韓 金
佳木斯市鴻運公路工程勘測設(shè)計有限公司 黑龍江 佳木斯 154000
根據(jù)以往的公路建設(shè)經(jīng)驗分析,路基路面施工作業(yè)時常遇到軟土地基的問題,若未能從根源上消除隱患與問題,則會給路面使用帶來很大的影響,極易產(chǎn)生病害問題,影響著公路工程的建造效益目標實現(xiàn)。從路基路面設(shè)計實踐分析,必須要做好軟土地基情況的調(diào)查,提出路基路面質(zhì)控的措施,打造高品質(zhì)路基路面工程,為整個公路系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行提供支持與保障,實現(xiàn)公路的建設(shè)價值,創(chuàng)造更多的效益與價值。
根據(jù)以往的軟土地基實踐分析,常用的技術(shù)手段如下:1)換填法。將軟基下相應(yīng)范圍內(nèi)的軟土層,采用挖除操作,替換為其他材料加以填充,包括礦渣與碎石等材料。通常來說,對于淺層地基的處理,對使用的材料與設(shè)備,均必須要做好嚴格檢查,防范質(zhì)量問題或者技術(shù)問題等出現(xiàn)。采用分層填筑、碾壓以及檢驗壓實度作業(yè)工藝,按照路基路面設(shè)計要求操作,確保壓實度達標。采用換填法作業(yè),可增強地基的承載力,同時可減少沉降問題的出現(xiàn)。2)拋石擠淤法。軟基處理時使用的硬質(zhì)材料,例如碎石等,進行土體的置換處理。如果淤泥質(zhì)土保持失穩(wěn)的狀態(tài),拋石速度越快則高度越高。隨著碎石的增加,淤泥質(zhì)土比較少,促使路基承載力以及穩(wěn)定性得到提高。3)水泥攪拌樁法。借助專用的深層攪拌機,將水泥和軟土地基內(nèi)的土體加以攪拌,使得水和填充的水泥通過化學(xué)反應(yīng),最終形成膠結(jié)作用的溶液,增強土體和地基軟弱土的粘合度,達到增強穩(wěn)定性以及承載力的目的。4)反壓護道法。采取反壓的手段,來保障道路的穩(wěn)定性。實踐中發(fā)揮土體的作用,增加外部荷載,以免軟弱地基引發(fā)剪切和滑移問題。
以某公路路基路面工程為例,設(shè)計路段起止點為K76+650-K79+500,線路長度為2.85km,公路路基填方大約為28萬m3,挖方大約為11.63萬m3。按照工程施工設(shè)計方案,布置了2座規(guī)格為(5×20+6×(6×20))m的裝配式橋梁,同時設(shè)計了1座分離式立交。根據(jù)工程調(diào)查的資料顯示,K78+568。7-K79+132路段為軟弱地基,地質(zhì)以粉土為主,土質(zhì)很好不過含水量很高,土壤容許承載力比較低,無法達到標準要求的350kPa?;诒U鲜┕し桨负侠硇缘哪康模M織開展地質(zhì)鉆孔勘察,通過在河道范圍內(nèi)設(shè)置3個鉆孔,進行相應(yīng)的檢測,獲得檢測結(jié)果。詳細數(shù)據(jù)如下:1)ZK01。深度在0-3.2的為粉砂,承載力為80KPa;3.3-5.0的為粉質(zhì)低限塑土,承載力為80-100KPa;5.0-5.6范圍內(nèi)為粉土,承載力為200KPa。;5.6-8.5范圍內(nèi)的細砂,承載力為250KPa。2)ZK02。深度在0-2.6的為粉砂,承載力為80-90KPa;2.6-3.2的為細砂,承載力為100KPa;3.2-7.1范圍內(nèi)為粉砂,承載力為100-200KPa。;7.1-8.5范圍內(nèi)的細砂,承載力為250KPa。3)ZK03。深度在0-1.7的為粉砂,承載力為200KPa;1.7-3.1的為粉砂,承載力為100KPa;3.1-4.2范圍內(nèi)為粉土,承載力為160KPa;4.2-5.6范圍內(nèi)的中砂,承載力為250KPa;5.6-7.8為粉質(zhì)中限塑粘土,承載力為250KPa。
目前來說,公路路基路面的軟土地基處理實踐中,可采用墊層法或者換填法或者強夯法等,實踐中選擇施工方案時,要做好全面的分析。因為不同的軟基處理方法適應(yīng)范圍不同,例如置換法多用于淺層不超過3m的軟土地基,若為濕陷性黃土地基或者超過5m的地基,則不可適用。再例如,強夯擠淤法的應(yīng)用,可滿足厚度小的淤泥與淤泥質(zhì)地基等的需求。根據(jù)本公路工程的地基數(shù)據(jù)信息,要結(jié)合軟土地基的處理辦法特點和適用范圍,在K78+568.7-K79+132路段,考慮到路段填方很高,平均高參數(shù)為13m,同時有兩個橋臺樁基處于填方上,地下持力層范圍為10-12m,按照公路路基路面設(shè)計要求地基承載力要大于350kPa,為了能夠減少沉降量,做好施工后沉降的控制。除此之外,考慮到土質(zhì)很高且含水率高,最終提出采用水泥粉噴樁技術(shù),來進行軟基的處理[1]。
