劉 慧
(大同市政工程設(shè)計(jì)研究有限公司,山西 大同 037000)
軟土地基作為市政道路施工中較常遇到的地質(zhì),由于其成分中包括大量腐殖類泥屑、碳酸鹽、生物質(zhì)等,導(dǎo)致其有含水量高、空隙大、壓縮性高、膨脹性強(qiáng),抗剪強(qiáng)度弱等特點(diǎn),容易導(dǎo)致路基穩(wěn)定性較差且出現(xiàn)不規(guī)則沉降等問(wèn)題發(fā)生,無(wú)法滿足正常的道路建設(shè)需求。因此設(shè)計(jì)人員針對(duì)此情況需運(yùn)用現(xiàn)階段較為成熟軟土地基處理技術(shù)展開(kāi)操作,以此來(lái)提高路基的穩(wěn)定性,保障市政道路工程的整體質(zhì)量[1]。
工作人員在開(kāi)展設(shè)計(jì)前期應(yīng)當(dāng)對(duì)施工區(qū)域沿線路段的地質(zhì)情況進(jìn)行全面勘察,為后期方案的制定提供有效數(shù)據(jù)支撐。比如軟土地基有不同的種類,工作人員可根據(jù)該區(qū)域的厚度及土壤情況選擇不同的軟土地基處理方式,土層較厚時(shí)可采用強(qiáng)夯法,而軟土層相對(duì)較淺時(shí),可以運(yùn)用材料置換法進(jìn)行處理,以此來(lái)降低地基不規(guī)則沉降問(wèn)題發(fā)生,并達(dá)到提高地基穩(wěn)定性及耐久性的目的。
市政道路的等級(jí)不同,行車荷載力也不一樣,在對(duì)低等級(jí)的市政道路進(jìn)行施工作業(yè)時(shí),設(shè)計(jì)人員需充分考慮到各項(xiàng)成本支出,將成本控制在原定計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)。同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí),已經(jīng)將當(dāng)?shù)貙?shí)際交通情況及行車荷載力考慮在內(nèi),因此在處理軟土層較淺的區(qū)域時(shí),應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況選擇相符強(qiáng)度的回填材料,并確保路基的實(shí)際壓實(shí)度。
因部分市政道路工程施工區(qū)域處于居民聚集區(qū),在對(duì)路基進(jìn)行處理時(shí),若未能把握好排水分寸,極易造成土體塌陷及周邊原有建筑物出現(xiàn)開(kāi)裂等一系列問(wèn)題發(fā)生。因此在選擇軟土地基處理方式時(shí),設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)當(dāng)深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行走訪觀察,對(duì)施工區(qū)域周邊的環(huán)境全面了解掌握,以此來(lái)制定具有針對(duì)性特點(diǎn)的施工方案,最大程度降低路基施工時(shí)所造成的影響。
排水固結(jié)法是對(duì)天然地基,先在地基中設(shè)置砂井 (袋裝砂井或塑料排水帶)等豎向排水體,使土體中的孔隙水慢慢排出,軟質(zhì)土體逐漸固結(jié),地基發(fā)生沉降,同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。
豎向排水法針對(duì)地下水位較高的區(qū)域較為適用,在回填地基時(shí),先將豎向的排水系統(tǒng)埋入,才能有效提高排水管道的實(shí)際穩(wěn)定性,其操作原理是運(yùn)用管道抽出施工區(qū)域底部的地下水,以此降低該區(qū)域的地下水位,最大程度避免地基出現(xiàn)不規(guī)則沉降[2]。
砂墊層法是在軟土地基頂面鋪設(shè)厚度為0.6m~1.0m的砂墊層作為軟土層固結(jié)所需要的上部排水通道,以加速沉降的發(fā)展,縮短固結(jié)過(guò)程的方法。該方法適用于軟土路基表層厚度不足,且含水量相對(duì)較高的情況。同時(shí),砂墊層可作為路堤內(nèi)的地下排水層,以降低堤內(nèi)水位,改善施工時(shí)重型機(jī)械的作業(yè)條件。
采用砂墊層,砂盡量選擇砂石顆粒較粗的中砂及粗沙,并將顆粒的不均勻系數(shù)控制在5以內(nèi),含量也不能超過(guò)3%~5%。砂墊層一般用自卸汽車及推土機(jī)配合攤鋪,攤鋪應(yīng)均勻,注意不要有很大的集中載荷作用。
