王曉偉
(太原市政建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030000)
當(dāng)前市政道路工程質(zhì)量直接關(guān)乎人們?nèi)粘3鲂械谋憷潭纫约吧踩?,所以市政道路工程質(zhì)量已經(jīng)逐漸受到相關(guān)部門(mén)與人民的高度關(guān)注,要求市政道路工程施工時(shí)必須注重施工質(zhì)量,但是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中,市政道路工程仍然存在路基路面沉降問(wèn)題,這些問(wèn)題如果未能及時(shí)解決,則會(huì)導(dǎo)致人們出行舒適度降低,甚至可能會(huì)遺留下安全隱患,為了更好地保障道路質(zhì)量,滿(mǎn)足我國(guó)人民的出行需求,充分發(fā)揮道路本身的作用,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,加強(qiáng)對(duì)軟土地基加固研究非常具有現(xiàn)實(shí)意義。
軟土的土粒分散系數(shù)大,大小不均,相較一般土壤缺乏足夠的凝聚力,含水量較高,受外力作用容易出現(xiàn)不同程度的沉降。市政道路工程施工中常遇到軟土地基,若未經(jīng)過(guò)處理直接施工,會(huì)由于軟基承載力不足、穩(wěn)定性欠佳而出現(xiàn)道路固結(jié)沉降和其他問(wèn)題,嚴(yán)重影響施工質(zhì)量,不利于車(chē)輛的安全通行。軟土地基的組成包含腐蝕類(lèi)植物、淤泥等,其含量為4%~72%。軟基的飽和度超過(guò)95%,縫隙比達(dá)到1.0~1.9??傮w來(lái)看,多項(xiàng)指標(biāo)均具有特殊性[1]。為了順利推進(jìn)市政道路工程建設(shè)進(jìn)程并保證整體質(zhì)量,必須加強(qiáng)對(duì)軟土地基的處理,但軟土地基的性能指標(biāo)具有復(fù)雜性,明顯加大了軟基加固處理難度,即除了考慮壓縮率、含水率等基礎(chǔ)內(nèi)容外,還需充分考慮土質(zhì)的高靈敏度、無(wú)規(guī)律分布等特點(diǎn),只有統(tǒng)籌兼顧,才能制定有效的軟基加固處理方案,保證最終的加固處理效果。
道路建設(shè)對(duì)于推進(jìn)我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)至關(guān)重要。在道路建設(shè)施工過(guò)程中,地基的穩(wěn)固程度是重中之重。我國(guó)當(dāng)前大部分市政道路施工最主要的地基為軟土地基,組成物主要是黏土混合粉土。在道路建設(shè)中,軟土地基是最基本的組成部分,軟土地基的抗壓能力不強(qiáng),在受到外力的擠壓時(shí),非常容易產(chǎn)生變形。如果不能合理地對(duì)軟土地基進(jìn)行加固,道路的安全性和穩(wěn)固性都會(huì)受到很大的影響。因此,在軟土地基加固的過(guò)程中,最主要的目標(biāo)就是為了全面提升地基的安全性和牢固性,從而能夠保障道路整體的穩(wěn)定性。軟土地基如果不能進(jìn)行合理的加固,最容易產(chǎn)生的問(wèn)題就是地基變形。軟土地基自身具有很強(qiáng)的流變性、易變性的特點(diǎn),如果沒(méi)有進(jìn)行加固處理,軟土地基在受到外力擠壓的過(guò)程中,土層會(huì)呈現(xiàn)向不同方向出現(xiàn)變形的嚴(yán)重問(wèn)題。軟土地區(qū)必須進(jìn)行具有針對(duì)性的加固處理,從而才能夠抑制土層形變的產(chǎn)生,減少因?yàn)槟雺簩?dǎo)致的路面坑洼、塌陷的問(wèn)題。
