(湖南萬勝建設有限公司,湖南常德 415100)
在道路工程作業期間,路基施工是重要的基礎作業環節,其應用質量直接影響道路工程使用壽命、應用安全性。軟弱地基作為填方段作業期間的常見問題,需要基于軟弱地基的基礎特點,采用合理措施對其進行處理,推動道路工程規范化作業,提升道路工程作業質量。
在道路填方段軟弱地基施工過程中,如果無法妥善處理道路填方段軟弱地基,易使路基出現不均勻沉降,增加各類安全事故的發生概率。在施工過程中,須提升道路填方段軟弱地基壓實度。分析當前市政道路工程行業的實際發展情況,可發現施工企業對道路填方段軟弱地基壓實度未進行有效控制,直接影響道路填方段軟弱地基穩定性。在部分多雨區域,雨水會對公路工程造成腐蝕,出現水土流失等問題,降低路堤整體強度,導致路面出現沉降問題,影響市政道路工程使用過程的安全性。
工程施工階段對施工過程沒有基于足夠重視,導致軟土地基問題沒有得到良好處理,路基出現了侵蝕問題。軟土地基內部的含水量相對較大、結構間空隙較多,在對其進行處理時,需要借助外部壓力減小結構間隙,提升結構的密實度。如果在處理過程中沒有選擇合適的處理材料,或沒有使用合適的施工技術,地基投入使用后,受到地下水、降雨等的侵蝕作用,會降低路基基礎質量,進而影響公路路面的應用質量,導致路面出現侵蝕的問題,縮減公路工程的使用壽命。
除了上述危害外,軟土地基處理不當還會引起公路路面硬化的問題,進而影響道路工程的使用壽命。目前,在道路工程施工過程中,使用的施工材料主要包括混凝土、瀝青等。施工材料質量出現應用問題后,會造成地面出現不規則沉降、結構膨脹等問題,影響結構的硬化質量,埋下安全隱患。在后期投入使用后,其基礎質量不滿足要求,在車輛荷載作用下,易影響結構運營的安全性,干擾結構應用質量。
在對軟弱地基進行處理時,最常用施工技術是換填處理技術,其作用原理在于利用性能穩定土壤將軟土地基中土壤進行替換,從而起到提升基礎強度的作用。在具體應用中,首先,利用挖掘機或其他開挖設備將軟土地基挖出,挖出的土壤需要及時運離作業區域,避免土層應力導致基坑形變。其次,做好換填材料篩選工作,通常情況下,所選換填材料需要具備足夠的應用強度,同時也需要具有良好的壓縮性能和水滲透性能,如素土、砂石等,以提高換填后基層強度。最后,按照分層填筑順序進行材料換填,換填順序為由中心向兩邊順序進行,同時材料單次充填厚度不能超過30 cm,借助壓路機對基層進行處理,校驗每層壓實度,待壓實度滿足規范及設計要求后再進行下一環節作業。
在對軟弱地基進行處理時,還會使用水泥攪拌樁作業技術,其作用原理在于利用性能穩定的水泥材料作為軟土地基固化劑,借助攪拌機對水泥與軟土地基拌和進行固定,使其可以形成新的復合土層,起到提升基礎強度的作用。在具體應用中,首先,做好前期地質勘查工作,對區域內土層基礎厚度、含水量、地層活躍度、地下水位置等內容進行資料采集,根據采集的資料信息計算此次拌和所需的水泥材料用量,這也是后續施工活動順利進行基礎條件。其次,做好攪拌樁形式和作業深度管控工作,通常情況下,如果選擇漿噴樁,其深度應控制在20 m以內,若選擇粉噴樁,其深度應控制在12 m以內。需要結合實際情況合理選擇處理技術,以滿足具體的應用要求。
在對軟弱地基進行處理時,會使用到加載法處理技術,其作用原理在于將比重較大材料放置在土壤上進行加壓,利用加壓材料的靜載荷將軟土地基中的水分擠出,從而提高材料之間的密實度,提升材料的應用質量。在具體的應用中,第一,做好前期的地質勘查工作,對區域內土層的基礎厚度、含水量、地層活躍度、地下水位置等內容進行資料采集,根據采集的資料確定需要加載的具體參數,為后續施工活動有序進行提供便利。第二,選擇合適的加載材料,選擇比重較大、穩定性較強材料進行施工,合理控制靜載時間,搭配科學的排水系統布置,將擠壓出水分及時排出到外界,使地基強度得到有效提升,滿足相關作業要求,提升地基的穩定性。
