劉東旭
【摘 要】城市化進程的推進,對交通運輸基礎設施建設的要求不斷提高,在市政道路施工中,經常會面臨軟土地基問題。由于軟土地基具有較差的性質,因此無法直接被用作市政道路的基礎,道路基礎施工之前必須做好相應的處理工作。這就要求工程建設必須做好軟土地基分析、施工工藝選擇和運用,以確保工程質量。
【關鍵詞】道路施工;軟土地基;處理技術
1、采用軟土地基處理技術的必要性
軟土地基比較的特殊,在軟土地基施工過程中,需要將一些針對性的措施給應用進來;比如,軟土地基較軟,有著較高的含水量,那么就可以對夯實力度進行加大,促使軟土的抵抗性能得到提升,抗液化力度得到增加,以便能夠更加安全的使用軟土地基。在處理軟土地基的過程中,通過軟土地基處理技術的應用,可以促使軟土的抗剪能力得到提升,軟土的透水性能得到強化。施工路徑不需要改變,市政道路建設對軟土地基的要求就可以得到滿足,施工成本不僅可以得到節約,土地的利用面積以及使用效率也可以得到提升,這樣市政道路施工建設進度就可以得到有效的加快。
2、軟土路基的施工特點及其處理問題
由于軟土路基本身其特點是天然含水量大、孔隙比大、壓縮系數高、強度低,會在道路施工中嚴重影響其施工質量。軟土路基在道路施工中,由于其自身的抗剪強度較低,經受不住外界的振動和負荷,外界干擾很容易引起其自身結構的變形,嚴重時還會使得路基出現下滑塌陷等。軟土路基在沉積的過程中會受到環境因素影響,軟土中間層常常是由一些砂層和粉土組成的,因此軟土中間層有利于軟土凝結和下沉,和軟土中間層相比較,軟土的下降較少,最終就會出現軟土路基沉降不均勻現象。在軟土路基處理時候,不能因地制宜使用合理有效的處理方法,在地基的選擇上存在盲目性,比如在飽和軟黏土處理時,應該盡量不要選擇振密和擠密加固方法。在實際道路施工時應該按照地基加固的原理和工程地質條件,因地制宜的選擇合理有效的處理方法,來對軟土路基進行加固。每種地基都有其自己的適用范圍,在道路施工過程中,如果不能對遇到的問題進行正確分析定位,盲目擴大其應用范圍,就會導致道路質量出現問題,因此施工單位要特別注意這種問題。
除此之外,對一些地表土質狀態較好的但含水量也較多的地基,在具體施工之前可以采取有效的方法將其含有的水分徹底排出,如開挖溝槽方法,進而促進相關機械設備的順利施工,最后在對溝槽進行回填施工時,要選擇透水性較佳的施工材料。
3、道路施工中軟土地基處理技術應用
3.1動力加固法應用控制
該軟基加固法即強夯法。其工作原理為,將沖擊力的破壞作用利用起來,通過作用于不穩定的土體結構,擠壓周邊土質形成夯坑。目前的市場環境中,可供選擇的加固技術有:動力固結、動力置換以及動力密實三種。動力加固法有著加固周期短、操作簡單便捷、降低造價成本等優點,為使這些應用效果充分發揮出來,應加大其技術應用原理和應用要點的研究力度。
3.1.1動力固結法
市政道路軟基加固技術中的動力固結,就是將因沖擊力形成的應力波利用起來,對不良的土體結構進行破壞,以使土體局部形成具有排水功能的縫隙。如此,就能將市政道路軟基土體中的孔隙水排出,以強化軟土體的固結效果。據相關數據統計,夯擊力大小決定了土體的沉降量,且呈正比關系,即土體液化達到90%后,其結構內部的吸附水就會轉化為自由水。此時,軟土體的結構強度會最小,但孔隙水消失,自由水又會在土體的顆粒吸附作用下形成吸附水,如此,有效解決了軟土加固技術的應用問題。
3.1.2動力置換
該加固法即通過樁式置換和整式置換來處理道路工程的軟土地基環境問題。樁式置換的應用,就是提高夯擊力,以使碎石填筑在軟土體中形成具有穩定作用的碎石樁。整式置換,則是指在施工中注入粉碎的碎石,制作成具有加固效果的碎石墊層結構,以保證道路路基質量達到要求。
