劉慶華
(山東省單縣湖西路橋建筑有限公司,山東 單縣 274300)
隨著經(jīng)濟(jì)一體化發(fā)展,道路運行荷載逐步增高,為確保道路的安全運行與基礎(chǔ)壽命,施工單位應(yīng)加強(qiáng)對道路工程各環(huán)節(jié)質(zhì)量建設(shè)的重視。在道路工程建設(shè)中,軟土路基的施工效果是直接影響道路工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素,軟土路基透水能力相對較弱、壓縮性相對較差、含水量又相對較高,無法滿足工程施工要求,若施工處理不恰當(dāng)則極易造成道路塌陷、沉降、位移等問題,從而引發(fā)不必要的安全事故[1]。因此,施工單位應(yīng)結(jié)合軟土路基的基本特點,深入分析各類影響因素,并有針對性地采取技術(shù)措施進(jìn)行施工處理,為道路使用壽命與穩(wěn)定運行提供堅實保障。
在道路工程建設(shè)中,軟土路基主要是指一種較特別的道路路基,其土層軟弱,多位于河、江沿岸及多雨濕潤地區(qū)。軟土路基受以下基本特點的影響,對道路工程的質(zhì)量建設(shè)進(jìn)行阻礙,嚴(yán)重影響道路工程路基的承載性與穩(wěn)定性。
軟土路基的成分組成主要以砂粉、顆粒物黏土、軟土、淤泥等為主,其結(jié)構(gòu)孔隙相對較大,部分土層物質(zhì)還呈絮狀結(jié)構(gòu),這就導(dǎo)致在外力作用下極易發(fā)生形變、沉降、坍塌等問題,從而影響道路交通安全。另外,在我國道路工程建設(shè)中,其軟土路基含水量相對偏高一般為40%-70%左右,并且軟土路基質(zhì)量相對較重、滲透性相對較差,這就導(dǎo)致道路在長期通行、大量荷載過程中容易出現(xiàn)緩慢沉降的現(xiàn)象。同時,路基受荷載壓力作用排除內(nèi)部水分,長期影響下容易造成施工材料的污染問題,不僅容易導(dǎo)致路面硬化,還影響地基的排水效果。
在道路工程建設(shè)中,壓縮性是判定軟土路基的關(guān)鍵指標(biāo)與主要標(biāo)準(zhǔn)。軟土路基在長期荷載影響下容易發(fā)生變形問題,且變形后的軟土路基的固結(jié)穩(wěn)定時限相對較長。
受軟土路基成分組成、土層強(qiáng)度及土質(zhì)密度影響,其土質(zhì)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)不均勻特點。在道路工程實際建設(shè)過程中,同一路段出現(xiàn)多個不均勻受力體系,從而引發(fā)工程路面結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重失衡問題,并進(jìn)一步影響該范圍內(nèi)軟土路基的土壤性質(zhì)[2]。另外,隨著工程后續(xù)建設(shè)及道路通行荷載,軟土路基在受到不均勻壓力作用下會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)動態(tài)變化,如產(chǎn)生裂縫、滑坡、破損,嚴(yán)重的會導(dǎo)致道路發(fā)生沉陷與斷裂,從而影響行人與行車的生命安全與財產(chǎn)安全。
在道路工程施工中,如何有效確保其運輸功能是現(xiàn)階段政府部門及建筑領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。而軟土路基受其結(jié)構(gòu)、性能等因素影響,其實際荷載承載能力相對較差,嚴(yán)重阻礙道路工程的質(zhì)量建設(shè),在通行量較大、荷載量較高的地段容易出現(xiàn)各類問題,如路面變形、結(jié)構(gòu)下沉、地基塌陷等,提高工程投資成本的同時還影響道路交通安全。