在現(xiàn)代工程項(xiàng)目中,軟基加固已成為一種較為常見(jiàn)的技術(shù)形式,在實(shí)際應(yīng)用中具有較積極的意義。其含義主要表現(xiàn)在3個(gè)方面:①涉及基礎(chǔ)和建筑項(xiàng)目。通過(guò)加固過(guò)程穩(wěn)定軟基土質(zhì)量,提高軟基壓力能力,提高公路橋梁施工質(zhì)量和延長(zhǎng)壽命,減少后期維護(hù)投入和安全事故。②企業(yè)建設(shè)和城市發(fā)展的意義道路是城市建設(shè)的基礎(chǔ),如果質(zhì)量和效率建設(shè)不能滿(mǎn)足需求,將對(duì)整個(gè)城市建設(shè)產(chǎn)生負(fù)面影響。城市道路建設(shè)是一個(gè)重要的城市化城市項(xiàng)目建設(shè)項(xiàng)目,對(duì)于維護(hù)城市形象和可持續(xù)社會(huì)發(fā)展十分重要。③企業(yè)建設(shè)的重要性。由于中國(guó)工業(yè)的迅速發(fā)展,工業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也很激烈企業(yè)要想發(fā)展,就必須表現(xiàn)出業(yè)績(jī)和聲譽(yù),只有通過(guò)靈活和強(qiáng)化的處理,才能確保道路建設(shè)的質(zhì)量,樹(shù)立建筑企業(yè)的正面形象和良好聲譽(yù),促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展[2]。
混凝土裂縫問(wèn)題是市政道路工程中必須引起高度重視的關(guān)注點(diǎn),如何避免和解決裂縫問(wèn)題是工程施工的關(guān)鍵。理論上來(lái)說(shuō),混凝土出現(xiàn)裂縫的原因很多,質(zhì)量控制方法較為復(fù)雜。綜合來(lái)看,混凝土材料質(zhì)量、施工環(huán)境溫度、工藝方法、混凝土比例和后期養(yǎng)護(hù)工作都是導(dǎo)致混凝土裂縫的可能因素。若混凝土質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題,采購(gòu)的混凝土質(zhì)量不佳或者澆筑不充分都會(huì)直接導(dǎo)致混凝土建筑構(gòu)件有缺陷,若后期不能進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù),最終會(huì)形成裂縫。混凝土裂縫問(wèn)題可以影響工程承載力和穩(wěn)定性,對(duì)后期工程投入使用有著消極的影響。
市政道路工程是為了方便人們出行,路面的平整性是工程質(zhì)量檢查的關(guān)鍵點(diǎn)??偟膩?lái)看,導(dǎo)致路面不平的原因主要分為以下兩種:①道路路面鋪裝質(zhì)量不過(guò)關(guān)。工作人員在鋪裝過(guò)程中需要高超的技藝,控制標(biāo)準(zhǔn)高度重視,路面瀝青混凝土攤鋪不均勻是路面不平的主要原因,嚴(yán)重影響路面平整度。②路基不平整是導(dǎo)致道路變形的重要原因,導(dǎo)致道路平整度不達(dá)標(biāo),給工程后續(xù)工作帶來(lái)不利影響,并存在很大的安全隱患。
在市政道路工程施工領(lǐng)域中,預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)是應(yīng)用頻率較高的一類(lèi)軟基加固技術(shù),但涉及的流程相對(duì)瑣碎復(fù)雜。使用該技術(shù)的要點(diǎn)在于應(yīng)當(dāng)充分了解軟基的松軟性,明確管樁的位置。常用的預(yù)應(yīng)力管樁施工技術(shù)又可以細(xì)分為多種類(lèi)型,以適用性較強(qiáng)的靜壓法為例,在實(shí)際開(kāi)展施工工作時(shí),技術(shù)人員需要明確軟基的施工范圍,合理選擇作業(yè)技術(shù),找準(zhǔn)打樁位置。相關(guān)技術(shù)人員還需要充分考慮周邊環(huán)境的變化情況,在恰當(dāng)?shù)膮^(qū)域設(shè)置預(yù)應(yīng)力管樁,從根本上避免質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。與此同時(shí),還需要貫徹落實(shí)防護(hù)工作,盡可能避免因外界條件因素的干擾而導(dǎo)致質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。施工工作的開(kāi)展應(yīng)當(dāng)重視做好樁體和打樁的控制工作[3]。
