王亞軍
(蘭州甌亞建設(shè)工程有限公司,甘肅 蘭州 730000)
軟土路基主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭土以及松散砂等土層構(gòu)成。它們的成因、結(jié)構(gòu)和形態(tài)雖然不同,但都有含水量大、壓縮性高、強(qiáng)度低和透水性差的特點(diǎn)。軟土路基不能簡(jiǎn)單的只按路基條件確定,因填方形狀及施工狀況,有必要在充分研究填方及構(gòu)造物的種類、形式、規(guī)模、路基特性的基礎(chǔ)上判斷是否應(yīng)按軟土路基處理。在公路建設(shè)過程中,有些軟土地基填筑過程中就因路基變形,無法定型鋪筑路面;有的勉強(qiáng)鋪筑了路面,但軟基變形。未待交工驗(yàn)收,路面就開始失穩(wěn);有的在運(yùn)營(yíng)中變形,不但要年年整治,耗用大量人力、物力和財(cái)力,而且影響行車安全,中斷交通。在軟土地基上修建道路,首先要進(jìn)行加固處理。因此,加強(qiáng)對(duì)軟基處理效果的研究,對(duì)于確保道路工程質(zhì)量意義重大。
軟土路基強(qiáng)度低,如果想建造出品質(zhì)較高的道路,務(wù)必對(duì)路基的使用壽命和強(qiáng)度進(jìn)行保證,否則將容易出現(xiàn)道路交通事故,從而給社會(huì)治安帶來不良的影響。一般軟土路基強(qiáng)度低,如果它在外力的作用之下,就會(huì)發(fā)生下沉、變形等的現(xiàn)象。就會(huì)難以市政道路工程相關(guān)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。那么,在處理道路軟基的過程里,有關(guān)軟土的取樣是技術(shù)人員必做的一件事情。并且還要進(jìn)行一系列的研究與化驗(yàn),從而使得軟土施工工藝和技術(shù)措施得到提高。這樣,便能使得路堤荷載的基本要求得到滿足。
因受雨水的沖刷,邊坡的軟土路基易受破壞,尤其市政道路工程中,邊坡的穩(wěn)定將受到影響。因此一定要處理好邊坡的路基。且地段符合標(biāo)準(zhǔn)的,也要做好邊坡路基的處理。同時(shí),對(duì)于路基穩(wěn)定與否要相當(dāng)重視。目前,關(guān)于在軟土地上的邊坡處理的要求更高。在處理邊坡路基的過程中,一定注重技術(shù)方法與措施,保證不因雨水沖刷而使得邊坡路基受到破壞,同時(shí),要注重好整個(gè)道路工程中的施工效果。
軟土路基易在荷載作用下產(chǎn)生較大的不均勻沉降,這種情況將導(dǎo)致路基失去穩(wěn)定性。因而,軟土質(zhì)地段對(duì)道路工程的建設(shè)其實(shí)是非常不利的。不過為了使得道路工程中的實(shí)際情況與城市規(guī)劃總體需求得到滿足,必需要選擇軟土質(zhì)地段實(shí)行施工。畢竟軟土有著較小的荷載系數(shù),因而在處理地基的過程里,必需加一部分硬質(zhì)土壤,否則對(duì)于路基的強(qiáng)度將很難得到控制,于是便形成了技術(shù)問題的客觀性,技術(shù)人員在給軟土路填土過程中應(yīng)當(dāng)重視填土的控制度,使得路基的剩余沉降和沉降得到嚴(yán)格控制,從而使得路基更具有穩(wěn)定性。
拋石擠淤為強(qiáng)迫換土的一種形式,通過在軟粘土中拋入較大的片石、塊石,使片石、塊石強(qiáng)行擠出軟粘土并占據(jù)其位置,以此來提高地基承載力、減小沉降量,提高土體的穩(wěn)定性。
拋石擠淤法一般適用于厚為3~4m的軟土層和常年積水且不易抽干的湖、塘、河流等積水洼地,以及表層無硬殼、軟土的液性指數(shù)大、層厚較薄、片石能沉達(dá)下臥硬層的情況。由于拋石擠淤法施工簡(jiǎn)單,不用抽水、不用挖淤、施工迅速,所以現(xiàn)場(chǎng)樂于采用,特別是在路基工程中,更是常用此法來處理其下的軟土地基。
即通過一些化學(xué)手段對(duì)地基進(jìn)行固結(jié),以加強(qiáng)其強(qiáng)度,提升其穩(wěn)定性。經(jīng)常用的處理手段通常有三種:一是深層攪拌法,二是灌漿法,三是高壓噴射注漿法。深層攪拌法,即在軟土中摻加固化劑經(jīng)攪拌機(jī)攪拌,軟土和固化劑會(huì)發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)從而提高地基強(qiáng)度和穩(wěn)定性將軟土硬化加強(qiáng)其整體性。固化劑的主要組成部分多是水泥石灰等攪拌機(jī)為特質(zhì)攪拌機(jī)另外軟土和固化劑的鉆合盡量在地基深處就開始進(jìn)行。利用此方法莊要就是為了增強(qiáng)軟土的強(qiáng)度提升承載力,以達(dá)到減少沉降量的目的從而為邊坡的穩(wěn)定性提供必要保證,此外之所以要用攪拌機(jī)加固,主要是為了讓軟土和固化劑之間發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng),它與混凝土的硬化有著很大區(qū)別,混凝土的凝固速度比較快,因?yàn)槠溥M(jìn)行的是水解水化作用。
水泥攪拌樁加固的基本原理是基于水泥加固土的物理化學(xué)反應(yīng)過程,利用機(jī)械設(shè)備將水泥噴入待處理的道路軟土路基內(nèi),并不斷上下攪拌均勻,促使水泥與土發(fā)生水解水化反應(yīng)并形成凝膠體,最終形成一種穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)整體,從而提高了土體的整體強(qiáng)度,滿足路基使用承載力的要求。其施工方法是利用攪拌機(jī)定位,待深層攪拌機(jī)定位后,由操作人員啟動(dòng)攪拌機(jī)電機(jī),待攪拌機(jī)下沉到一定深度時(shí),即開始按0.5:1的水灰比配制水泥漿,灰漿拌和不少于3分鐘。鉆頭露出地面后,開啟灰漿泵進(jìn)行試噴,為使軟土和水泥漿攪拌均勻,再次將攪拌機(jī)邊旋轉(zhuǎn)邊沉入土中,至設(shè)計(jì)加固深度后再將攪拌機(jī)提升出地面。
高壓噴射注漿法是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度,以高壓噴射流使固化漿液與士體混合,凝固硬化加固地基土體的方法。它適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘性土、粉土、黃土、砂土、人工填土和碎石土等地基。高壓噴射注漿法在意大利、日本和聯(lián)邦德國得到較快的發(fā)展,意大利Radio 公司還開發(fā)了可同時(shí)在鉆進(jìn)中檢測(cè)地層土質(zhì)、機(jī)器控制和自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)漿量并收集反饋信息的機(jī)械,國內(nèi)也很重視并已進(jìn)行過一些探索性試驗(yàn)。
綜上,公路工程中的軟土路基施工技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)而又復(fù)雜的技術(shù)。在實(shí)際工程中為了保證處理效果應(yīng)先對(duì)地質(zhì)情況與工程需要進(jìn)行分析,然后選擇最為合理的方式處理。同時(shí)保證施工的經(jīng)濟(jì)性與規(guī)范化的要求,即根據(jù)工程需要選擇合理的工藝并按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施,克服不利因素保證軟土處理的效果。