地基的一大特點(diǎn)。以黏土為例進(jìn)行對(duì)比,軟土地基的滲透系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于黏土,所以軟土的凝固速度和黏土也有很大的差別,基于這個(gè)原因,如果在施工過(guò)程中將這兩種土質(zhì)進(jìn)行混合,凝固速度不同,加之公路橋梁重量的負(fù)重影響,就很容易出現(xiàn)安全問(wèn)題。此外由于可滲透性弱,排水效能也就弱,不能及時(shí)排除水分,很容易就會(huì)增加沉降量,在水分含量大的條件下施工,必然會(huì)影響是施工的效率、工程的穩(wěn)定性和整體質(zhì)量,很可能會(huì)誘發(fā)安全事故[2]。
(1)排水處理。對(duì)于含水量大的、土質(zhì)較好的軟土地基,可以在公路橋梁施工前,通過(guò)表面挖出的溝槽作為排水通道,排除地表水,之后通過(guò)回填透水性較好的碎石和沙礫,來(lái)降低含水量,幫助施工機(jī)械實(shí)現(xiàn)通行,滿足施工要求。
(2)墊砂層處理。如果軟土地基的含水量大、土層較薄,可以通過(guò)墊砂層進(jìn)行加固,在軟土地基之上增加0.5~1.2m厚的一層砂墊層,注意及時(shí)排出其中的水分,提高軟土地基的排水性和穩(wěn)定性,進(jìn)而保證公路橋梁的施工質(zhì)量。
(3)材料鋪設(shè)技術(shù)。如果軟土地基的土層分布不均,可以通過(guò)鋪設(shè)一些特殊材料,增強(qiáng)承載力。最重要的是材料的選擇,如土工布、無(wú)紡布、玻璃纖維格柵等。在鋪設(shè)過(guò)程中要綜合地基的沉降現(xiàn)狀和地基的側(cè)向變形問(wèn)題。
(4)添加穩(wěn)定劑。如果軟土地基的黏性土成分所占比重高,那么可以通過(guò)使用熟石灰、生石灰、水泥等穩(wěn)定劑,減少水分,來(lái)改變土層成分,進(jìn)而提高軟土地基的壓實(shí)度和強(qiáng)度,進(jìn)而增強(qiáng)地基穩(wěn)定性。
強(qiáng)夯法比較適合雜性土、黏性土、素填土的軟土地基,而并不適合土層過(guò)深的軟土地基。強(qiáng)夯法可以達(dá)到提高地基密度、增強(qiáng)地基承載能力、減少土層不均勻沉降、減少對(duì)環(huán)境影響等效果。在實(shí)際施工過(guò)程中,要注意各個(gè)夯實(shí)點(diǎn)的距離并進(jìn)行記錄,對(duì)這些夯點(diǎn)的夯擊一般為四到五次,以保證夯實(shí)程度,而如果軟土地基下沉了2cm左右,就要停止夯擊。所以要求施工人員注意觀察沉降量,進(jìn)而達(dá)到最佳的夯實(shí)效果[3]。
在施工過(guò)程中軟土地基很容易出現(xiàn)位移的問(wèn)題,所以就必須要采取一些方法進(jìn)行加固,加筋法就是一種比較常見(jiàn)的方法,在軟土地基上層鋪設(shè)一層沙子,以隔離工程材料和軟土,避免耐拉性較強(qiáng)的一些材料被埋在土層中,使地基變形沉降,這其中沙子就可以調(diào)節(jié)受力,減少地基沉降問(wèn)題,保證穩(wěn)定性。
軟土地基很容易受地下水影響發(fā)生沉降,地下水位降低,地基的淤泥層和軟黏土層的含水量會(huì)下降,軟土層的孔洞壓力減小,有效應(yīng)力就會(huì)加大,地基進(jìn)而就會(huì)大幅下降。爆炸排瘀法就是解決這個(gè)問(wèn)題的有效方法。即是通過(guò)爆炸填充軟土層的滲水土層,在軟土層放置炸藥時(shí)一定要注意位置,引爆炸藥時(shí)一定要注意周邊環(huán)境。這種方法可以有效提高土層固結(jié)性能,用時(shí)短但是成本比較高、危險(xiǎn)性高尤其不適用沿海地區(qū)[4]。
公路橋梁的施工是一個(gè)需要技術(shù)性、專業(yè)性的工程,且受自然和社會(huì)環(huán)境的影響很大,所以在遇到軟土地基施工時(shí),要注意運(yùn)用強(qiáng)化土質(zhì)的方法和施工技術(shù),來(lái)確保公路橋梁的質(zhì)量。