楊承軍 譚川海
(長江重慶航道工程局,重慶 400011)
近年來,隨著社會主義市場經濟的蓬勃發展,人們的物質文化生活水平不斷提高,各類型車輛的整體保有量逐年遞增,這給市政道路建設質量和公路基礎配套設施的完善性都提出了更高的要求,而軟土地基作為不良地基,地基地處理是其中的薄弱環節,其處理質量是保證道路建成后安全、高效運營的關鍵,也直接影響到道路路基的承載力。
軟土地基具有水密性大、空隙率高的特征。通常來說,軟土地基主要由黏性土和粉土兩種土質構成,此類土質表面聚集著大量帶有負離子的有機物質,能夠高效吸收外界的水分,提高水密性。一旦水分滲入軟土層,會使空氣進入軟土結構,進而產生空隙。
軟土路基雖然含水量大,但由于其土體顆粒較小,透水性較差,滲透系數較小。土體受到荷載作用后,呈現很高的孔隙水壓,不利于地基的壓密固結。
軟土中的淤泥和淤泥質軟土天然含水率一般高于其液限值,孔隙率大,干密度小,強度極低,處于流塑狀態,壓縮性極高。
因為軟土結構具有水密性大、空隙率高的特征,所以其抗剪切形變能力較弱。且軟土結構的黏性較差,一旦承載壓力超過限定標準,就會導致組織結構發生形變,如果不采取有效的加固處理措施,而直接在軟土地基上開展道路施工,則會增加發生地基沉陷、路面斷裂等問題的概率,縮短道路使用壽命。
表層處理技術是軟基加固處理中最常使用的一個技術類型,其主要是在軟基澆筑施工作業前,通過相應設備的使用將軟基中含有的水分基礎,并利用砂礫等材質進行填充,提升地基的穩固性。在砂礫墊層過程中,可供使用的材料相對較多,例如石灰石、石灰粉煤灰土等等,由于吸水性和隔水性較強,對于控制地基中水分的含量有著顯著效果。不過在材料選擇上,要根據工程的具體要求進行合理選擇,以免與其他材質的混入產生化學變化,破壞地基質量和穩定性。在應用表層處理技術實行軟基排水時,可以在合適位置上開設相應溝渠,并根據現場環境情況等因素合理設置水溝的尺寸和規格,以確保水分引出的有效性,降低對路基施工的影響。
排水固結法也是市政道路工程中最常使用的技術之一。不過由于該技術對環境要求較高,所以不適用于所有軟基處理,其一般應用于軟土地基的處理中,出現這一現象主要是由于該土層地基具有良好的穩定性,同時其排水固結作用也十分明顯。為了充分發揮排水固結法在地基加固施工中的優勢,施工人員通常會向天然土體當中設置豎向排水井。于孔隙較小的位置設置砂墊層,以此更好地優化排水固結的質量。由于排水固結法在施工中的諸多優勢,其施工速度快,成本投入低,故而在路面搶修施工中得到了廣泛的應用。
通過將碎石、石屑、粉煤灰同水泥一起摻和確定合適的配比,接著攪拌均勻,由此來達到高黏結強度樁形成的目的,同時在樁與樁之間的土和褥墊層共同形成復合地基,能夠有效避免軟土地基的下陷和沉降,增加地基整體承載力,這就是粉煤灰碎石樁法。該法的優勢在于強度較高,流動性好,同時施工簡單,所需材料較少,能夠最大限度地減少對環境的影響。不過,該法的缺陷在于施工過程中容易出現爆管問題,主要原因在于粉煤灰碎石樁技術的提升速度較慢,很難快速地將混凝土徹底排出,這樣就造成管道堵塞。
該技術又稱為動力加固技術,屬于我國市政道路軟土地基加固中常見的一種技術方法。該法是利用機械設備來對軟土地基進行加固,通過合適的機械設備對軟土地基施加一定負荷力,來對軟土地基進行擠壓,從而將地基中的水分排出,讓地基變得更為密實,提高地基整體的荷載力。該法的優勢在于對軟土地基的加固效果顯著,相比于其他技術手段而言,強夯法是最能夠提高軟土地基荷載力的方法,最大程度地提高了軟土地基整體的密實度。其次是該法能夠適用于多種情況下的軟土地基中,同時受到外界環境影響較小,只需要有合適的機械設備就能完成。最后是該法的操作簡單便捷,花費成本較少,不需要添加新材料,只需要租借機械設備就能完成施工,同時不占用額外的道路,最大限度地降低了對正常道路的影響,施工成本也不高,減輕了城市財政負擔。所以,目前我國城市道路施工中施工時間較為緊張的工程通常都會采用該法用以加強軟土地基,提高市政道路質量。
軟基處理是道路施工中常見問題,其處理效果的好壞決定著市政道路路基的承載力能否達到設計要求,對道路的行車安全也將產生重要的影響。本文針對軟土路基的基本特征,結合工程實際,提出了采用表層加固處理、排水固結、粉煤灰碎石樁、強夯加固等幾種處理方法,上述方法具有施工方便、可操作性強、經濟可行、效果明顯等特點,對于道路施工中的軟基加固施工具有一定的借鑒意義。