張明哲
沈陽市市政工程設計研究院有限公司 遼寧 沈陽 110000
軟土路基技術對市政道路建設有著重要的影響,若是這項工作沒有做好會大大降低道路的穩定性,造成道路變形甚至是沉降的嚴重后果。為了能夠保證道路的使用壽命,市政道路工程軟土路基的施工必須要采用科學合理的方法,保證建設符合圖紙設計的標準和對道路的基本要求。因此,對市政道路工程軟土路基的施工需要不斷的推進新的工藝、研究新的施工材料,穩步推進市政道路的建設和發展。
從建筑學的角度來看,軟土指的是天然含水量大,承載能力低,抗剪強度弱的黏性土壤。軟土不是具體的某一種土壤,而是對這類土壤的總稱。在實際的施工過程中經常會把軟土分為淤泥、泥炭、軟黏性土等。在我國軟土的分布也比較廣泛,主要集中在沿海、平原、河流兩岸地帶,是道路建設中經常需要面對的施工技術壁壘。軟土在施工中表現出以下的特點:
從目前我國市政道路施工的實際情況來看,軟土天然含水量一般在30%~70%左右,還有一些區域超過了75%,在孔隙比方面也有1.0~1.9左右,這樣的數值也決定了這類土壤的壓縮性較低,在施工中的抗剪強度也會很弱。
相對比其他的土壤類型,軟土的滲透系數很小,在增加荷載的過程中就會產生很高的孔隙水壓力,在道路日后的使用中地基強度就會受到嚴重的影響。
因為軟土存在壓縮性高的特點,這就會造成軟土在荷載的過程中產生較大的變形,道路進而也會發展變化,而且在軟土變形后穩定和固結的時間也會變長,對后期的使用造成較大的影響[1]。
軟土在短時間內沒有辦法因為自重的原因壓密,只能靠著時間的加長和外力的影響下起到應有的效果。但是在這個壓密的過程中,軟土一旦出現破壞或擾動,建設后的道路強度就會受到嚴重的影響,甚至會出現流動的狀態,道路的使用壽命也會降低。
在施工實踐中主要的技術難點主要集中在道路的沉降問題和問題兩個方面。軟土路基在長時間的自重和車輛荷載的狀態下,地基容易出現刺入破壞、路基開裂、路基邊坡失穩、路面下降等問題。
市政道路建設的過程中,需要對項目進行科學的分析,選擇最為適合的方法。軟土路基施工的工作人員需要結合施工要求的標準和現場的實際情況來做選擇。以目前道路建設的趨勢上來看,我國交通規模發展得十分迅速,這就會造成很多施工工作人員在重視技術的同時沒有辦法對施工一線有更多的關注,憑著過去的經驗和技術規范來制定施工的方案,在實際的工作中就容易脫離實際,有較大的盲目性。例如,振密加固法一種常見的施工方法,但是并不適用在所有的道路項目中,在一些道路施工的過程中采用振密加固法就不是很合適,不但會影響施工的質量還會增加施工的難度和后期維護的成本,這樣的選擇就會得不償失,對整個項目的施工有非常大的阻礙作用。所以,在軟土路基施工方法的選擇上一定要做到因地制宜。施工方法選擇錯誤對項目的質量致命的,工程技術人員在選擇的時候一定要端正自己的工作態度,根據施工現場的實際進行科學的分析,切不可憑借自己的經驗想當然的決定。
市政道路工程中的軟土路基的技術性較強,但是從目前的從業者的基本素質來看相對還是較低。由于城市化進程的加快,交通道路的建設需要大量的人力物力,在施工規模不斷擴張的趨勢下,越來越多的專業性不強的施工者進入到項目中,他們中很多人都沒有經過專業的培訓,施工的相關經驗較為薄弱,這些原因最終都會導致在施工的過程中存在細節的缺陷,工程的質量就無法保證了。
根據市政道路建設的相關數據分析,我國目前道路施工工程在建設的過程中沒有完善科學的工程檢測體系,而對于項目的質量來說,工程檢測卻是十分重要的一個環節。在實際的項目施工中,若是不能夠對軟土地基進行前期檢測,就不能夠有合理的數據進行方案的選擇,工程技術處理就會出現瑕疵,導致最終路基建設不穩,甚至會發生沉降的情況,對項目的安全性造成較大的威脅[2]。
2.4.1 軟土路基強度低。市政道路工程的施工質量有著較高的要求,因為道路在使用的過程中若是質量不過關不僅會影響出行,還會影響到道路上車輛和人員的人身安全,所以在施工的過程中必須要保證道路路基的強度是符合要求的,使用的年限需要在道路安全的可控范圍內。但是由于天然軟土的強度不高,軟土在路基內受到上方車輛振動和擠壓時,就會支撐不住,進而出現下沉和變形的現象。為了防止這種現象的發生,在對軟土路基施工的過程中,技術人員需要利用分析取樣等方法來制定合理的施工技術,從而提升路基的密度,提升路面的承受能力,保證道路的承載力在計劃的范圍內。
