劉海蓉
(浙江宏達建設集團有限公司,浙江 諸暨 311800)
在市政公路施工過程中,對軟土路基的處理施工是必不可少的環節,這一環節的施工質量對市政公路整體質量都能夠產生重要影響。因此市政公路施工單位需要對軟基處理施工技術的重要性具備正確認知,針對軟基處理施工過程中可能出現的問題需要進行合理有效的分析,以此對軟基處理施工效果提供保障,同時使建筑工程項目的需求得以滿足,從而為市政公路工程整體施工質量提供重要保障。
對軟土路基而言,其自身存在的軟土顆粒間所具備孔隙的比例較大,有時甚至出現比例大于1的情況,因而軟土顆粒容量較小,其土壤中含有較多的微生物與可燃物質,使得軟土比普通土質抗堿性低,在相同單位面積的情況下,軟土含水量也相對較多,密度相對較小,導致其具備較高的可壓縮性。且其可壓縮性并不固定,而是隨時間變化呈現出越發增大的趨勢,尤其在潮濕狀態下,軟土路基在陰雨天氣的壓縮性更強[1]。
軟土路基的透水性較低,尤其針對路基與路面的垂直層面而言,上層水量難以滲透到下層,使得路面積水難以滲透到地下水中。與此同時,軟土路基的土壤中所含水量難以自主蒸發,這一情況無形中為市政公路的排水環節帶來了一定程度的阻礙,更對路基自身的整體強度產生了不利影響。
觸變性與流變性是軟土路基的明顯特征,其主要原因是軟土屬于一種絮狀沉積物,難以形成一定的結構強度,因此其一旦經過觸碰則容易改變自身形狀,甚至可能出現稀釋的情況,在此基礎上,軟土路基在承受一定程度的荷載后,也容易出現軟土向一側滑動 的問題,使路面發生沉降現象。
此外,即使不經歷外界觸碰,軟土路基自身在長期荷載下也容易在結構上出現變形問題,這一問題對公路應有的穩定性造成了嚴重威脅。且由于土壤受力面積存在不均勻的情況,其平面與垂直方向存在差異,這一差異也容易使軟土路基出現結構上的改變[2]。
在對軟基進行處理施工時,相對傳統的處理手法是夯實技術,這一技術在市政公路施工過程中也能夠進行應用,其主要操作方法是利用物體在下落過程中產生的沖擊力,這一力量作用于軟土,以使其改變密度,從而達到加強軟土土壤間緊密性的目標,使軟土形成整體結構。針對市政公路,夯實技術的原理相同,也是將動能轉化為重力勢能,以此改變土壤密度,使土壤間原本存在的孔隙有效減少,從而使路基提升自身承載能力。
在目前施工技術中,夯實方法有人工夯實與器械夯實兩種途徑,都能夠達到加強路基承載力的目標。強夯法是現階段所使用的主要夯實手法,也是市政公路施工進程中經常使用的方法之一。在普遍情況下使用強夯法時,往往將調動十幾t乃至幾百t的重錘,以此保障土體接受足夠的沖擊力,這一方法應用在軟土路基中較為有效。從工程整體情況來看,這一方法實行過程相對便捷,且其具備較為廣泛的應用范圍,對軟土路基的加固范圍能夠產生較為有利的影響。與此同時,夯實法自身施工速度較快,能夠有效降低工程施工成本。但其也具備一定劣勢,例如其自身的不可控性較大,可能在使用這一手法后造成“彈簧土”的問題。
軟土路基的換填技術是能夠應用于市政公路施工過程中的重要技術之一,這一技術主要的操作方法是將基礎地面下方范圍內的軟土加以替換,使強度較高且壓縮性較好的優質土壤代替軟土。由此可見,換填技術就是為工程施工而采取的換土手法,這一技術可由機械進行,使用挖掘機能夠有效清除對路基施工工程有不利影響的軟土,此后采取分層填筑與分層壓實環節進行土壤的二次填充,在填充完成后還應當進行檢測,以此優化路基原本的整體結構,從而在根本上提升了市政公路的穩定性[3]。
在實施換填技術時,需要相關施工人員關注土壤材料需求,以此保障二次填充的土壤在整體結構上與市政公路原有狀態不能差別過大,此外也需要對土壤中的含水量進行確認,參照相關施工規范完成土壤配比。