換填法就是將基礎(chǔ)底面以下較淺的軟弱土層挖除,然后以質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度較高、性能穩(wěn)定、具有抗侵蝕性的材料分層充填,并同時(shí)以人工或機(jī)械方法分層壓、夯、振動(dòng),使之達(dá)到要求的密實(shí)度,成為良好的人工地基。該方法適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、濕陷性黃土、素填土、雜填土地基及暗溝、暗塘等的淺層處理。換填法的處理深度通常宜控制在3m以內(nèi)較為經(jīng)濟(jì)合理,但不應(yīng)小于0.5m。
該方法能夠從根本上提升地基的實(shí)際強(qiáng)度及承載能力,為市政道路的整體質(zhì)量提供可靠支撐。在進(jìn)行材料回填時(shí),可采用分層回填方式,每層回填完成后,需進(jìn)行加固壓實(shí),以此來(lái)提升路基的實(shí)際穩(wěn)定性。
水泥攪拌樁法是利用水泥材料作為固化劑,通過(guò)特制的深層攪拌機(jī)械在地基深處就地將軟土和水泥漿或粉體強(qiáng)制攪拌,通過(guò)水泥和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的良好復(fù)合地基,從而提高地基的承載能力,減少地基沉降量和增加土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性的方法。水泥土攪拌樁最適宜于加固各種成因的飽和軟粘土。
在設(shè)計(jì)前應(yīng)查明擬處理的土質(zhì)條件和水質(zhì)條件,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土層的性質(zhì),選擇合適的水泥品種。通過(guò)室內(nèi)配方試驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)試樁施工,確定水泥的滲入量。通常情況下選用強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥作為固化劑.并可根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件選用外加劑。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格把控水泥材料的質(zhì)量,同時(shí)在施工人員在進(jìn)行操作時(shí),應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照施工工序規(guī)范自身操作行為,并提前對(duì)所需設(shè)備展開(kāi)檢測(cè)工作,確保該設(shè)備在后期施工過(guò)程中能夠發(fā)揮最大的效用,為該工程提供有力保障。
強(qiáng)夯法是為提高軟弱地基的承載力,用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)而減少其壓縮性、提高強(qiáng)度的方法。這種加固方法主要適用于顆粒粒徑大于0.05mm的粗顆粒土,對(duì)飽和的粉土和粘性土無(wú)明顯加固效果。強(qiáng)夯法因具有施工工序簡(jiǎn)便、施工成本支出較低、且能夠有效提高地基施工效率的優(yōu)勢(shì),被廣泛推廣并運(yùn)用到各建筑工程施工建設(shè)中。
該方法在施工過(guò)程中應(yīng)注意,先應(yīng)將施工區(qū)域進(jìn)行平整作業(yè),避免因地面不平整導(dǎo)致實(shí)際夯實(shí)度出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象,其次技術(shù)人員需設(shè)置合理的重力錘高度及重量,并運(yùn)用科學(xué)手段計(jì)算出相符的夯實(shí)遍數(shù),以確保下沉量達(dá)到下沉量控制指標(biāo)。在此需注意的是,該技術(shù)方式對(duì)于對(duì)土質(zhì)條件有一定的要求,并不能適用于含水量較高的淤泥地質(zhì)。同時(shí),強(qiáng)夯不得用于不允許對(duì)工程周圍建筑物及設(shè)備有一定振動(dòng)影響的地基加固,必需時(shí),應(yīng)采取防振、隔振措施。
軟土地基作為影響市政道路工程質(zhì)量的主要因素,設(shè)計(jì)人員需對(duì)此加強(qiáng)重視度,并做好前期地質(zhì)調(diào)查工作,根據(jù)工程的實(shí)際情況及發(fā)展需求制定合理的施工方案,針對(duì)該難點(diǎn)采取有效措施,并不斷優(yōu)化改進(jìn),以此來(lái)降低軟土地基所造成的影響。