在我國道路工程建設(shè)中,軟土路基在南方地域、江河沿岸等地較為常見,這就給道路工程提高了施工難度,同時在地壓實度的影響下,常出現(xiàn)路基錯位、下沉、路面沉降、坍塌等現(xiàn)象。在工程施工過程中,軟土地基一般由土壤質(zhì)量與壓實度的動態(tài)變化造成,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化一定程度上影響工程的施工進(jìn)度與施工順序,難以達(dá)成路基壓實目的,從而影響軟土路基的穩(wěn)定性與安全性。因此,在道路工程軟土路基處理過程中,需注意以下要點:第一,在軟土路基處理過程中,施工單位應(yīng)加強(qiáng)對土體結(jié)構(gòu)的重視,定期勘測土壤含水量,從而強(qiáng)化其性能與結(jié)構(gòu)的牢固性與安全性,有效防止坍塌現(xiàn)象;第二,為降低滲透作用,有效解決路面排水問題,施工單位應(yīng)科學(xué)選擇施工工藝與處理技術(shù),確保其滿足實際施工需求;第三,在軟土路基處理完成后,為確保其能承載后續(xù)施工壓力,如澆筑壓力等,施工單位應(yīng)采用先進(jìn)恰當(dāng)?shù)募庸碳夹g(shù)全面加固軟土路基,提高軟土路基的穩(wěn)定性,有效防止沉降、坍塌問題的出現(xiàn)[3]。
在道路工程軟土路基處理中,施工材料質(zhì)量與性能是影響其處理效果的直接影響因素。而軟土層具備較明顯的流動性特點,無法完全有效地掌握其狀態(tài)。受流動性特點影響,軟土路基在外界荷載壓力下極易產(chǎn)生變形現(xiàn)象,這就對施工材料的韌性功能提出了更高要求。另外,在道路工程的材料管理工作中,部分施工單位材料管理人員責(zé)任心不強(qiáng)、嚴(yán)謹(jǐn)度不夠,施工材料選擇不符合工程建設(shè)需求;或以次充好賺取利潤,無法有效保障材料性能與質(zhì)量;或缺乏有效的監(jiān)管制度,導(dǎo)致材料管理出現(xiàn)紕漏從而出現(xiàn)質(zhì)量問題。這些都對軟土路基處理效果有著嚴(yán)重影響,因此,施工單位應(yīng)在施工前期做好材料管理工作,確保材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與質(zhì)量性能。
環(huán)境條件是影響道路工程軟土路基處理的重要因素,其對于軟土路基的基礎(chǔ)壽命與質(zhì)量穩(wěn)定有著直接作用。在工程建設(shè)過程中,不同類型的工程項目、不同施工地理位置的環(huán)境氣候、地質(zhì)條件等也大不相同,這些都會影響軟土路基處理的技術(shù)選擇與施工進(jìn)度,如在氣候潮濕或下雨頻繁的地域,軟土路基內(nèi)部含水量相對偏高,給工程順利施工帶來困難,若防水處理、排水系統(tǒng)不到位,則容易引起地基沉降、路基蓄水等問題,不僅影響道路工程的施工質(zhì)量,還加大工程投資,不利于施工效益的提升。
軟土具備加強(qiáng)的流動性特點,其實際形狀難以有效把控,其對于道路工程軟土路基的施工效果與工藝流程有一定的阻礙作用,若在路基處理過程中不考慮形狀因素,容易對工程穩(wěn)定性造成不良影響。路堤形狀若相對較寬,則需摒棄碎石樁技術(shù)或換填法,從而保障路面承載壓力,確保其質(zhì)量與穩(wěn)定。
在道路施工建設(shè)過程中,施工單位應(yīng)深入施工現(xiàn)象進(jìn)行地質(zhì)勘測與工程分析,有針對性地設(shè)計施工方案與工藝流程,并確定施工所需的各類材料。針對材料的采購環(huán)節(jié),相關(guān)管理人員應(yīng)進(jìn)入材料市場進(jìn)行嚴(yán)格對比、性能檢驗、質(zhì)量審查等并擇優(yōu)采購,有效確保工程材料的韌性功能、規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量要求等符合工程建設(shè)需求。選擇較強(qiáng)韌性的材料有助于減少軟土路基的不均勻變形現(xiàn)象。同時,還應(yīng)合理規(guī)范材料管理制度,如運輸管理、保存管理、定期檢驗、出入庫登記以及進(jìn)入施工現(xiàn)場前的材料確認(rèn)工作等,加強(qiáng)對材料的監(jiān)督與管理,有效保障工程材料使用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量性能,為軟土路基質(zhì)量處理提供基礎(chǔ)保障。
