陳更生
(泉州市協勝工程建設有限公司, 福建 南安 362300)
在市政道路施工中,軟土地基是市政道路施工中經常遇到的難題,不同的施工環境所面臨的施工問題是不一樣的。一些地區的市政道路施工受不同氣候、地質等條件的影響,嚴重的降低了道路施工的質量。市政道路施工中軟基加固技術的應用能夠提高道路路基的穩定性和承載力,為了能夠夯實道路施工質量基礎,我們需要要對市政道路施工中軟基加固技術存在的問題進行分析總結,著重把握其技術要領,并在施工中加以合理利用。
軟土地基是指一些強度低,壓縮量較高的軟弱土層,這種軟弱的土層是由黏土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、一些孔隙大的有機土、泥炭以及松散砂等土層構成的。如果地下水位上升,這種地基遇到水便會失去穩定性,承載力也會變弱,從而會導致路面下陷或者坍塌,嚴重的話會導致人力、物力和財力的巨大損失。如果道路施工過程中對道路軟土地基進行很好的加固,充分的研究填方形狀和施工狀態以及構造物的種類、形勢、規模等,可能會有效的降低病害問題的發生,進而減少人力、物力和財力的損失,進而提高市政道路施工質量。
軟土地基具有高壓縮性、透水性低、沉降速度快、觸變性和不均勻性等五個特點。高壓縮性是因為軟土之間的孔隙較大,吸水量較多,容重較小,并且一些其它的物體易存在軟土中,導致其壓縮性高,在外界物體的壓力下,致使它的穩定性不強;軟土的透水能力較弱,垂直層面幾乎不透水,所要使用的軟土排水固化時間較長。當道路竣工使用后,道路將會受到荷載,一些軟土的孔隙水壓便會升高,這將會嚴重影響到道路的穩定性;后期隨著道路荷載量的加重,道路結構會發生變形、沉降的速度會加快;軟土地基的觸變性是因為軟土地基的固態性會因外力不同的作用而發生改變,當外界的外力達到一定的影響強度時,固態將會發生改變,形成稀釋的流動狀態。軟土是由粉細砂等顆粒物組成,其內部結構明顯不均勻,且不同物體的荷載對道路形成不同的外力,使得道路形成不同程度的沉降。
由于軟土地基具有含水量高、高壓縮性、透水性、沉降速度快、觸變性和不均勻性等特點,如果在軟土地基施工過程中沒有對軟土地基進行加固,那么地基將會失去穩定性,進而可能會發生沉降、坍塌等危害。軟土地基的較高壓縮性不利于專業的技術人員進行勘探,設計圖紙和施工。軟土地基的透水性低,使得軟土排水固化時間較長,排水不夠通暢,一些地基的內部結構容易積水,在溫度和外界荷載的共同作用下會使地基表面形成裂縫,一些地基表面將會出現積水和沉降的情況。軟土地基的穩定性和承載力較差,在沒有對軟土地基進行加固的情況下,受軟土觸變性和不均勻性特點的影響,道路的在不均勻的荷載力的作用下,路面易發生扭曲或者出現不規則沉降的現象,路面的結構將會遭到嚴重的破壞,嚴重者可能會造成人員傷害。
強夯加固技術是運用建筑器材反復敲打軟土層,利用自由落下的沖擊力來夯實地基,通過夯實地基下的深度土壤來提高地基的承載力和穩定性,從而降低它的壓縮性。另外,借助外部物體的力量來沖擊土層,能夠破壞軟土層的內部結構,從而形成大量的縫隙,一些土層中的積水便可以通過這些縫隙排出,這樣可以使軟土固結,提高地基的穩定性。在夯實地基的過程中,運用到的自由落下的力越大,所加固的效果也就越好。現階段我國通常所用到的強夯加固技術有:砂樁加夯法、擠密碎石加夯法、堆載預壓加夯法、強夯碎石墩。
