康林
(西安鐵一院工程咨詢監理有限責任公司,陜西 西安710065)
通過有效研究,結合公路工程施工實際,本文總結了常見的軟土地基危害,進一步提高了對于軟土地基施工的認識,以此結合有效的技術實踐與創新,提出了具體的施工技術措施,希望結合有效闡述,能夠為國家發展奠定良好基礎。
所謂的軟土地基,指的是一類壓縮性較強且建筑強度較低的土層結構,根據目前我國的實際情況來看,軟土地基的情況較為多見,為了在軟土地基上進行公路工程,確保工程的穩定性就需要被擺在第一要義和重點考量。軟土地基通常情況下是以下三個特征:首先,屬于淤泥質土;其次,強度較低;最后,透水性較差,所以施工過程中難度相對較大。針對軟土地基的施工建設過程之中,工程隊伍需要著重做好以下幾個方面的工作:如果地基遇到流動性較強且含有較大的孔隙比例,有透水性隱患的情況,往往該地基的問題相對較大,需要加強注意。結合我國過往的公路工程建設情況來看,由于軟土地基的問題造成的安全隱患現象,不在于少數。首先,軟土地基會對道路的穩定性產生負面作用,而且其威脅性是從整體出發導致的,會導致路面出現部分或整體塌方的情況,公路失去穩定性將無法正常投入使用。其次,軟土地基會造成公路沉降、變形的風險,而造成這一負面現象的主要原因在于,軟土地基的土地荷載力相對較為有限。為了最大程度上保證公路的安全、穩定使用,就需要施工人員額外加強注意。只有掌握軟土地基上相關的技術,才能改變軟土地基不可靠的因素,確保車輛安全地在公路上行駛,并且從根本上保證公路的使用壽命和使用年限,下文將對軟土地基中,公路工程所需要注意的要點和措施進行逐一的分析與講解。
使用換填法進行軟土地基的改造工作過程之中,需要對地基進行預先的開挖處理,將不符合建筑強度需求的軟土進行替換,并將契合工程需求的土質重新回填到地基之中。所以,對土質而言,最為重要的即為厚度,一般需要將半米至三米的土質進行回填,如果深度過深或過淺,都不適宜采用換填法進行工作。當確定開挖深度后,則需要對整個施工現場的狀況展開詳盡地分析工作,目前來看該方法運用場景主要集中在淤泥、濕陷性黃土和暗溝等環境之中,其他的環境與換填法的使用契合度并不高。在公路工程具體推進的過程中,需要根據荷載量進行分析回填。需要注意的是,所選擇的回填材料的不同,在具體展開工程的過程中也存在具體的差別,為了更好使用這一方法,可事先開挖一條排水溝,預防地下水、地表水外滲的情況出現。部分的軟土土質容易出現傾斜等問題,針對這樣的現象則需要分步驟、分層次地進行回填的措施。從本質上來看,換填法其原理是將土壤的特質進行調整,并且不會產生額外的負面影響,但其工程存在較大的操作難點,其工程量相對較大,且造價相對較高,針對大面積整片的軟土地質情況,該方法的適應性并不高。
所謂的拋石填筑法,其原理是將軟土中的水分擠壓,從而提升土質強度。在目前的公路工程之中,施工方式以機械性方法為主,在拋石填筑的過程中也以機械為主,需要盡量保持均勻處理,在機械碾壓的過程中,施工單位也要預先考慮到石頭顆粒的大小,才能確保碾壓的次數、力度等符合需求和規范,并且壓實后也不會出現額外的碾壓痕跡,不出現彈簧土的情況。在碾壓作業完成后,仍然會出現一些較為細小的縫隙,針對縫隙可以采用小的碎石進行填充,然后展開二次碾壓,直至整個地基平整無明顯縫隙。此時的路基已經基本滿足后續的工程推進,要在這樣的基礎上再進行砂礫層的鋪設,厚度必須要保證超過50 公分。為了有效避免潛在可能發生的不均勻沉降問題,需要在路槽的整體下放額外加裝一個土木格柵,確保整個地基的受力情況較為均勻,保證路面的平整程度。對該方法的使用情況來看,保證施工質量是確保后續工程效果的核心關鍵所在,同時施工單位還需要加強對土質情況的檢驗,做好對工程推進過程中的動態化監控,做到第一時間發現潛在的不足與隱患,一旦出現問題也能加以及時修正和解決,完善相關工作。
根據現有的經驗來看,針對軟土地基的修繕作業,添加劑法是目前最為穩定、最為有效的方法之一,添加劑的主要成分為石灰,石灰在與黏土的充分攪拌之后,石灰能夠吸收土壤中的水分并且有效固結,改變傳統含水量以及土質的特性,確保土壤整體結構的穩定性,也能保證長期受力情況下,土質仍然能夠保持高度的穩定性,為工程施工奠定基礎。添加劑法的重點在于,需要對生石灰的消解程度有一個合理的判斷,確保發熱時間與溫度在可控范圍之內。此外,任何土質的實際情況都存在客觀的差異,施工人員必須要充分測量、分析和計算的基礎上,進行添加劑的選擇與配比。通常情況下,運用最為廣泛的即為改良土、石灰土以及水泥。改良土,顧名思義即為運用已有的土質添加一定含量的摻石灰(含灰量6%),其特點在于施工較為便利且造價低廉。石灰土則使用的是摻石灰(含灰量在10%-12%)。水泥穩定土則使用的是含水泥的黃土,水泥的含量在5%左右,盡管其施工的周期相對較短,成型速度較快且適應力強,但其造價相對較高,不利于大面積路況展開使用。
該方法的原理為:運用大型攪拌裝置,將水泥等材料與地基土進行攪拌,使其形成柱狀、格柵狀等規則形狀,或直接制成連續的增強體,通過這種方式形成的復合地基,具有較高的載荷承載能力,減小沉降量。此外,深層攪拌法還可以具體采用兩種方法,即噴漿法與粉噴法。深層攪拌法的最大優勢與亮點在于,能夠適應含水量相對較大且承載能力較為薄弱的淤泥型的軟土地基,如果在前期勘查過程中,發現地基中的地下水含量相對較高,或者地下水具有較強的腐蝕性,即可使用深層攪拌的方法進行作業,確保施工方完成地基夯實的工作。施工的材料必須具備如下:水泥原材料,專業的機械設備以及攪拌裝置。攪拌裝置根據力度和功率的不同,可具體劃分為單軸攪拌器和雙軸攪拌器,水泥則需要根據土質的情況預先配比完成,需要注意水泥需要使用的時候再制作,預防其發生凝結的情況。
該方法的原理為:使用鉆機對地基進行鉆進,鉆進的過程中同步伸入注漿管,注漿管頂端需設置噴嘴,注漿管到達指定位置以后,使用約為20MPa 的壓力對內部土體進行持續沖刷,借助水泥的固結能力構成增強體。注漿管的個數為1-3 不等,可根據具體情況與要求確定。在注漿的過程中,通過調整噴頭的方向和位置達到旋噴的效果。在使用高壓旋噴注漿法后,地基的承載力能夠得到明顯的提升,有效降低產生不均勻沉降的可能性的同時,還能防止滲水的目的。該方法在不同的軟土地基上都能得到運用,是目前適應性最廣泛的一類方法。
總之,結合以上研究,通過對公路工程施工過程軟土地基施工技術的進一步總結,提出了具體的施工策略,希望有效的闡述能夠為相關技術人員提供有效參考,從而不斷提高軟土地基施工效率。