熊 文,熊 凱
(1.江西交通工程開發(fā)有限公司,江西 南昌 330000;2.南昌市政建設(shè)集團有限公司,江西 南昌 330000)
軟土指的是天然孔隙比在1.0以上且天然含水量比液限大的土。公路工程中軟土十分常見,軟土路基病害成因包括兩個方面,其一為自身原因,因軟土含水量高,會使地質(zhì)松軟,無法提供足夠承載力。水進入路基后,路面底部將產(chǎn)生很大空隙,坡腳無法支承上部土壓,導致路面沉陷與坍塌;其二為施工方面的原因,由于施工初期相關(guān)人員沒有做好前期勘察,導致施工技術(shù)和方法缺乏針對性。在雨季施工時,未能采取有效應(yīng)對措施,防止雨水進入。若未能有效處理,除了會留下很大隱患,而且難以保證質(zhì)量,導致路基沉陷或邊坡滑塌。
膨脹土遇水極度膨脹而失水又大幅收縮,其路基病害包括:塌陷變形,雖然膨脹土有很高的強度,但在遇水后土體自身大幅膨脹,導致承載力明顯降低,引起塌陷變形;滑坡,路堤中有雨水大量進入后,土體分離產(chǎn)生大量剪切裂縫,形成以一定高低差,由于上方土體失去支撐導致滑坡,滑床大多為扇形,滑體厚度通常在1~3 m范圍內(nèi);縱向開裂,路基壓實過程中,如果碾壓不充分或不均勻,會導致密實度較低,使填土質(zhì)量無法達到規(guī)范和設(shè)計要求,加之路堤自身寬度通常很大,難免產(chǎn)生不均勻沉降。另外,路肩處土體收縮相比其它部位較大,會產(chǎn)生長度很大的縱向裂縫。
該特殊土路基病害包括:路塹邊坡變形、路堤下沉、路堤邊坡沖蝕與下沉。碾壓濕陷性黃土路基的過程中,應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范及設(shè)計要求選擇適宜的壓實機具,并結(jié)合濕陷性黃體自身特點,確定碾壓技術(shù)參數(shù),包括壓實遍數(shù)和速度等,確保壓實度滿足要求。另外,還要對路堤邊坡實施嚴密的遮擋,避免在雨季導致雨水大量下滲,使土層被破壞。水對路基的影響很大,如帶走土體顆粒,產(chǎn)生暗穴,引起路堤大面積下沉。使路堤失穩(wěn)的因素有很多,影響程度較大的有兩種,即地基與人為因素。地基好壞決定了路基質(zhì)量,尤其是軟土性質(zhì)地基,其承載力往往很差,遇水后,地基容易被破壞,導致沉降變形;而人為因素指的是現(xiàn)場施工及質(zhì)量控制,必須嚴格按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行各項操作,如機具選型、攤鋪及碾壓,若未能做好施工控制,將導致施工質(zhì)量無法達到預期要求。對此,為避免路堤產(chǎn)生變形等問題,應(yīng)根據(jù)實際情況制定有效措施加以治理,保證路基質(zhì)量。
軟土路基有很多病害,其中以不均勻沉降和側(cè)向開裂等為主。為保證路基的質(zhì)量,需要對軟基進行處理,當前比較常用的處理方法包括排水固結(jié)與水泥攪拌樁。其中,排水固結(jié)是指在軟基中設(shè)置塑料排水板,并通過施壓排出軟基范圍內(nèi)的水,擠壓土體顆粒,減小間隙,以此提高路基整體強度和承載力,預防沉降變形等問題的發(fā)生。此外要注意壓力可能對軟基造成的不利影響,當前以袋裝砂井法比較常用,具有操作簡單和排水效果良好等優(yōu)勢。對于水泥攪拌樁,它屬于復合地基處理法,是指采用專門的攪拌樁機,在軟基范圍內(nèi)按照設(shè)計確定的樁位連續(xù)旋轉(zhuǎn)攪拌下沉與提升,使灰漿和軟土之間發(fā)生物化反應(yīng),改善軟土性質(zhì),進而提高整個地基的強度和承載力,形成復合地基,該方法在提升地基強度上的效果十分顯著,但相比于其它處理方法,其操作難度較大,成本高,適用于技術(shù)要求較高的路基軟基處理。