2.4.2 雨水過大過頻繁對邊坡軟土路基的沖刷問題。為了防止雨水對道路的影響,需要在施工的過程中對邊坡路基進行特殊處理,從而保證路基的穩定性。而邊坡路基的施工技術相對較大,難度級別也很高,需要采用更高標準的技術。目前在施工的過程中需要縱觀大局,采用整體性策略才能保證在雨水的影響下不會受到破壞,對市政道路工程的整個效果進行綜合性保障。
2.4.3 控制沉降和剩余沉降技術難點。市政道路項目作為城市化進程中重要的施工類型對質量的要求是比較高的。為了能夠達到規定的荷載力,防止出現沉降的現象,提升路基的使用壽命一般都會在軟土路基中添加硬質土的方法,這種施工方式能夠在一定程度上解決這個問題,但是也會產生路基沉降量和剩余沉降量的比值控制難題,所以在施工的過程中,技術人員對軟土路基填土時必須對各種數值嚴格的把關,科學的計算,讓所有的數據在規定的范圍內,從而質量能夠達到相關的標準。
作為市政道路工程項目的準備工作,排水固結施工技術有著十分重要的地位,它是通過技術手段對地基加壓的方式實現對地基的加固增強。利用這個技術手段,地基通過排水加強了物力特性,抗剪程度有了明顯的提升,最終地基的承載能力和抗變形能力都會達到一個新的高度。在使用這種技術的過程中一般需要與其他技術配合使用。從土壤的組成成分上分析,水是構成要素中占的比重較大,對整個機構帶來不良的影響。所以,利用排水固結的方式能夠較為高效地將土壤中的水擠壓出來,降低了水含量,再借助物力手段進一步處理就能夠從根本上解決這個問題。相對比其他的技術方式,排水固結技術的操作相對比較簡單環保,可操作性強,成本低,但是也需要與實際施工環境相結合,若是水含量不是很大,土質構成較為復雜的環境就不再適用這種技術。總體來說,排水固結結束在目前市政道路軟土路基項目中應用較廣,在實際的施工中取得較好的效果[3]。
在整個市政道路軟土路基施工項目中,表層技術的處理是最為核心的一個環節,這項技術一般在土質較軟的土壤環境中較為適合,是一種科學的道路建設技術方案,也是現代建筑技術和傳統處理技術相結合的產物。表層處理技術的核心就是通過科學的計算來添加適合的材料,從而加強地表的強度,提升道路的質量。但是這個技術在應用的過程中也存在著一定的局限性,具體表現在表面處理技術不能提升路基的使用年限。所以,施工人員在進行技術選擇的時候,需要關注施工的項目是否有具體年限的要求,而施工的質量是否能夠滿足既定的要求。
為了能夠保證施工的質量,保證軟土路基的使用壽命,對表層進行處理能夠達到預期的目的,但是這是屬于“治標不治本”的方法,在短時間內確實能夠將缺點得到較好的解決,但是沒有辦法從根本上解決實際的問題,只能靠后期的保養延長使用的年限。若是想把軟土路基的缺陷完全解決就需要從根本上改變項目地的土質。但這是一種成本較高的技術手段,也是近些年的創新技術,采用一系列科學的方法將土質徹底置換,從根本上解決軟土的問題。對比于其他方式來說,這種技術讓道路在未來的使用中會更加的穩定。雖然這種方式的效果比較明顯,但是會對當地的土質結構造成較為嚴重的破壞,施工的工程比較巨大,所以目前的使用范圍和使用規模都是有限的,土質更換技術在未來的發展過程中需要不斷地進行技術創新,降低成本,減少環境影響,才能得到更好,更為廣泛的應用。
樁基處理技術是建筑土木工程技術中較為常見的手段,應用性很廣,在市政道路路基工程中也被廣泛使用,尤其是粉煤灰碎石樁和水泥旋噴樁更是成為常見的技術處理方式。粉煤灰碎石樁就是將礦渣和粉煤灰同時打碎混合,在水泥的融合性下注入樁洞,形成有較好強度的膠結體,最終成為樁體和樁周圍土體的穩定基礎。而水泥旋噴樁是將漿液注入軟土層中,這樣漿液和土壤就會因為攪拌形成固化的基礎,但是這種技術手段在使用的過程中需要結合實際的情況,尤其是當地土質的含水量。
真空預壓法一般在軟土性質很差的地區有應用,尤其是城市土地資源短缺,工期緊的項目這種方法的效果體現的會更加明顯。真空預壓法的核心就是利用抽真空設備預壓荷載,在加固場地鋪設砂墊層,然后封膜,利用膜內外的壓強實現土體固結。這種方式的技術要點就是利用真空技術加快土體結塊的速度,從而提升施工的速度,而且這種方式不會縮短路基的工期,也不會在施工的過程中發生滑動,降低沉降的速度[4]。
綜上所述,交通行業的發展是衡量一個國家全方位發展速度的重要指標,也是城市化標準的重要標志。我國國土面積幅員遼闊,地理條件也相對復雜,在軟土的土質上進行市政道路建設本身就是一項較大的挑戰,作為相關的項目技術工作人員需要全面分析本地區的實際情況,掌握市政道路建設的相關技術,并不斷的創新發展,讓我國道路建設工程質量不斷提升,妥善處理軟土地基中存在的顯性和隱形的問題,確保城市道路建設健康穩定發展。