張大廣
(身份證號:350122198409055518,福建 福州 350000)
軟土主要是在質地結構方便比較松軟的土層,這種土層無論是抗壓能力還是排水能力都較差。在我國廣袤的土地資源當中,軟土土層在各地區都有出現,而如果在這種土層上建設道路,它會影響道路施工質量,甚至威脅相關工程結構安全。而很多地區軟土土層大面積存在,特別是市政道路工程建設領域中,道路工程規劃完全規避這種土層不現實,所以針對軟土地基的道路施工技術進行研究,處理好軟土地基并提升市政道路施工質量至關重要。
目前在我國部分地區市政道路施工前,施工團隊缺乏對相關地區軟土地基情況的深入全面勘察,不能提供完善細致且可靠的地質狀況資料,直接導致對施工地區軟土地基分布和結構狀態的精準判斷,這會導致道路出現裂縫或局部下陷。同時,因對軟土地基厚度缺乏詳細勘察,施工時未做好整體加固,進而導致道路整體沉降超過正常范圍[1]。另外,部分市政道路在設置地勘探測點時,探測點未能覆蓋具有代表性的軟土地基部分,探測點互相未形成有機聯系,導致探測結果無法全面反映該地區軟土地基分布和分層情況。
現代城市規劃理念下,市政道路是一項需要考慮長遠的工程,因此從本身規劃、施工技術到施工管理都要做好遠期規劃。而部分施工團隊在軟土地基處理方面僅僅考慮到了當下,施工單位為了保證收益,在包括軟土地基勘測和處理方式等方面都盡量從簡,導致處理效果并不理想,缺乏持久性。同時很多施工隊伍在應對軟土地基問題時,制定的方案忽略了環境因素,從當地氣候特點到施工期間天氣狀況都沒有進行全面分析,導致很多處理軟土地基的方法在實際實施中受到環境因素影響,進而也影響了處理效果和施工質量。
仔細來講,不同地區不同環境下軟土地基具體情況不一樣,尤其是市政道路工程面臨的軟土地基還涉及到城市工程、地下公共系統、歷史工程遺留問題影響。因此,針對軟土地及處理要充分考慮軟土特點和具體情況,處理好以下幾個要點:
軟土地基對道路質量的影響主要是無法提供可靠的支撐力,加上軟土本身流動性或受到地下水影響的不穩定性,很難保持對道路的長久穩定支撐。所以市政道路軟土地基施工首先要做好地基加固,給予整個道路一個穩定、可靠、耐用的基礎結構[2]。
軟土地基影響道路質量另一個原因就是其整體和局部都存在不穩定性,尤其是在受到日照溫度升高、雨水侵蝕情況下,土層很容易發生流動和局部下陷,影響路面平整度。
在道路施工中,任何道路都會發生一定量的自然沉降,而在軟土地基上,因為土層本身結構不穩定,土層之間缺乏一定韌性和均勻韌性,在道路沉降情況下,其形變情況不同,導致道路斷層或凹凸不平。所以需要通過技術方法提升軟土地基土層韌性、均勻性,確保其在沉降情況下保持整體性和平衡性。
任何情況下,地基土層如果容易被水滲透,土壤則更容易出現不穩定情況。所以通過技術方法降低軟土地基滲透性,利用排水結構和排水方法盡快排除水分,也是確保地基穩定的重要方法[3]。
因為軟土地基土質松軟且缺乏穩定性,提高軟土地基強度則成為首要任務,此時高強度夯實法則是有效方法之一。施工方法為:在對軟土地基具體分布和結構情況進行勘察的基礎上,使用機械設備對土壤進行碾壓、擊打和夯實,該階段需要注意以施工環節為基準,對土地夯實程度進行監測,以監測數據對碾壓、夯實工藝力度、范圍和次數進行控制調整。例如,使用光輪碾壓機對市政道路軟土地基進行夯實時,一般可以按照三分之一重疊方法來循序漸進開展夯實工作,既保證了夯實力度達到要求,又避免了過度夯實浪費技術資源。
