白 英 俊
(太原市市政公共設施管理處,山西 太原 030024)
在市政公路工程建設中,地基的作用主要是承載公路路面所有的壓力,因此,在修建公路時,地基工作的施工是非常重要的,它是建設公路工程最主要的基礎。而地基如果沒有妥善處理好,會為后續的公路運營帶來很多影響,公路會出現沉降與裂縫等現象,嚴重的時候還會給行人的生命與財產帶來影響。所以,軟土地基處理技術的合理運用非常關鍵,它能夠穩定軟土地基的施工,從而使市政公路的質量有所保障。
從廣義上來說所謂的軟土地基是指在工程上壓縮性高和強度低的軟弱土層。軟土地區在修建公路時,會有公路沉降變形的情況出現,這就會影響公路的正常使用,從而給經濟也帶來了不小的損失。市政公路軟土地基有幾項特點分別為:透水性極差、塑性的指數高、含水量高、強度低等,因此軟土地基不可以直接當地基來使用,要對軟土進行合理的地基處理,才能夠投入使用當地基[1]。
由于地區的不同軟土地基形成的原因也不一樣,軟土地基形成的主要原因大概有以下幾點:
1)地表水會嚴重影響路基的穩定性,所以要提高對地表水整治工作的細節,路基在地表水長時間的浸泡情況下會嚴重影響軟土地基結構上的變化,從而使土基的承載力下降,路基也會出現不均勻沉降現象,最終使路面出現早期破壞現象。
2)地下水也是主要因素之一,有時路基會出現翻漿破壞的情況,這種現象的出現就是地下水位太高所導致的,使土壤的含水量超標,當冬天氣溫下降時,就會有凍溶的現象出現,從而大大降低了路基的穩定性。
3)淤泥質亞粘土的孔隙比正常范圍是1∶1.5,所以當淤泥的孔隙比高過1.5時,淤泥的承載力就大大下降,而且還帶有危害性,對于路基的穩定有嚴重的影響。
4)市政公路工程路基壓實過程是非常重要的,它可以有效的提高路基的承載力和強度,但有時因為軟土地基土壤中含水量超標,經過填充碾壓后會出現地下水水位提高的情況,進而出現翻漿現象,嚴重的阻礙了后續的工作進行[2]。
由于軟土本身的含水量比較大,所以增加了土體的壓縮量,在承受比較大的載荷時就容易被壓縮,最后形成大量的沉降現象,而外界的壓力容易給地基帶來整體性的損壞,這也是軟土地基最突出的特點。
軟土地基所含有的天然水量巨大,而軟土的松散程度也隨水量的增加而提升,而在施工過程中壓力失力就會導致沉降,在處理過程中如果使用方法不當就會有不規則沉降的現象出現,給后續的施工工作帶來阻礙,而嚴重的情況就會出現路面傾斜或塌方,尤其對橋梁的施工影響最嚴重。
軟土的特點就是孔隙比較大,呈現出松散的狀態,因此可以進行大范圍的壓縮,所以在施工過程中要進行合理的處理,防止在后續的施工中出現邊坡錯位、邊坡失穩與路基塌方的情況,從而影響施工的安全性[3]。
軟土地基最顯著的一個特點就是含水量較高,所以在進行處理工作時有效的將多余水分排除,可以提高地基的承載能力。因此,軟土地基處理技術中排水技術的應用是非常重要的,通過砂墊層的壓力與排水實施之間的配合,可以排除掉大量的水分,這樣可以促進軟土層固結沉降,使施工后的工程得到有效的安全性與穩定性。
擠密技術就是借助外力來擠壓軟土地基,這種技術是當前市政公路施工最常見的一種技術形式。擠密可以使樁間的土體地基強度得到提高,然后再用素土與灰土對樁孔進行回填,由于圖紙種類有很多種,因此方法也會有所不同。比如,用素土進行回填的話,這種方法就是土樁擠密法,如果是灰土進行回填就是灰土擠密法。這兩技術一般應用在地基比較厚的地方,效果非常顯著,尤其是濕陷性黃土地,其處理后的效果非常明顯。所以,在工程施工過程中技術的應用選擇非常重要,只有運用合理的技術才能讓其發揮作用。
所謂振沖技術就是通過振沖碎石樁,對軟土地基進行有效的加固,再通過水力進行沖孔,然后用碎石回填,再進行振密。因此,這種石樁又屬于振沖碎石樁,這種技術的應用,可以使豎向排水井的作用得到有效的發揮,而對于砂性軟土加固更能得到良好的效果,而地基經過加固后,對于抗震能力有很大的提高。
在市政公路工程地基的施工過程中,排水固結技術是比較常用的一種技術,這種技術的原理是將塑料排水管安置在地基中,然后再通過豎向排水體,對建筑物自身的重量進行加載,最后達到夯實地基的目的。這種處理技術要在建筑物建造前,對建筑地基進行施壓,這種技術能夠使建筑物中的軟土漸漸固結,可以使土地縫隙中的水分流失,這樣一來就大大提高了土地的強度。同時這種技術的應用也會出現地基沉降的情況,可以通過鋪筑砂土層的方法解決。
深層攪拌技術的工作原理是通過利用固化劑本身的固化作用,將固化劑與軟土地基之中軟土以及沙利用深層攪拌法進行混合攪拌,最后實現軟土的硬結,進而不斷提升地基的強度[4]。
市政公路工程施工過程中,要掌握其中的關鍵點,重視軟土地基施工的重點。首先,要考慮到公路的等級,如果公路的等級偏高,那就要應用不同的處理技術。其次,要考慮土質條件,如果土質是黏性的,就要通過壓實法來進行施工,這種方法的優點在于不會影響地基。再次,對工程周邊環境不能忽略,一般情況下,市政工程都會給周邊的環境帶來一定的影響,所在,在選擇處理技術上,技術人員要充分掌握周邊的環境情況,確保所選擇的技術對周邊環境的影響達到最低,并防止公路工程進行時破壞周邊的建筑物體[5]。
伴隨著我國經濟的快速發展,對于工程地基技術的要求也越來越高,這也有效的促進了我國地基技術的更快進步,現階段,我國在地基處理技術方面的研究,不斷的引進科學的軟土地基處理技術。主要包括:排水技術、擠密技術、振沖技術、排水固結技術、深層攪拌技術等,這些技術在我國市政公路施工中都得到了有效的推廣與應用[6]。
市政公路工程軟土地基由于厚度不同、土質不同和類型不同,所以在處理過程中運用的技術也是不一樣的。由于軟土含水量大、孔隙大、強度弱等特點使施工工作變得復雜,所以需要技術工作人員保持專業認真的工作態度,根據地區土質的特點、地質特征有針對性的計劃合理施工方案,以此來保證施工的質量,有效促進公路工程建設的進步。