文 / 丁玲玲
新經濟背景下,各地城鎮化建設進程明顯加快,新建市政工程數量逐步增長,且成為了發展城市經濟的基礎保障。而對于市政道路工程的實際施工來講,受地形、地貌、水文、自然生態等地理因素的聯動影響,城市軟土層地段較多,致使施工單位常需在這種特殊地段中推進路基建設工作,造成工程整體施工難度只高不下。對此,施工單位應遵循因地制宜原則,依照施工區綜合實況,對應選擇軟土路基施工處理技術。保證軟土路基部分的修建質量,為市政道路工程后續施工作業的順利開展創造良好鋪墊。
分析軟土土層常規形態,其內含大量水分,且土粒間存在諸多孔隙。這是因為軟土本身就是由含水量極高的土粒所構成,導致其抗壓力及強度較為有限,且具有較高的流動性。隨時間推移,軟土層可發生下沉現象。在經過下沉后,軟土層將隨即變薄,催化道路路面同樣出現下沉反應,致使路面沉降、路面不平等問題層出不窮的涌現。
當施工單位未能有效處理軟土路基,忽視了軟土土層的施工危害性,將為市政道路工程埋下建設質量不佳的施工隱患。例如軟土路基在施工中承受長時間、高強度的應力負荷后,路基土將被大量擠壓于軟土土層中,無法契合市政道路工程質量驗收標準。對此,在市政道路工程不能繞過軟土土層的情況下,施工單位應嚴格秉持因地制宜的施工原則,結合施工區多樣現況及路基施工的現實性需要,對應選擇與之高度匹配的軟土路基處理技術,突出軟土土層結構的整體強度,為后期道路施工創造優質前提基礎。
由于軟土路基主體結構強度的有限性,當施工單位未能高質完成路基建設,則無法保障道路工程的路面強度,并限制工程項目的運轉年限。
在耗用海量人力、物力、財政資源的前提下,仍難以支撐道路工程良性運行。且當道路工程承受較大應力荷載后,可隨之產生凹坑、開裂等現象,甚至引發道路塌方等危險事故。
當工程施工正值雨季,可因當地降雨量的增長,促使自然雨水長期沖刷道路施工邊坡,隨即破壞軟土路基主體結構,成為施工事故發生的誘因。
為加強軟土路基的應力承載力、主體結構硬度,施工單位通常會在軟土土層中增添部分硬質土。但這種施工操作較為考驗工作人員技術能力,當其未能正確把握硬質土添加比例,同樣無法保證沉降問題的處理效果。
可換填墊層法的操作原理簡單理解為:利用卵石、砂、礫、粘性土等強度較高的優質土,替換施工區的軟弱土,并搭配夯實施工,將新置換的土層處理為具備高承載、低壓縮屬性的高質墊土層。雖然該方法的科學操作能夠降低道路沉降現象的發生概率,保障路基結構的穩定性,延長道路工程投入社會后的使用年限。但在換填過程中,可破壞施工區地表的組織結構,為該區域的自然環境帶去負面影響,且該技術操作成本較高。因此,施工單位應按照工程施工現有的資源條件,謹慎選用該技術。
強夯法的技術應用較為簡便,即操作機械設備,吊起重錘,將其以自由落體的形式在指定高度下夯擊軟土土層,促使軟土土層產生固結反應,逐漸增強軟弱地基的整體應力承載力。
當施工單位選用此方法強化軟土地基時,需結合施工區軟土路段及現有機械設備資源等方面的綜合實況,對應設計重錘起吊高度、重錘重量,以最為匹配軟土路基時下情況的夯擊強度完成路基夯實。
例如操作起吊設備,即起吊機等,以10-25m的高度吊起10-25t的重錘,隨后在保證施工區絕對安全的條件下,降落重錘。利用重錘自由落地產生的巨大沖擊波、夯擊能量,對軟土路基施以有效夯實。總結該方法的適用范圍,其可對具有大量粗顆粒、非飽和性的軟土土質起到相對明顯的夯實效果。
排水固結法的應用需在施工區軟土層中豎向設置排水井,即塑料排水帶、砂井等設施,引導軟土土層孔隙內含的水逐漸排出,促使土壤孔隙比逐步下降,隨之產生軟土變形固結反應,實現軟土土層結構的強度提升。