高強度機械夯實法在處理軟土地基方面具備施工簡單、易于管理、見效快等優勢,并且通過該方法可以提升整個道路地基層強度,提升道路穩定性,對施工隊伍來說也是高性價比的方法之一,因此在很多市政道路工程軟土地基施工中得到應用。
基樁加固工藝在現代很多市政道路及公路工程軟土地基施工中都有大量應用,其中又以水泥攪拌樁法、高壓旋噴樁法具備更有效、施工更便捷的優勢。例如,水泥攪拌樁工藝主要是利用攪拌樁機將水泥混合物注入軟土地基中,在此同時對其進行攪拌,讓水泥和軟土層物質在攪拌中發生反應,促使軟土層硬結化,進而優化軟土地基本身結構和強度,形成整體性較強且水穩定性較好的地基層。
在對市政工程軟土地基進行勘測情況下,如果發現軟土構造過于復雜,結構穩定性極為不穩定,且存在含有大量水分情況時,可以采用換填置換技術。也就是將軟土土層全部或部分挖除,再采用強度高同時滲水性優異的硬土、砂石材料進行填充,建立穩定耐用的道路基礎[4]。在使用該方法時,一般采用由內到外的順序,并逐層進行換填和壓實,保證整個置換后的地基質量達到要求。例如,在福建省某市某道路建設過程中,經過勘察,發現施工地區存在多處局部坑洼、下陷的軟土土層,同時還有一些歷史施工遺留下來的回填垃圾。施工隊通過計算和評估,采用換填技術,以砂石硬土組成的高強度填筑材料對區域軟土和回填垃圾進行置換,提升了整個道路地基穩定性和路面平整性,同時也避免了回填垃圾因道路損壞隨雨水、空氣等四處滲透,影響城市居民健康。
顯然,該方法比較適用于軟土分布較小、土層較淺的情況,如果軟土層過厚,置換量過大,不僅會提升施工難度,延長施工工期,還會造成投資建設成本提高,影響施工效率和效益。所以使用該技術的核心依據就是前期勘測結果,尤其是對軟土層厚度和置換面積的計算結果,再結合施工資源條件等進行綜合考慮。
在市政道路工程中軟土地基土層較薄、含水量較大情況下,可以在軟土地基上敷設一層砂墊層,厚度根據土層厚薄和含水量控制在50cm-130cm 左右。該方法一方面可以提升道路地基結構穩定性,同時可以對軟土層進行固結,更重要的是它可以提升整個道路地基排水功能,可有效降低地基含水量和填土內水位。砂墊層技術主要用到的設備是自卸汽車、推土機,通過他們將砂土均勻攤鋪在軟土地基上,需要注意處理好砂墊層與周邊排水通道的銜接處,以保證整個道路排水系統正常運轉[5]。
例如,在武漢市某區域市政道路建設中,施工隊經過勘測發現某路段分布有大量淤泥質黏土,這些軟土層不僅含水量很高,而且內部含有大量不穩定雜質,導致整個土層和地基抗剪力強度和穩定性都非常低。所以施工隊根據勘查結果決定采取砂墊層技術,使用砂石作為主要材料,敷設了砂墊層,并配合道路兩邊排水渠道布置好了排水系統。通過該方法提升了該段市政道路地基穩定性,同時也加強了排水功能。
綜上所述,在我國很多城市市政道路建設面臨著軟土地基影響的情況下,基于市政規劃科學性和經濟性考慮,很多道路不可避免需要在軟土地基上進行建設。為了保障市政道路質量、穩定性和耐用性,維護城市交通和市民出入安全,則需要對軟土地基施工技術進行深入研究。在對傳統市政道路軟土地基施工技術中相關問題進行反思總結的基礎上,對軟土地基具體分布情況、特性進行全面深入勘測,結合實際情況選用合適的軟土地基處理方法,進而提升市政道路施工水平,保證道路質量,提升施工效益。