在道路工程軟土路基處理過程中,施工管理人員應(yīng)正確認(rèn)識軟土路基對道路工程質(zhì)量安全的危害影響,樹立正確的施工質(zhì)量管理意識。同時還應(yīng)積極配合施工單位定期開展與軟土路基相關(guān)的技術(shù)培訓(xùn)、宣傳教育與討論會議等,提高施工人員對軟土路基的正確認(rèn)識與有效了解,形成其質(zhì)量操作意識。另外,施工單位還應(yīng)引進(jìn)先進(jìn)工藝技術(shù),定期開展實踐操作訓(xùn)練與技術(shù)知識考核,從而提高施工人員的專業(yè)水平,為軟土路基的質(zhì)量處理提供基礎(chǔ)保障。此外,施工人員還應(yīng)積極應(yīng)對各類施工問題,并結(jié)合工程實況進(jìn)行具體分析,合理設(shè)計軟土路基的處理方案與工藝流程,并選擇恰當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù),從而有效保障軟土路基處理的質(zhì)量與安全。
工藝技術(shù)的選擇直接影響施工效果,并且軟土路基的處理質(zhì)量對整個道路工程的施工質(zhì)量有著較大的作用。因此,在軟土路基處理過程中,相關(guān)管理人員應(yīng)進(jìn)行實地勘察,有效掌握土質(zhì)條件及各項參數(shù),并在投資成本范圍內(nèi)科學(xué)選擇處理技術(shù),確保施工技術(shù)符合施工標(biāo)準(zhǔn)的同時,增強(qiáng)路基強(qiáng)度。
4.3.1 深層水泥攪拌樁支護(hù)技術(shù)
深層水泥攪拌樁工藝技術(shù),是指施工單位借助混凝土固化成樁的工藝操作充分發(fā)揮施工區(qū)域的土壤作用,有效減少資源浪費現(xiàn)象。首先,施工單位應(yīng)做好充分的前期準(zhǔn)備工作,根據(jù)軟土路基處理方案準(zhǔn)備處理所需機(jī)械設(shè)備,并進(jìn)行全面檢驗與問題檢修工作,從而確保各類施工設(shè)備的正常、穩(wěn)定運行。其次,應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行試樁工作,這有利于施工單位全方位了解工程施工區(qū)域的地質(zhì)條件與各項所需參數(shù),如混凝土溫差范圍、攪拌時間、泵速等,從而為工程施工做好信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。再次,施工人員應(yīng)展開澆筑管道的清潔管理,有效避免堵塞問題等。最后,攪拌樁與混凝土澆筑技術(shù)有著密切關(guān)聯(lián),施工人員應(yīng)在恰當(dāng)時機(jī)合理準(zhǔn)備技術(shù)開展灌注工作,并在成樁后進(jìn)行質(zhì)量檢驗,確保安全質(zhì)量[4]。
4.3.2 真空預(yù)壓技術(shù)
在軟土路基處理中,真空預(yù)壓技術(shù)是指在軟土路基的表層范圍鋪設(shè)密封薄膜、透水砂墊層等,并運用工程排水設(shè)備實施抽真空工藝處理,從而達(dá)成加固路基目的的一項工藝技術(shù)。另外,在真空處理過程中,受外界壓力作用,路基表面逐漸呈凝結(jié)狀態(tài),真空預(yù)壓時間愈長,其凝結(jié)效果愈高。相較于其他施工技術(shù)而言,真空預(yù)壓技術(shù)的優(yōu)點在于操作簡單、工期較短、路基結(jié)構(gòu)固結(jié)效果較好,但同時其施工成本也相對偏高。
4.3.3 排水固結(jié)處理技術(shù)
在道路工程軟土路基處理工作中,排水固結(jié)處理是較為常見的路基加固技術(shù),其主要應(yīng)用于含水量相對偏高、黏性較強(qiáng)的軟土路基。其操作原理在于施工單位在軟土路基中設(shè)置增壓裝置,通過不斷擠壓排除路基內(nèi)部水分。在水分逐漸排出后軟土路基會發(fā)生自然固結(jié)現(xiàn)象,從而增強(qiáng)軟土路基的質(zhì)量強(qiáng)度與承受能力。針對含水量較高、黏性較強(qiáng)的軟土路基,排水固結(jié)處理可有效發(fā)揮技術(shù)作用提高路基的質(zhì)量強(qiáng)度與荷載能力,從而解決道路下沉問題。
