劉殿升
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軟土地基普遍具有孔隙率大、含水量高、壓縮性高等特性,如果處理技術選擇不合理,或者處理工藝不夠科學,必然會影響公路工程路基的強度,不利于保證施工質量,影響公路工程的正常使用。因此,必須高度重視軟土地基處理效果,及時分析軟土地基的特性,結合工程特性,選擇合理的軟土地基處理技術,保證公路工程能夠正常使用[1]。
路面壓實度會使公路橋梁的使用效果受到影響,內部結構復雜,在后續施工時,若是忽略路面壓實度,則會導致路面塌陷。軟土路基的穩定性在區域性路面建設中發揮著重要作用,若是施工過程中出現嚴重降雨,則會導致路面積水,公路橋梁受雨侵蝕,建筑物沉降等情況出現。
在公路橋梁施工中,由于受到干預性因素影響出現沉降狀況,甚至損害建筑物。在公路施工中,地基是基層結構后續施工時可能會有傾斜現象出現,影響公路橋梁使用周期和質量。在后續施工時,應及時分析土層情況,制定控制標準來保證土質層的合理性。
(1)墊層處理技術。墊層處理技術多應用在軟土地基地勢比較低的地段,應用此項技術的主要目的是保證軟土地基的沉降,不會影響總體設計效果。在具體應用過程中可采用多種材料,常用的材料有砂、砂礫、灰土。將墊層材料回填到軟土地基中,通過機械攪拌和壓實的方法,提升軟土地基的強度和承載力,以滿足公路工程后期施工要求[2]。
(2)換填處理技術。換填處理技術是目前公路施工中處理軟土地基的常用技術,主要機理為清除一定范圍中的軟土地基,然后用砂、碎石、山坡石、灰土或者素土等強度比較高的材料進行分層換填;然后再用壓實設備將回填層壓實到規范要求的密實度,以提升地基持力層的總體承載力及擴散應力,降低地基不均勻沉降量[2]。此種方法有一定的局限性,多應用在軟土地基比較淺的地段,如果軟土地基深度過大,會增加換填的工作量及成本。換填處理技術的經濟實用高度通常為2-3m。
(3)擠排軟土地基處理技術。如果公路工程施工路段,是水塘、魚池或者流動性比較強的淤泥地段,此時軟土地基的含水量比較大,采用換填技術或者墊層技術,工程量比較大。此時可采用擠排處理技術,來提升軟土地基的強度。目前常用的擠排處理技術有兩種,一種是拋石擠排處理技術,另一種是爆破擠排處理技術。二者相比,前者成本較低,對周圍土層的影響比較小,后者成本略高,影響范圍比較大,適用于周圍軟土地基范圍大,且周期沒有其他建筑物的軟土地基處理中[3]。
(4)表層排水處理技術。如果在公路施工中,遇到了土質條件比較好,但含水量比較大的軟土地基,僅采用換填處理技術,效果欠佳,且工程量比較大。需要先進行挖溝開槽排水處理,以降低地層表面的含水量,確保各項施工機械設備能夠順利通過。通常情況下,為充分發揮溝槽的排水效果,排水之后,需要回填一些透水性比較好的砂礫或者碎石。
(1)堆載預壓處理技術。堆載預壓軟土地基處理技術的應用機理為通過使用等于或者大于設計荷載的填土荷載,促使軟土地基提前發生固結沉降,以提升地基強度,保證后期各道施工工序能夠順利開展。當軟土地基的強度達到公路工程設計標準之后,卸去荷載。通過此項技術處理的軟土地基,通常不會再發生較大程度的固結沉降,在具體施工中,多應用路堤回填土作為堆載材料,以降低軟土地基處理的成本[4]。為保證處理效果,堆載時分層分級堆加荷載,并對加荷速度嚴格控制,避免發生更加嚴重的剪切破壞,影響地基強度。目前此項技術愈發成熟,且施工比較簡單,在整個處理過程中,無需特征施工設備及原材料。比較適用于固結系數小的軟土地基處理。如果工期允許,可單獨使用,如果工期比較緊,可聯合其他處理技術同時使用[4]。
(2)真空預壓處理技術。即在軟土地基中鋪設砂井或者塑料排水板,并在表面鋪設砂墊層,然后再覆蓋上一層密封膜,和外部大氣完全隔絕。通過埋設在軟土地基中的吸水管道,通過真空泵進行抽氣處理,以排出膜內部空氣,利用外部大氣壓的作用,加固軟土地基。和堆載預壓處理技術相比,真空預壓技術無需荷載,省去了荷載加載及卸荷的工序,大大縮短了軟土地基處理時間,并且不會破壞地基的剪切力,多應用在大面積軟土地基處理中[5]。
綜上所述,我國交通運輸發展迅速,在建設公路橋梁施工中經常會有軟土地基出現。軟土基是公路橋梁施工的主要構成,影響著工程的質量。本文結合理論與實踐,分析了公路施工中軟土地基處理技術及應用。分析結果表明,軟土地基具有含水量高、強度低、孔隙比大等特性,對公路工程施工質量的影響比較大,需要采用合理處理技術,以提升軟土地基處理效果。不同處理技術有其獨特的適用范圍及優缺點,在選擇時,要結合軟土地基的實際情況,選擇與之相適的處理技術,以保證公路工程施工質量。