粉煤灰的容量小,透水性較好,靜力抗剪強度較高,壓縮性較低。用粉煤灰、碎石等材料和水泥進行攪拌,可形成的水泥樁,這種水泥樁強度較大,有利于穩定地基。粉煤灰有效的解決了軟土地基中的問題,并且操作便利、簡潔,實用性較強。但是利用粉煤灰做成粉煤灰碎石樁存在一定的缺陷,一些技術人員沒有合理的計算好泵送連接接軟管的長度,施工過程中則會導致軟管出現堵塞的現象,一些軟管在遭受巨大的壓力的條件下易發生爆裂和破損,嚴重造成施工材料的浪費。除了粉煤灰碎石樁,粉煤灰的運用還有固結樁,固結樁的制造成本較低,施工人員也可以根據不同的軟土層來改變任意形狀。粉煤灰也是二灰樁更高的重要材料之一,二灰樁由粉煤灰、石膏、水泥加水攪拌而成,通過加壓擠入尼龍袋的模具中,擠壓周圍的土體,加強其透水性,形成固結硬化的樁體。二灰樁主要是對軟土地基產生擠密和置換作用,提高復合地基的承載力。
在市政道路施工過程中,可以運用土木合成材料的方法來加固軟土地基。在施工之前,相關施工單位及工作人員對施工現場的軟基路段的密實度、水文條件、地質情況進行勘察和嚴格的分析。其中,可采用振動法來檢測軟基路段的密實度,將一定的材料不斷地投入振動路段中形成固定土木合成材料層,加大深層次地基的密度。土木合成材料的施工方法不僅加固了道路軟基,還提高力軟土地基的質量。
現在大多數市政道路在施工過程中,由于受降水的影響,再加上沒有任何的防范措施,導致地基含水量較高,地基內的水無法正常排出,嚴重影響到地基的密實度。塑料排水板施工方法能夠有效的解決軟土地基含水量高的問題。用插板機將塑料排水板插入軟土地基中,在頂部預壓荷載的作用下,軟土地基孔隙中的水由塑料排水板排到砂層或塑料排水管中,再通過其它地方排出,從而加速了軟土地基的固結硬化。塑料排水板透水性好,排水性能佳且通暢,并且這種材料具有較好的延展性,能夠隨著地基變形而變化,不會影響其功能使用,另外這種方法所消耗的人力,物力,財力較小,經濟使用且劃算。
現澆混泥土管樁施工技術作為我國市政道路軟基加強的重要技術之一,該技術有利于加固道路軟土地基,提高施工質量。現澆混泥土管樁技術是指依靠沉腔上部錘頭的振動將內外雙層套管所形成的環形腔體在樁靴的保護下打入預定的深度,并且在環形腔體內現澆混泥土,在通過振動撥管,在環形區域中的土體和外部的土體之間就會形成混泥土樁管。這種現澆混泥土管樁施工技術施工速度較快,能夠縮短工期,為施工單位節約了施工成本,同時這種施工方法能夠適應各種地質條件,在現在市政道路軟基加固技術中的利用率不斷提高。該種方法運用也明顯的提高路基的穩定性。
袋裝砂井法是用透水性較好的織物沙袋裝砂礫石,設置在軟土地基中形成排水砂柱,加速軟土排水固結,這種方法效果好、成本低,并且在施工過程中操作簡單,是一個可行性的方法。
在市政道路施工過程中必須要有監管人員負責施工現場的安全問題,項目經理、質安員、施工員必須承擔自己的責任,認真對待自己的工作崗位,不能放過任何一個安全隱患,并及時解決任何一個細節問題。
施工單位要每天配備相關的工作人員對已施工的軟土地基進行檢查,有些軟土地基由于施工人員不合理的加固施工措施,而造成地基出現裂縫或者是沉降的情況,檢查人員需要及時進行登記,并告知相關工作人員,及時提出可靠地補救措施。另外,對一些已竣工并投入使用的道路,相關施工單位要對道路進行保養和維修,加固軟土地基的穩定性。
對于一些特殊作業的工作人員,必須要求其持證上崗,禁止無證人員操作。施工單位要定期對相關工作人員進行培訓,提高工作人員的素養,要求施工人員在施工過程中按工序施工,并且要達到國家有關質量部門的要求。
綜上所述,市政道路建設是我國城市基礎設施建設的重要項目之一,在市政道路建設施工中,要著重注意軟土地基加固技術的運用,全方位的分析施工地區的地質條件、環境條件,并提出可行性的施工方法,提高市政道路建設水平。軟土地基技術的不斷增強,促進市政道路整體質量水平的提高,進而推進了我國城市化的進程。