4.3.4 強(qiáng)夯技術(shù)
在道路工程軟土路基處理中,強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用較為普遍,其技術(shù)操作相對簡單、施工時間相對較短、夯實效果相對較好,因此在多數(shù)道路工程建設(shè)過程中多應(yīng)用強(qiáng)夯技術(shù)處理軟土路基,提高其質(zhì)量強(qiáng)度[5]。強(qiáng)夯技術(shù)的施工原理在于施工人員利用相關(guān)設(shè)備不斷操作大重量夯錘實現(xiàn)自由落體運動,運用其所產(chǎn)生的巨大力量反復(fù)捶打路基表面,這不僅有利于降低土壤松散、軟質(zhì)特性,減少路基結(jié)構(gòu)孔隙,提高路基內(nèi)部水分的滲透力,還可逐步提高軟土路基土體結(jié)構(gòu)的緊密度,有效增強(qiáng)其荷載能力,從而確保道路工程的均勻性與穩(wěn)定性。另外,強(qiáng)夯技術(shù)的應(yīng)用范圍相對較窄,其在黏性較強(qiáng)、飽和度較高的軟土路基處理中效果不佳,其主要應(yīng)用于土質(zhì)表層較軟及粉質(zhì)的路基處理中。
4.3.5 換填處理技術(shù)
換填處理技術(shù)的施工成本相對較低、技術(shù)操作相對簡單,因此被廣泛應(yīng)用于路基土質(zhì)松軟的道路工程中。其技術(shù)原理主要指施工單位將松軟土層科學(xué)換填為某些特定施工材料,其中填充材料應(yīng)具備較強(qiáng)的穩(wěn)定性、堅固性與抗腐蝕性。另外,需注意在技術(shù)實施前應(yīng)明確換填范圍及深度,從而確保技術(shù)方法的順利實施。
4.3.6 凍結(jié)技術(shù)
凍結(jié)法是現(xiàn)階段道路工程軟路基處理的常見應(yīng)用技術(shù),其技術(shù)原理在于施工管理人員合理使用冷卻劑等對路基進(jìn)行施工處理,快速凍結(jié)軟弱土層,從而達(dá)成加固硬化的處理目的,有效增強(qiáng)路基穩(wěn)定性。凍結(jié)處理技術(shù)具備造價低、操作簡單的特點,被廣泛應(yīng)用于道路工程建設(shè)。
4.3.7 添加劑法
在建筑工程領(lǐng)域包含著種類豐富、性能多樣的添加劑,其與材料、土壤等發(fā)生物理反應(yīng)與化學(xué)變化,從而達(dá)成某種施工效果。在軟土路基施工中,施工技術(shù)人員可科學(xué)選擇添加劑進(jìn)行路基加固處理,其成本較低、操作簡單、對施工設(shè)備的要求也不高。如施工人員可在軟土路基土壤中適當(dāng)添加一定比例的熟石灰、水泥等,添加劑與路基土質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),大量消耗路基內(nèi)部水分,并不斷形成固態(tài)、穩(wěn)定的顆粒結(jié)構(gòu),有效改變路基特性與土壤成分,從而增強(qiáng)軟土路基的抗壓性與穩(wěn)定性。
4.3.8 鋪墊法
鋪墊法是指在道路工程軟土路基的表層連續(xù)鋪設(shè)土工織物,從而增強(qiáng)路基的質(zhì)量強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)性能,減少路基沉降問題的發(fā)生。其中,土工織物具備較強(qiáng)的耐腐蝕性與高抗拉度,一般由格柵、土工布構(gòu)成,可有效提高軟土路基的排水功能。
簡而言之,在道路工程軟土路基處理中,施工單位應(yīng)加強(qiáng)各環(huán)節(jié)質(zhì)量監(jiān)管工作,同時針對工程施工區(qū)域進(jìn)行實地勘察,有效掌握其土壤質(zhì)量與環(huán)境條件,科學(xué)選擇施工處理技術(shù)并結(jié)合實際不斷優(yōu)化完善,從而提高路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性,為道路工程的質(zhì)量建設(shè)與穩(wěn)定運行提供有力保障。