趙成龍
(賓縣客運站,黑龍江 賓縣 150400)
軟土是指天然含水率高、天然空隙比大、抗剪強度低、壓縮性高的細粒土,包括淤泥、淤泥質土、泥炭等。由于其含水量較高,因此具有顯著的可壓縮性,同時在硬度和強度以及承載力方面也都低于普通土壤。軟土路基即是指具有良好壓縮性、強度較低的土層。軟土路基的特性決定了其在長期使用的過程中容易出現裂縫、坍塌、沉降、傾斜等問題,對交通安全造成不利影響。
軟土路基會為公路工程施工帶來許多困難,若是控制不當,會出現許多問題,總體上可以概括為兩個方面:首先,引發嚴重的施工安全隱患。由于軟土路基具有顯著的壓縮性,在實際施工的過程很容易出現溝槽基坑邊坡變形的情況,如塌陷、位移等,這對路基及周邊建筑安全都會產生一定的隱患。同時,由于內部含水量較高,施工中地下承壓水會對基礎公路造成不利影響,嚴重的會導致路基出現破壞。
其次,施工中路基容易出現開裂。軟土路基的壓縮性使得其在施工中會出現較大的沉降量,引發路基開裂問題。其深層原因是沉降會導致軟土層空襲出現不均勻,導致土層出現撕裂現象,導致裂縫的發生。
在公路工程施工中,道路形狀是一個影響廣泛的因素,例如在進行施工方法選擇時就需要綜合考慮路堤的寬度和高度等數據。不同道路形狀下,所選擇的軟土路基施工方法也應呈現出一定的差異性,做到兩者相互對應協調。如果是窄高類型路堤的道路,則可以使用換土回填法。由此可見,只有結合道路形狀選擇施工技術方法才能保障施工的整體質量。
公路工程施工一般在露天環境下開展,很多情況下都會遇到一些特殊的地形條件,因此施工現場的環境因素十分復雜,且具有多變性,若是不能在施工過程中加以控制,必然會對施工效果產生負面影響。軟土路基作為環境的一部分,其與周邊的其他條件共同構成了一個整體,彼此是相互協調和影響的,因此基于軟土路基的特點,其周邊很可能存在地下水、特殊地質條件、噪聲等因素,其中地下水沖擊會造成路基沉降,為施工帶來不利影響。為了最大程度的避免這些外部因素帶來的負面影響,必須在施工前針對不同因素制定相應的防控或是規避措施。
通常情況下,公路施工中黏土層的下降程度有限,基本上不會影響到路面的平整度。但如果是在公路和構造物相連接的部位,黏土層的下陷現象就可能會導致錯臺情況的發生,損害路基的穩定性,造成公路側移現象。因此公路所處的地理位置也是軟土路基施工中需要考慮的因素之一。
換土回填施工技術是通過置換土壤的方法改善軟土路基的強度、穩固性以及承載性方面的性能。如下圖所示,為換土回填施工技術示意圖。在具體施工的過程中,要根據開挖深度選擇采用人工開挖方式還是機械開挖。需注意的是,如果深度超過2 m,必須遵循從端部到中央,分層挖出的原則。要將軟土路基坡腳范圍內全部清除,邊部挖成臺階狀再回填。為了保障施工效果,還應主要以下幾點:首先,做好施工前的勘察工作。其次,回填完成后,要使用裝載機或是壓路機進行碾壓整平。最后,定期進行路基沉降觀測。
軟土路基施工處理方法的多樣性為施工作業提供了多條選擇,施工人員可以根據實際需求做出最合理的選擇。排水固結處理技術多用于含水量較高的軟土路基中,其原理是通過排除軟土路基中的水分,實現軟土性能的改善,強化其強度和硬度,降低變形、沉降等現象的發生。排水固結處理技術實際應用的過程中,主要有兩種方式,其一是對軟土路基進行熱化處理,降低土壤中的含水量,該方式的優點是操作簡便。其二是在軟土層中設置排水管道,之后施加壓力,使土壤中的水分從管道中排出。
加筋處理技術在軟土路基施工中的應用也十分普遍,在施工中比較常用的材料包括玻璃纖維、混凝土復合材料、尼龍合成材料等,這些材料均具有良好的性能,可以有效的改善軟土路基的整體性能。在加筋處理技術實際應用的過程中,應從幾個層面加強質量的控制,將土工隔柵層和砂石墊層合體,實現軟土層強度的增加,賦予路基較強的抗壓能力,同時保障其平整。對于鋪設所用的材料必須做到均勻一致,并達到質量合格。對于軟土路基的斜坡部位,則應重點檢查材料的松緊度。
對于軟如路基土層較薄的部位,適用于排水砂墊層施工技術。這類土層較薄的軟土路基通常具有較高的含水量,因此在施工的過程中必須想辦法降低含水量。具體是在軟土路基的上層土層中鋪設厚度為0.5~1 m的砂墊層,這樣既能夠提升軟涂層的穩固性,同時還能夠利用砂土的性能實現排水,借助其對水流的疏散作用降低填土內的水位。
重錘夯實是軟土路基施工中成本相對較低的一種方法,不需要額外使用其他材料,主要是利用起重機械設備,將重錘提升到一定高度后,借助其自由落體產生的沖擊力對軟土路基進行壓實處理。在上述反復操作之下,軟土路基會產生垂直位移,同時在豎直方向壓縮力的作用下逐步向四周推移。經過重錘夯實處理之后,軟土路基的壓縮性將大幅度降低,同時穩固性、承載性和強度都會得到有效提升。
碎石樁壓密注漿處理技術在應用于軟土路基施工時,必須預先對施工現場地質情況以及天氣因素進行充分的考慮,在此基礎上確定是否選用該技術。該技術主要應用到碎石和水泥兩種材料,通過在軟土路基路段設置樁位,并向樁位中添加碎石和水泥的方式進行加固處理,達到壓實土壤的目的。碎石樁壓密注漿處理技術通常需要和鉆孔技術綜合應用,在鉆孔后向其中注入水泥,最終形成平整的路面。該技術的操作相對簡單,同時處理效率很高,因此在軟土路基處理中應用也十分頻繁。
綜上所述,在公路工程施工中若是遇到軟土路基將會使施工作業的難度大幅度提升,為了方便后續施工,同時也為了保障施工質量,必須結合現場實際情況選擇合理的軟土路基施工技術,強化路基的強度、承載力等性能,促進施工質量的整體性提升。