曹千秋
(河南 內鄉 474350)
近年來,公路工程在施工中對路基的沉降有很高的要求,而沉降也是軟土地基處理的主要問題,在施工中如果遇到軟土地基,必須科學合理地處理,否則會降低路基的穩定性,影響總體施工質量及使用壽命。基于此,開展公路施工中軟土地基處理技術及應用的研究就顯得尤為重要。
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。
所謂軟土地基指的是強度低、壓縮性高的軟土土層,如果處理不科學,會影響路基的穩定性、承載力,甚至發生過量沉陷,從而影響公路工程的正常使用。此外,軟土地基還具有孔隙比大、抗剪力強度低、透水性能差等特性,會對公路施工質量造成比較嚴重的影響。軟土地基對公路工程造成的主要危害形式包括以下兩種:
此種破壞形式多發生在路堤銜接位置,主要原因是道路排水受阻,致使水浸入路基。車輛通過時,在荷載的作用及土層自重的影響下,在路基銜接位置極易發生沉降,如果沉降量過大,甚至會導致公路路面開裂,影響車輛形式的舒適性,也會增加交通安全事故發生的概率。
此種破壞形式會導致公路路堤整體發生側向滑動,出現隆起問題。主要原因是軟土地基在振動荷載及自重的作用下發生了破壞,致使土質強度大幅度降低,提升了軟土地基的流動性,從而引發路基不均勻沉降。
隨著我國科學技術的不斷發展,公路施工技術取得了長足發展,軟土地基處理技術的種類越來越多,處理方法也愈發先進,不同軟土地基處理技術,有其獨特的適用范圍,在具體應用過程中,需要結合實際情況,選擇其中一種或者多種處理技術相互結合的材料措施,以保證軟土地基效果,提升公路施工質量。
強夯法的實施可以讓地面更加平整,利用重物對地面進行敲打也可以讓地面更加板實、牢固,從而減少地面不堪重負坍塌的狀況的發生。盡管強夯法能夯實地基,使軟土地基、能快速地硬化以及夯實地基,雖然強夯法能在一定程度上起到鞏固地基的作用,但是在真正實施該項技術時會造成大量噪音的產生,這也限制了該處理方法在居民居住區域的使用。其次,利用重物敲打地面,想不產生震動是很難的,因此在實施時還需注意與建筑物的距離,防止建筑物結構的松動。
公路工程軟土地基的成因很大程度上是受到含水率高的影響,排水法進行公路工程軟土地基處理具有周期長的特點,但是處理費用較低,處理效果較好,已經在公路、鐵路、建筑等多行業得到廣泛推廣。為了使公路工程軟土地基中的水順利排出,需要對處理地塊進行合理規劃,設置排水溝渠的循環網絡和坡度設計,做好排水溝渠的深度設計和定型、透水設計,一般可以通過使用沙袋和空隙塑板等材質進行排水匯集渠和槽的設計,如果可以結合土方堆積和晾曬相結合的方式,公路工程軟土地基處理效果更佳。經過排水處理后,公路工程軟土地基形成固結,可以滿足公路工程施工所需的穩定性,實現提前沉降。
由于軟土地基中多為軟土,可塑性較弱,此時就可以通過融合方式將其他物質與軟土相結合,促進地基的可塑性與強度,地基強度的增加也為機械的運轉提供了施工環境,否則由于軟土的易變形性,這些機器在運作時就會導致地基的沉降,使地基造成破壞,這種方式的最優之處就是可添加的物質種類較為廣泛,且要求不高,最為普通的水泥就可以作為添加的物質。
表面治理的主要原理與排水處理類似,都是要達到降低路工程軟土地基含水率的目的,實現土質改良,對于局部排水實施較為困難的情況,還可以結合采用表層置換的方式,采用污泥泵或開挖外運等方式,實現對公路工程軟土地基表層置換,置換根據需要可以進行局部置換或者全部置換,主要依據是滿足公路工程軟土地基的使用需求,在置換過程中,還可以進行表面堆載和拌和處理,進行路工程軟土地基表面綜合治理,受制于成本和施工難度,一般適用于路工程軟土地基較淺的部分,隨著置換的深度增加,路工程軟土地基處理成本造價增加較多。通過路工程軟土地基表面治理,在滿足公路工程使用的基礎上,還可以實現表層地面整治,為后續施工做好鋪墊。
部分公路軟基深度較大,通過表面處理無法保證處理質量,采用設備又無法保證入場,為了實現較好較快的處理,常常采用較大直徑的石塊進行底部基礎改良,增加公路工程路基著力層,巨石進入軟基后在重力作用下逐步下沉,增加軟基穩定性。尤其適用于大規模快速施工的公路工程軟基處理情況,由于地下水位較高,其他方式處理方式困難,表面含水量大,經過降水后也無法滿足公路工程荷載需求,一般采用拋石擠淤的方式進行處理。
綜上所述,公路工程軟土地基處理技術在我國已經取得了較多成功經驗,相對于其他國家,我國公路工程施工過程中需要處理的地基形式更加豐富,對施工單位的施工質量和處理效果要求更高,為了提高處理效率,在不斷進行技術創新和探索過程中,應加強環境保護理念,加強相關專業機械的研發。