張 奎
(安徽省交通建設股份有限公司,安徽 合肥 230031)
我們知道,軟土地基有著承載力較差、抗剪能力弱、可壓縮性高、水量高等特點,一般由軟弱黏土、松散砂、有機質土等土層組成。由于軟土地基有著極高的含水量,土質的含水量通常在50%~75%,處在飽和狀態,影響了其滲透能力,導致地基土質有著較長的固結時間,軟土地基在受到外部載荷的時候,還會增加孔隙內的水壓,造成地基不均勻沉降的發生,嚴重影響地基的強度和整體質量。
從道路橋梁工程施工的某種程度來說,工程設計是軟土地基技術的重要影響因素之一,通過對工程設計方案的有效更改能夠在一定程度上對軟土地基產生的問題進行有效解決,尤其是施工中的過渡緩和設計。對于路橋工程來說,橋梁建設工程由于其跨度大,可分為不同的階段,且各相應階段的土質也不同,因此路基強度也不同。如果要完成橋梁項目不同階段的連接,需要有一個過渡階段。
我國對于不同橋梁有著不同的等級規定,并且對于不同等級的橋梁也有不同的質量要求,而軟土地基施工的質量對于整個橋梁工程有著直接的影響,所以,在對項目進行施工設計時,要先對軟土地基可能出現的問題進行提前預估,例如,沉降問題,根據預測問題選擇合適的軟土地基施工方法。
在道路橋梁工程施工過程中,不同的地質條件對于軟土地基技術有著不同的影響,因此,項目施工環境和施工水平在一定程度上也影響著軟土地基技術的應用。軟土地基主要包括砂性地基和黏性地基。砂基主要適用于通過壓實技術加固內部地基的目的,而粘性地基更適合于通過壓實技術加固內部地基的目的。要保證施工質量,施工人員應根據施工項目的實際情況和施工技術水平隨時調整軟基技術。。
道路橋梁軟土地基強夯技術使用頻率比表層排水法更低,適用的范圍主要是沙性軟土地基,砂性軟土地基主要是指黏性土、碎石土以及濕陷性黃土等一系列砂性土質的軟土地基。道路橋梁軟土地基強夯技術的優點是簡單易行,選用的機械簡單,可以在工期較短的時候采用。這種技術主要是通過重夯的強夯機反復從較高的地方落下,使地基產生較大的壓力,使軟土地基成為高密度、密實的地基土。通過路橋軟基的強夯技術,可以大大提高軟基的承載力。
穩固劑表層處理法的核心是通過在軟土地基中加入生石灰、熟石灰和水泥混凝土等材料,改變軟土地基的物理化學性質,最終改變軟土地基土壤的含水量,抗剪切程度和抗壓縮程度。該方法適用于軟土地基的厚度較小的情況,正常范圍保持在3cm~6cm,超出這個范圍使用該方法的成本較大,低于這個范圍沒必要對該軟土地基進行穩固劑表層處理。需要注意的是,該方法處理后的地基需要在鋪設完成后一段時間內壓實和保持,在穩定劑穩定后需要進行第二次壓實和養護。
道路橋梁土壤置換法的核心就是轉變土壤的性質。軟土地基影響施工質量的核心因素就是軟土地基的土壤較差的建筑性質--天然含水量高,孔隙比大,壓縮性高,抗剪切強度固結系數小,固結時間長,靈敏度高,擾動性大,透水性差。土壤置換法就是用高硬度,高水滲透性的砂巖或硬質粘土取代軟土地基的土層。這種方法的效果很好,但是工程量遠超出其它的施工方法,因此適用于軟土地基面積較少的施工。施工流程是先計算所需要的充填砂石材料,計算預計損耗的砂石材料,計算運輸成本,施工結構由內向外開展。在回填的時候,應該從下層開始,逐層向上充填,每充填一層都要進行加固夯實。現階段有一種正在試行的技術是在土壤置換技術的基礎上加以改進,形成分層置換。
在軟土地基處理中,路橋排水是最常用的技術,適用于含水量大、適用范圍窄的情況。使用前先測量表土含水量,經取樣分析確定含水量達到施工標準后,方可施工。施工方法主要是通過在軟土地基表面進行挖掘溝槽,讓軟土地基表層水可以通過溝槽直接排走來達到減少土層含水量的目的。表層排水法主要是先排出表層的大量水來創造軟土地基深層施工的條件,當完成軟土地基深層施工之后,再將水滲透性較強的材料(如沙石、碎石) 回填到溝槽中,以利于將來的地基排水。
總之,作為軟土路基施工的主要難點,軟土地基施工技術的合理性和軟土地基施工質量的穩定性越來越受到重視。在整個施工過程中,任何自然或人為因素,如工程設計、施工水平和施工環境、橋梁等級、溫度、濕度和降水等,都會對軟土地基的施工產生一定的影響,因此,在施工中為保證軟土地基施工的質量就要加強對施工要點勘察。