3.1.3動力密度
動力密實效果的達成,即利用強烈的沖擊荷載,對土體間的空隙進行分別壓實,改善道路施工的軟土地基環境。實踐證明,動力密度加固法可使軟土地基環境的承載能力提升至3倍左右。
3.2粉煤灰碎石樁處理技術
這一地基處理技術主要是利用石屑、粉煤灰以及碎石等材料,將這些材料與水泥進行充分混合攪拌,攪拌成黏結強度非常好的樁。針對樁與樁、褥墊層與軟土環境,應該進行共同制作形成復合地基,地基相對穩定,以提高道路施工軟基環境的強度效果。該技術應用于實踐的優勢為:簡化了混凝土的灌注過程、強化了漿液的流動性與和易性。但是,該法在具體應用過程中,粉煤灰碎石樁加固施工工藝存在泵送混凝土堵管問題,此時,如壓力過高,將會導致輸料管爆裂。其原因是泵送連接軟管較長且混凝土和易性不高。在此情況下,壓力降低后,堵管要重新成孔,這就造成了泵送材料的大量浪費。為此,施工技術人員應將其運用于混凝土和易性較高的軟土環境,方能將其加固效果充分發揮出來。
3.3水泥攪拌樁處理技術
水泥攪拌樁處理技術在市政道路的軟土環境中主要運用于處于飽和狀態的結構加固控制,其作用原理為:將水泥作為固化劑,并在地基上采用特制的攪拌機械設備,使水泥與軟土能夠以充分且完整的狀態進行攪拌。當水泥與軟土發生物理與化學反應后,就可對軟土地基的強度與穩定性起到提升作用,進而增加變形模量與地基的承載能力。
這一處理技術的施工工藝主要包括以下幾點:
(1)對攪拌樁的樁位進行合理的固定,將攪拌樁向指定的樁位區域進行移動,借助水平儀來做后續的調平以及對中處理。這一過程中,應該借助吊線錘與經緯儀等測量儀器,確保能夠實現對導向架的垂直度雙向控制。另外,在開展攪拌機的預攪下沉作業時,應該在后臺開展水泥漿液的拌制工作,在開展壓漿工作之前要把漿液向料斗中進行灌注處理。這里漿液的水泥材料主要指普通硅酸水泥,即進行水灰比的控制,在明確了設計規范與要求前提下,保證每米深層攪拌樁按照既定的規范實現50kg以上的控制。
(2)正常啟動深層攪拌樁機轉盤后,需待攪拌頭轉速達到目標要求后,才可著手進行鉆桿下沉攪拌。此過程中,下沉施工操作人員應沿著導向架進行作業控制,且下沉時經檔位調整控制下沉速度,并保證工作電流在額定范圍內。當鉆桿下降至既定深度,就可將灰漿泵打開,而后,把漿液經管路輸送至攪拌頭的出漿口。此時,施工技術人員應在出漿時及時啟動攪拌樁機和拉近鏈條裝置,進而為土體與漿液的充分拌合提供保證。
(3)當攪拌鉆頭提升至與樁頂留有50cm的高度后,就要關閉灰漿泵,并經重復攪拌下沉,來提升作業質量效果。需注意的是,完成一根樁的施工后,要為下一根樁進行位置確定,以保證水泥攪拌樁滿足施工圖紙的設計要求。
上述水泥攪拌樁加固技術,在市政道路工程的市場環境中適用性較廣。水泥能夠吸收軟土環境中的水分,以提高軟基結構的黏結度,具體施工過程中,技術人員應將攪拌充分作為技術運用控制目標,以使水泥能夠深入至軟基的孔隙內部,并以均勻狀態分布。如此,不僅改善了工程所處的軟土地基強度效果,還不會對所處的施工現場環境造成污染。
4、結束語
當前市政道路不管是建設上的規模亦或是進行建設的數量都有著一定的空前性,因此應該對軟土地基的加固處理給予有效的重視。在其進行施工的時候,應該按照具體工程的實際情況去合理的對軟土地基加固技術給予選擇,使其能夠保證施工方案的有效性與合理性,并且還應該在進行施工的時候針對相關細節給予合理的控制,保證施工的質量。
參考文獻:
[1]尤奇.市政道路施工的軟基加固技術探析[J].住宅與房地產,2017,(6):266.
(作者單位:遼寧省交通規劃設計院有限責任公司)