水泥粉噴樁的技術(shù)原理。作業(yè)時粉噴樁使用的是專用設(shè)備,利用粉噴樁機進行成孔作業(yè),利用壓縮空氣,使得水泥粉體被傳送到鉆頭,同時用霧狀進行噴射,促使地基土層被加固。作業(yè)時鉆頭的葉片能夠旋轉(zhuǎn),通過攪拌可以使得土與水泥有效混合,最終形成水泥土樁體,同原地基共同構(gòu)成復(fù)合地基,促使地基穩(wěn)固性以及承載力得到提高,同時有效減少沉降量[2]。
水泥粉噴樁的設(shè)計方案。根據(jù)軟土地基處理技術(shù)方案,單樁承載力要求要達標,同時有夠足的樁分擔上部結(jié)構(gòu)物的荷載,通過均勻布置,形成高穩(wěn)定度的地基,促使樁間土的承載力可有效發(fā)揮。利用制作的砂石褥墊層,實現(xiàn)對樁土應(yīng)力比的有效調(diào)整。按照技術(shù)要求和標準,樁穿過軟土層并且要進入持力層50cm,也就是取樁長12m。作業(yè)時借助專用的設(shè)備作業(yè),為保障作業(yè)的效果樁徑設(shè)計為500mm。保護樁長設(shè)計為0.3m;樁間距控制為1.2m;褥墊的厚度為30cm;數(shù)量為4742根。
做好技術(shù)應(yīng)用前的準備。根據(jù)粉噴樁技術(shù)方案,使用425號普通水泥,材料要求達到新鮮沒有結(jié)塊的要求,作業(yè)前使用篩網(wǎng)作業(yè)過篩處理,最大粒度要求≤5mm。作業(yè)中所有的水泥材料,都要有合格產(chǎn)品檢驗單,并且質(zhì)量和標號等必須達到設(shè)計要求。對使用的水泥材料,采取抽檢的方法進行檢查,當達到合格標準后再使用。本次作業(yè)中使用的是PH-5A型噴粉樁機,配置4臺,每日成樁40-50根/臺。除此之外,還配置了4臺儲存灰罐以及空氣壓縮機。
軟土地基處理工藝的運用。從軟土地基處理的角度來說,要做好每個工序的嚴格把控。對使用的鉆機要做好調(diào)試和調(diào)整,保證其各項性能指標能夠達到要求,作業(yè)時鉆頭必須轉(zhuǎn)到設(shè)計加固深度。按照鉆機操作技術(shù)流程,組織開展施工作業(yè)。施工期間要做好樁長的控制,按照設(shè)計的粉噴樁長度實施質(zhì)量把控。在作業(yè)時通過做好鉆進深度的控制和噴粉時間等指標,保障操作的效果根據(jù)以往技術(shù)應(yīng)用的實踐經(jīng)驗總結(jié),提升速度直接影響著攪拌均勻的程度,因此要做好有效的把控,如果速度比較快,則會使得樁攪拌不充分,最終影響粉噴樁成樁的質(zhì)量,如果速度比較慢,那么整體的作業(yè)效率會比較低[3]。對于噴粉量也需要做好有效的控制,使用專用的電子秤做好稱重的把控,提出精準的數(shù)據(jù)信息,為整個粉噴量的控制提供支持。整個施工作業(yè)期間要做好現(xiàn)場的監(jiān)督與檢查,嚴格把控復(fù)攪拌效果[4]。
若想有效地解決問題,首先要對問題有著全面的了解,基于此,組織開展路面路基軟土地基處理實踐,是需要做好軟土地區(qū)的調(diào)查掌握。各路段的基本情況分析軟土地基的特點,進而提出針對性的防范與應(yīng)對措施,保障路基問題能夠得到有效的處理。調(diào)查人員必須要做好全面有效的勘察,最大程度上掌握軟土地基現(xiàn)狀和問題,進而提出有效的處理方案。通過為設(shè)計人員提供最為完整的數(shù)據(jù)信息保障,各項工作能夠高質(zhì)量落實,提出科學(xué)合理的技術(shù)方案。將施工方案應(yīng)用到軟土地基處理實踐中,發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢與作用提高工程效益[5]。
隨著軟土地基處理技術(shù)的不斷完善和優(yōu)化,越來越多的處理技術(shù)被提出和應(yīng)用,給工程人員提供了更多的選擇。結(jié)合軟土地區(qū)的實際情況,對比分析各個方案的應(yīng)用優(yōu)勢與缺點,選擇最為合適的軟土地基處理技術(shù),進而指導(dǎo)整個施工作業(yè)的開展,使得軟土問題得到有效的處理[6]。
路基路面施工作業(yè)期間,要組織專門的工作人員,負責整個現(xiàn)場的施工監(jiān)督檢查。可以借助現(xiàn)代化監(jiān)測手段和設(shè)備,圍繞整個軟土地基處理過程,做好沉降監(jiān)測以及其他技術(shù)指標的監(jiān)督控制,及時掌握存在的問題與不足,提出技術(shù)優(yōu)化的方案,保證軟土地基問題得到有效的處理。細化分解軟土地基施工效果的控制職責與任務(wù),由專門的人員具體負責,消除潛在的問題,保障整個軟土地基問題得到有效的處理,實現(xiàn)公路建造的質(zhì)量目標[7]。
綜上所述,公路路基路面設(shè)計中軟基的處理,要圍繞工程全過程做好強有力的把控,保障工程效益目標的實現(xiàn)。從軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用實踐中,做好軟土地基的調(diào)查,通過編制完善的技術(shù)方案,做好軟土地基處理環(huán)節(jié)的質(zhì)控,打造高品質(zhì)公路工程。