換填技術的施工要點是需要保證土體壓實到足夠程度,以免后續過程中出現質量問題。在對土壤進行鋪筑時,需要清除其中的雜質,同時加強與之相關的排水環節,并對施工過程中的細節加以注意,以此保障公路的穩定性。在填充工作完成后,仍需要對其進行質量驗收,可采取分層排查方法對整個公路路基的結構進行確認,同時進行現場隨機取樣抽檢,以此進一步為公路整體質量提供保障。
排水固結技術是借助一定的排水方法對路基土壤含水量進行降低的方法,有效減少土壤中的含水量能夠使土壤達到固結狀態。在排水固結過程中,其主要原理是降低軟土中的含水量而使其提升密度。在市政公路施工工程中,排水固結技術主要通過堆載預壓法與真空預壓法兩種方法完成[4]。
1.堆載預壓法
堆載預壓法需要在公路施工現場完成,在此過程中對其路基實施加載預壓,以此對路基提前進行沉降,使其自身具備的荷載能力得以有效提升。在一般的道路工程施工過程中,可對路基土壤進行合理有效的分析,以此確定堆載預壓的具體質量。堆載預壓能夠有效提升路基荷載能力,但這一方法也具備一定的劣勢,其耗費時間過長,在市政公路施工進程中,使用堆載預壓法需要一定數量的人力與物力,這一方法對市政公路整體施工造成一定程度的影響。
2.真空預壓法
真空預壓法需要借助塑料排水板,針對需要進行加固的軟土路基,在其路面上先行鋪設一層砂石墊層,此后在砂石上覆蓋保鮮膜,以使其隔絕外部空氣。此后借助吸水管道,將真空裝置經由管道對軟土路基抽取空氣,使土體中所含的空氣被抽出,以此增加土壤具備的強度。在此環節中,路面與路基原本具備的整體結構不會發生變化,路基自身具備的剪切力也不會發生變化,因此采取這一方法在施工過程中是較為便捷的方案。與此同時,真空預壓法也不涉及大量物體堆積問題,從而能夠有效節約市政公路施工工程的時間,使工程所需成本有效降低,且這一方法操作過程相對簡單,因此真空預壓法在現階段公路施工工程中得到了較為廣泛的應用[5]。
化學加固技術的原理是對軟土路基原本的性能進行改變,以此方式使其產生化學反應,從而使軟土中的含水量與其孔隙間距得以改善。普遍情況下,軟土路基中加入水泥即可完成對其化學加固過程。在經過水泥的作用后,其中的碳酸鈣會產生相應的化學反應,使軟土中的水分能夠被吸收,同時其中的空氣被有效蒸發,實施化學加固技術的方法主要有硅化法與旋噴樁等方法。
硅化法需要借助水玻璃一類材質的混合溶液,使其與軟土路基充分融合,并對其融合物通電,最終使軟土路基得以加固。這一方法的優勢是時間較短且效果產生速度快,但這一方法造價相對較高。
旋噴法是以旋轉噴射的方式對路基實施噴射,其噴射物普遍為水泥一類的酸性化合物,使其與軟土路基充分融合后發生化學反應,最終也能夠達到加固路基的目標。這一操作方法效率相對較高,因此其應用范圍較廣[6]。
加筋路基這一技術主要應用于沉降量相對較小的路基施工工程中,這一方法僅需進行適當隔離,以此限制軟土路基位移方向,即可提升軟土路基整體穩定性,從而增強其質量,使公路具備更為均勻的受力面積。使用加筋路基技術同時也能夠起到保護環境的作用,以土工織物進行覆蓋,能夠同時提高市政公路排水性能。
水泥土攪拌樁技術也是軟基處理施工技術的一種,在市政公路施工處理過程中,采取水泥土攪拌樁技術需要以水泥為固化劑,借助攪拌機完成強力攪拌環節,以此促進固化劑與軟土路基之間的融合,從而改善軟土性能,使其達到凝結目標。在水泥土攪拌環節,其所涉及的基本原理是對水泥水化后形成的化合物實施離子交換,以攪拌的方式促進其交換過程,此后借助凝結反應產生的效果提升軟土路基的強度。在具體操作環節,相關施工人員需要首先對樁機的位置進行確認,進而加以合理調整,使其與水平線保持平衡。在攪拌下沉環節,可對攪拌頭轉速進行有效控制,以此調節攪拌速度,再進行重復攪拌[7]。
綜上所述,軟土路基在市政公路施工處理中極為常見,相關施工人員需要對此加以重視。為處理好軟土路基問題,需要施工企業對其在市政公路施工過程中存在的不利影響進行充分了解,并以此為依據選擇更為適宜的軟土路基處理技術,從而使市政公路整體工程建設質量得以滿足,以此為工程建設事業貢獻力量。