在對軟弱地基進行處理時,強夯處理技術應用時間相對較早,目前已經形成了比較完善應用體系。其作用原理在于將重錘結構從高空中落下,借助重錘產生沖擊力將軟土地基中水分擠出,從而提高材料之間密實度,提升路基工程應用質量。在具體應用中,第一,做好區域基礎參數勘察工作,具體勘察內容包括區域內土層基礎厚度、含水量、地下水流向、地層活躍度、地下水位置、道路設計寬度等。基于已經收集的勘察資料,對重錘質量、夯擊次數、落錘高度等內容進行計算,得到可靠的應用參數。第二,按照既定順序依次完成夯擊,確保結構應用的合理性,記錄每次夯擊結束后基層變化情況,做好相應的調整工作,提高基層的最終處理質量。
2.5.1 排水加固技術
該技術主要適用于軟土地基含水量較高的地段,其作業原理是借助排水系統和加固系統,將軟土地基中多余水分排出,從而對土體承載力進行提升。在技術具體應用過程中,首先,基于前期地質勘查期間得到的基礎資料,對作業現場排水系統的具體位置進行計算,確保排水系統應用過程的及時性。其次,在技術應用時,可以將排水板放置在地基土層上,在壓力作用下,軟土地基中水分會沿排水板向上進行滲透,隨后對土層進行碾壓作業處理,進而提升結構加固作用。最后,對排出的水分進行集中處理,如作為地區降塵用水、綠化用水等,從而實現水體資源循環應用,提高系統的應用效果。
2.5.2 孔內深層加固技術
在對軟弱地基進行處理時,孔內深層加固技術也是經常應用的施工技術,其作用原理在于利用鉆機設備在地基處進行鉆孔,隨后利用重錘結構對填充物進行擠壓,以此起到加固地層作用。與其他加固技術的不同在于,該技術在應用過程中,加固部分為地層深處,可以從根源處提升基層作業強度。在具體施工過程中,第一,需要對區域基礎資料進行采集,尤其是地下水的相關參數信息,需要進行細致化采集,這也是確定鉆孔深度、直徑重要參考因素。第二,利用自下而上方式完成施工,加固深度從地下30 m開始進行加固操作,依次加固到地表,使地層強度得到提升。
2.5.3 高壓噴漿處理技術
在對軟弱地基進行處理時,高壓噴漿處理技術也是常用的施工技術,其作用原理在于利用穩定性較強水泥材料、粉煤灰材料,借助高壓注漿方式將材料注入軟土地基,待地基凝固后可有效提升土層抗壓能力。在具體施工過程中,第一,需要對區域基礎資料進行采集,包括土層基礎厚度、含水量、地下水參數等,根據采集的相關資料,計算水泥、粉煤灰等材料具體添加比例和添加量。第二,按照既定比例對其進行拌和,隨后利用注漿設備將其注入土層,合理控制設備的注漿壓力,注意觀察土層溢流情況,根據具體情況做好相應的調整工作,提高結構的最終固結質量[1]。
在對軟弱地基進行處理時,袋裝砂井處理技術是常用的施工技術,其作用原理在于借助砂井完成地基中多余水分的排出,使結構在應用過程中可以提升其承載力,從而滿足結構應用過程中基礎要求。在技術具體應用過程中,首先,在公路面提前鋪設砂墊層,進行排水溝設置工作,完成該操作后打入排水柱,深度為15~20 m。其次,提升結構透水性,多采用透水型土工網狀織物作為應用材料,并在套管井內進行袋裝砂設計,隨后再利用套管結構將其拔出,使其可以形成性質比較穩定的排水砂柱。砂子多采用中砂或粗砂,以滿足結構的排水基礎要求,起到有效提升軟土地基綜合強度的作用[2]。
除了上述提到的軟土地基處理技術外,在實際應用中,砂墊層施工技術也屬于非常重要的應用技術。其作用原理在于利用性能穩定砂墊層在土壤表面進行鋪設,從而起到提升基礎強度的作用。在具體應用中,該技術主要適用于軟土地基厚度較薄的地區,鋪設砂墊層的厚度通常為0.5~1.2 m,在對砂墊層進行鋪設時,也需要采用分層填筑方式,合理控制單層填充厚度,做好填充后壓實度的檢查工作,滿足要求后再進行后續應用操作,以達到加固軟土層效果,提升結構上層的排水穩定性[3]。
綜上所述,在道路工程施工過程中,需要針對填方段軟弱地基的實際情況做好現場勘查,選擇科學、合理的處理方案,嚴格依照道路填方段軟弱地基處理工藝流程及標準開展工作,提升軟土地基密實程度,改善道路填方段地承載能力,確保道路工程施工順利開展,在保障公路工程施工質量的基礎上延長道路使用壽命,有效降低道路安全事故發生概率,為人們安全出行提供保障。