為突出軟土土層的固結效率,施工單位需拓展軟土土層現有水分的排除途徑,拉近土層間的實際排水距離。依照施工區綜合現況,選擇恰當地點增設豎向排水井,促使軟土路基加快固結形變。另外,該方法的合規應用還可明顯加大路基基坑結構的抗剪能力,將路基主體承載力的提升與路基施工荷載速度的增長精準把控在同一平衡點,保證市政道路工程路基結構施工建設的穩定性、安全性。
施工單位在操作深層攪拌法開展市政道路工程軟土路基部分的施工中,需運用攪拌類的機械設備,均勻拌和軟土與水泥等固化劑,促使這些物質通過碰撞、融合,相繼產生化學、物理等反應現象,獲得強度較高的混合物。而根據固化劑實質屬性形態的差異,可將該方法分為兩大類,即噴粉攪拌法以及噴漿攪拌法。在此間,需施工單位高度關注的要點為:經過該方法完成處理的軟土路基,其性質已演變成了復合路基,應以樁、土承擔負荷應力。
加載法的操作相對簡單、便捷,且技術應用需消耗的成本較為有限,是我國各地施工單位常用的軟土路基處理法之一。因軟土土層內含大量孔隙,且孔隙較大,使軟土土質松散、軟弱。而該方法的應用就是操作機械設備,通過對軟土路基進行反復碾壓,隨之減少軟土空隙,優化軟土土質,加強軟土土層結構的牢固性。在該技術的實踐使用中,施工單位可以重型壓路機為主要施工機械設備,對軟土路基施以一定功率的重復碾壓,壓實軟土土層,充分排除軟土孔隙及水分,夯實道路工程路基結構。
在市政道路軟基處理工作完成后,施工單位還需對其施以加載處理,保證填筑路基結構的穩定性。具體措施有以下兩種:
合理處理路基填筑效率與路基沉降速度間的連帶關系,將二者保持一致。在常規情況下,施工單位推進填筑工作的效率越快,路基發生沉降的速率將隨之提高,不利于施工區的安全施工。對此,施工單位可利用路基沉降速率,科學控制路基填筑施工效率,即變更日常施工任務、調整施工時長等,確保道路工程填筑路基結構的穩定。
加設反壓護道的目的在于提高原始護坡設計的具體位置,將其高程精準控制在路堤高度的二分之一處。而因軟土路基自身持有的抗剪性較弱的特點,施工單位應同步推進路基與護道部分的施工作業,將二者整合為一個整體,利用反壓護道,實現軟土路基應力承載力的改善擴大。在此間,施工單位應保持道路工程施工作業的連貫性、連續性、協調性,以此保證路基應力承受的均勻性,縮短工程項目施工周期。此外,除特殊情況外,軟土路基常處于地下水位較高的特殊路段中,所以比較普通路段而言,軟土路基的排水處理更為困難,但同樣重要。對此,施工單位可通過完善施工區排水系統、加深施工區排水溝等措施,加強施工區整體排水、泄水能力,穩定填筑路基結構。
除此之外,在軟土路基增設反壓護道過程中,施工單位該應高度關注因路基加載隨即衍生出的路基沉降現象,尤其是在涵洞、通道的修建工作中,其靠近中線區域的部分更易出現沉降。對此,施工單位可采用以下兩種施工方法,避免路基沉降:
一是預留沉降量法。該方法的操作需提前計算路基沉降厚度,隨后進行沉降量預留,并在施工縫部位加設管節接頭。
二是填土預壓法。即先開展填土堆載工作,后推進挖槽施工,確保路基主體的沉降到位。
綜上所述,對于市政道路工程來講,路基結構是工程項目的基礎關節,其修建質量的優劣將對道路工程總體建設成效起到決定性作用。但因地理條件的客觀限制,施工路段常遇軟土層,這就對施工單位明確提出了軟土路基處理挑戰。
對此,施工單位應重點聚焦軟土路基的建設效果,立足路段施工區軟土層的多樣現況,科學選擇與之相契合的處理施工技術。在突出軟土路基施工安全的基礎上,保障路基結構的修建穩定性,為道路工程順利通過質量驗收筑牢有力基礎,間接促進城市經濟發展早日達成新突破。