郭閆光
本文基于當(dāng)前我國(guó)基建工程時(shí)代背景,分析我國(guó)軟土路基處理技術(shù)。通過歸納當(dāng)前我國(guó)高速公路軟土路基處理現(xiàn)狀,提出技術(shù)應(yīng)用中的相關(guān)措施及使用中存在的問題,并得到相應(yīng)的解決措施,旨在提升我國(guó)公路工程建設(shè)質(zhì)量。
我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平持續(xù)走高,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的步伐也日漸加快,公路工程建設(shè)規(guī)模得以拓展,建設(shè)的高等級(jí)公路里程不斷增加。公路路線穿越的地區(qū)越來越多。公路質(zhì)量對(duì)公路的可靠性和人們出行的安全性有著決定性影響,處理公路軟土路基成為提升工程質(zhì)量,縮短施工工期的關(guān)鍵。
軟土路基根據(jù)沙質(zhì)的不同,可以將其劃分成為粘性土、沙質(zhì)土以及腐殖土三種不同的類型??偠灾?,軟土路基具有較高的含水量、較大的孔隙、較差的適水性、較高的壓縮性和較低的承載力,所以軟土表現(xiàn)出來的特征基本上是流變性和觸變性。若是在施工建設(shè)環(huán)節(jié)中將建筑物直接在軟土路基上建造完成,將會(huì)使得原有的土體形態(tài)發(fā)生變化,建筑物緩緩下沉或者是朝向側(cè)向位置滑動(dòng),不能保證建筑物的穩(wěn)定性與安全性,甚至將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)安全威脅和人身安全威脅。由此可見,在工程開工之前,首先要完成軟土路基建設(shè),將現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用到其中,提升工程質(zhì)量。
當(dāng)前,國(guó)內(nèi)和國(guó)外在處理軟土路基問題的時(shí)候,選擇使用的處理方法主要是將軟土的力學(xué)性能作出改善,從而提升軟土的強(qiáng)度值,切實(shí)保障軟土地基穩(wěn)定性。在處理軟土地基的時(shí)候,基本上可以將其劃分成為改良法和加固法。改良法是使用排水和吸水的方式將軟土之中的含水量降低,加固法旨在通過運(yùn)用人為制樁的方式強(qiáng)化應(yīng)力區(qū)。此外,可以選擇應(yīng)用約束法和壓實(shí)法。在諸多方法之中,經(jīng)常性地伴隨著鉆孔和沖孔制樁操作,所以在研究的過程中要提高重視程度,特別是成套設(shè)備和加固液。
選擇使用的材料中,基本上包含有石灰、砂石、碎石、無紡織物、塑料、竹木以及化學(xué)固結(jié)液等等。選擇使用砂石主要是因?yàn)槠渚邆淞己玫耐杆阅?,選擇使用該材料可以很好地將地基中的水分排出,比較適合應(yīng)用在粘性地基當(dāng)中,特別是薄砂夾層的粘土基當(dāng)中。水泥類的材料幾乎適合應(yīng)用在所有的土質(zhì)地層,石灰所適應(yīng)的范圍為粘性土,通過石灰提升粘性土強(qiáng)度。所以,在軟土路基處理時(shí),最為常用的材料還是水泥、石灰和砂石。最近這些年,化學(xué)固結(jié)液發(fā)展起來,并且獲得相對(duì)較為廣泛的應(yīng)用,備受青睞。對(duì)化學(xué)固結(jié)液的成分作出分析可以得知,其組成材料基本是石灰、水玻璃和水泥,也有的是制糖工業(yè)企業(yè)的廢棄液體。化學(xué)固結(jié)液在最初的階段是泥漿狀態(tài),現(xiàn)如今隨著技術(shù)的成熟,為了保證其存儲(chǔ)的便利性,已經(jīng)逐漸制作成顆粒狀和粉末狀等。
我國(guó)幅員遼闊,在處理軟土路基的時(shí)候必須要因地制宜。而如今在處理軟土路基的時(shí)候,普遍存在著盲目性。施工技術(shù)人員利用擠密法和振密法對(duì)飽和軟黏土路基進(jìn)行加固,這種方法在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中雖然具有一定的效果,但是要視情況而定。以地質(zhì)條件以及路基加固原理為基礎(chǔ),選擇具有針對(duì)性的軟土路基解決方案是特別重要的一項(xiàng)工作,在這一方面所出現(xiàn)的問題是,優(yōu)化施工方案力度不足,方案比較深度不深。在進(jìn)行方案選擇的時(shí)候,得到的結(jié)果不是最優(yōu)的。
軟土路基處理方案具有一定的適應(yīng)性。雖然在處理路基時(shí)所提出的方案得到人們的普遍認(rèn)可,但是在遇到具體問題時(shí),會(huì)有工作人員盲目擴(kuò)大軟土路基處理方案的應(yīng)用范圍,導(dǎo)致處理軟土路基方案的評(píng)價(jià)受到挑戰(zhàn)。在對(duì)軟土路基的施工質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候,將會(huì)因?yàn)槭┕し秶鷽]有在規(guī)定范圍之內(nèi),導(dǎo)致評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)不能有效落實(shí)。