以膨脹土路基容易發(fā)生的邊坡變形病害為例,對其防治措施進行分析。邊坡變形現(xiàn)象主要體現(xiàn)在下列幾個方面:傾斜、危巖與位移。為了使路基整體保證穩(wěn)定,需要對邊坡變形及失穩(wěn)等情況予以嚴格防護,采取技術(shù)上可行且經(jīng)濟合理的方法:對膨脹土進行改良處理,為了對膨脹土自身性質(zhì)予以改良,可以在膨脹土中適量摻加一些改良劑,并對壓實機具組合及其參數(shù)進行適當調(diào)整,通過碾壓達到路基土標準;設(shè)置護坡,為了使邊坡保持穩(wěn)定,避免路堤坡腳處產(chǎn)生浸水等現(xiàn)象,可通過設(shè)置片石、擋土墻或種植植被來起到護坡的作用。在實際工程當中,只采用一種防護措施可能無法起到理想的防護效果,所以在條件允許的情況下可將多種不同的防護措施結(jié)合到一起使用;采用擋土墻進行加固處理,因膨脹土在吸水之后體積大幅膨脹,所以為保證路基穩(wěn)定性及整體性,可通過設(shè)置擋土墻來起到良好的防護作用,當設(shè)置多個擋墻時,要注意在擋墻之間設(shè)置好橫向支撐,如冠梁等,以此使相鄰的幾個擋墻形成一個整體,進而發(fā)揮出更好的支擋效果。
首先要對防排水設(shè)施予以完善,阻斷徑流,對內(nèi)部排水通道予以疏通,在路基施工中必須對排水引起足夠的重視。實際施工中,可先進行截水溝的設(shè)置,將其布置于挖方段,確保水能從黃土地基處繞開,以免水流將其沖走導致路基發(fā)生變形;而對于填方段,應(yīng)及時做好排水溝的施工。另外,施工中還應(yīng)設(shè)置必要的臨時性排水系統(tǒng),對排水溝等的質(zhì)量予以嚴格把控,避免產(chǎn)生裂縫等病害問題。在涵洞施工過程中,應(yīng)注意洞口外部排水保持通暢,并避免地基土滲水。
其次要做好地基加固,可采用的加固方法現(xiàn)在有很多種,在這種特殊土路基中較為適用的包括強夯法及改良法。其中,強夯法是指借助起重設(shè)備將重量不低于150 kN的重錘提起,然后在一定高度使其自由下落,由此給地基施加沖擊力,使地基達到密實,減小土體顆粒之間的空隙,進而增大承載力,避免各類病害的發(fā)生。而改良法是指在黃土中適量添加改良劑,如石灰等,然后將其混合均勻,使黃土自身性質(zhì)得以改良,提高穩(wěn)定性,并根據(jù)實際情況添加適量的水,以此使土體的實際含水量處在經(jīng)試驗確定的最佳含水量范圍內(nèi),最后通過適當?shù)哪雺菏蛊溥_到要求的密實程度,以此保證路基整體強度與承載力,避免各類病害的發(fā)生。
綜上所述,特殊土路基在公路施工中始終是重難點所在,若未加處理,很有可能產(chǎn)生各類病害問題。對此,為保證路基質(zhì)量,為之后的路面施工及正常通行奠定良好基礎(chǔ),防止病害的發(fā)生,需針對不同類型的特殊土路基,根據(jù)其特點和可能產(chǎn)生的病害,制定有效措施加以處理,使其具有良好的強度與承載力,保證路基整體質(zhì)量。