施工單位技術(shù)水平不高,最為典型的是在實(shí)施攪拌樁工程。在處理路基時(shí),軟土路基處理不能夠應(yīng)用深層攪拌法完成,這并不是施工人員沒有靈活性地掌握深層攪拌法的應(yīng)用技術(shù),也并非在設(shè)計(jì)加固路基時(shí)深層攪拌法的方法出現(xiàn)錯(cuò)誤,而是在具體應(yīng)用時(shí),施工機(jī)械設(shè)備以及施工單位所具備的能力不能夠滿足深層攪拌法的要求。這些年,建筑工程隊(duì)伍快速膨脹,工作人員的專業(yè)素養(yǎng)會(huì)得不到全面保障,甚至有的施工隊(duì)伍沒有進(jìn)行必要的技術(shù)培訓(xùn),不能熟練地操作各項(xiàng)施工技術(shù)和施工設(shè)備。
進(jìn)入新世紀(jì),我國(guó)在處理軟土路基時(shí),相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備得到了快速發(fā)展,甚至很多機(jī)械已經(jīng)形成系列化產(chǎn)品。但是相比較于目前我國(guó)工程建設(shè)的需求而言,既有的施工機(jī)械設(shè)備與施工需求之間仍舊存在很大差距,簡(jiǎn)陋的機(jī)械設(shè)備想要保證處理軟土路基工作穩(wěn)定有序開展是十分困難的。
針對(duì)于處理軟土路基的方案設(shè)計(jì)出n個(gè),方案集表示如下所示:
在設(shè)計(jì)完成的軟土路基處理方案中,每個(gè)方案在進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候,均需要通過使用指標(biāo)或者是影響因素完成方案優(yōu)先度評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)完成的第k個(gè)施工方案可以進(jìn)行如下表示:
在上述集合表示之中,xk所表示的含義為設(shè)計(jì)完成的k個(gè)方案當(dāng)中第1個(gè)指標(biāo)到第m個(gè)指標(biāo)的特征值。符號(hào)“’”所表示的含義為轉(zhuǎn)置矩陣。完成設(shè)計(jì)的第n個(gè)軟土路基設(shè)計(jì)方案中的m個(gè)特征值,其矩陣表示如下所示:
因?yàn)樵诜治雠c對(duì)比方案的時(shí)候具有相對(duì)性,在定義方案的質(zhì)量的時(shí)候,所對(duì)照的是參加選擇的其他方案,所以在本文的分析當(dāng)中,將最優(yōu)方案的選擇框架定義如下:
在公式2當(dāng)中,“∨”所表示的含義為取大運(yùn)算符。(y11,y12,…,y1m)所表示的含義為優(yōu)選軟土路基處理方案的第1,2,……,m個(gè)指標(biāo)特征值。
在公式3當(dāng)中,“∧”所表示的含義為取小運(yùn)算符。(y21,y22,…,y2m)所表示的含義為次等軟土路基處理方案的第1,2,……,m個(gè)指標(biāo)特征值。
通過公式2和公式3可以得知,在處理軟土路基的時(shí)候選擇解決方案,需要從眾多的方案中選取適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)完成評(píng)價(jià)。換言之,就是需要從設(shè)計(jì)完成的n個(gè)軟土路基設(shè)計(jì)方案中產(chǎn)生合適的方案,實(shí)現(xiàn)軟土路基處理的目標(biāo)。通過這兩個(gè)公式的分析可以得知,將會(huì)在軟土路基處理環(huán)節(jié)中出現(xiàn)兩個(gè)方案,分別為優(yōu)等處理方案和次等處理方案。
確定軟土路基處理方案的指標(biāo)和評(píng)價(jià)因素的時(shí)候,需要從不同的角度進(jìn)行。
第一是主、次插夯擊體。在幾個(gè)軟土路基處理的試點(diǎn)工程實(shí)施環(huán)節(jié)中,均選擇使用梅花型的方式布置完成夯擊體。不同夯擊體之間的間距也存在著差異性,夯擊體的底部直徑在0.4~1.0m的距離不等。因?yàn)樵谶M(jìn)行夯擊時(shí),夯擊的力度不同,形成夯擊深度也大小不一。綜合分析夯擊體的位置,不同夯擊體在工程中所承受的壓力也具有差異性,所以是要將夯擊體進(jìn)行劃分,基于其承受壓力的不同。
第二,工程造價(jià)。不同夯擊體的大小以及相互之間的距離均緊密聯(lián)系,處理軟土路基的費(fèi)用在加固軟土路基環(huán)節(jié)之中,首先,要對(duì)設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行充分考慮以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。其次,要綜合分析施工的工程造價(jià)。
第三,土壤含水量。在加固環(huán)節(jié)當(dāng)中選擇使用重夯的方式進(jìn)行,則要求土壤當(dāng)中的含水量必須要達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),以此來保證夯擊效果。為了對(duì)軟土路基的加固效果進(jìn)行檢驗(yàn),在處理完軟土路基以后,需要抽取部分土壤進(jìn)行實(shí)驗(yàn),檢測(cè)土壤當(dāng)中的含水量。
軟土路基處理是當(dāng)前工程建設(shè)的重要內(nèi)容之一,建筑工程的施工質(zhì)量以及安全性和可靠性得到全社會(huì)普遍關(guān)注。想要提高工程質(zhì)量必須要立足于軟土路基處理技術(shù),要充分認(rèn)識(shí)到軟土的性質(zhì),以便于針對(duì)性地提出軟土路基處理方案;其次,了解處理軟土路基經(jīng)常發(fā)生的問題,以確保在分析軟土路基處理技術(shù)時(shí)快速完成模型構(gòu)建,評(píng)價(jià)指標(biāo)選擇可以更加清晰和明確。