排水固結(jié)法不僅能夠增強(qiáng)地基強(qiáng)度和減小工后沉降,同時(shí)對(duì)軟土路基的安全使用也有積極作用。排水固結(jié)法的施工原理為通過(guò)設(shè)置水平或豎向排水體,再對(duì)豎向排水體實(shí)施荷載,使得地基排水固結(jié)緊密。加壓系統(tǒng)是用于外界對(duì)軟土路基施加荷載,促使超靜孔壓的產(chǎn)生,排出孔隙水。水平排水通道應(yīng)用最多的是砂礫墊層,豎向排水通道應(yīng)用最多的是袋裝砂井和塑料排水板。
之所以要將塑料排水管應(yīng)用于市政道路工程的施工環(huán)節(jié)中,一個(gè)最主要的目的就是為了去除軟土地基中含有的水分,而這一部分施工的操作難度較大,對(duì)技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)有著更高的要求。以塑料排水板技術(shù)替代常規(guī)的軟土地基排水技術(shù),不僅能夠壓縮軟土地基的空隙,達(dá)到高速、高效完成排水處理的目的,同時(shí)也最大限度提升了軟土地基的穩(wěn)定性,如今在市政工程道路施工領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛。技術(shù)人員可以在需要進(jìn)行加固的軟土地基中建立排水井,然后在排水井中進(jìn)行砂墊層的設(shè)置,將多余的水分自水平方向向上排除,然后再運(yùn)用專(zhuān)業(yè)的技術(shù)設(shè)備像軟土地基施加壓力,即可達(dá)到加固地基的目的。
民用合成材料是改善軟土地基的有效加固材料。在施工開(kāi)始之前,需要做好充分準(zhǔn)備,提前安排施工人員對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面檢查,深入研究地質(zhì)信息和影響地質(zhì)變化的主要因素,并進(jìn)行全面的整合和收集。確定施工方案后,確定施工工具和設(shè)備參數(shù),啟動(dòng)振動(dòng)設(shè)備,以保持均勻、穩(wěn)定和長(zhǎng)期的振動(dòng)頻率,并添加適量的民用合成材料,促進(jìn)民用合成材料與織物的充分集成土木工程合成材料加固技術(shù)可在短時(shí)間內(nèi)加固軟土和地面。對(duì)于市政道路工程等大型項(xiàng)目,縮短施工周期可以有效降低土木工程合成材料的財(cái)政成本,但由于這種技術(shù)使用的土木工程合成材料可能會(huì)老化,因此,為了確保市政道路工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,工作人員正是由于民間合成材料加固技術(shù)的這一缺陷,這些材料很難廣泛應(yīng)用于市政道路工程。在現(xiàn)階段,大多數(shù)土木合成材料加固技術(shù)被認(rèn)為是市政道路工程中的加固層,主要用于填方邊坡施工,兩者均可產(chǎn)生良好的加固效果[4]。
預(yù)熱強(qiáng)化施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于黏土地基,具有降低加固成本、加固效果和大幅提高地基穩(wěn)定性等特點(diǎn)。強(qiáng)化預(yù)熱方法的技術(shù)主要是使用獨(dú)立于地球表面的電荷和建筑物的重力,甚至是將水壓入地基內(nèi),從而提高地基的密度和強(qiáng)度。采用這種方法有著重要的應(yīng)用效果,存在許多不足之處。由于采用這種技術(shù)所需的時(shí)間較長(zhǎng),而且對(duì)拉伸的土壤填充率要求較高,這一過(guò)程不僅會(huì)增加填充量,而且還會(huì)增加土壤沉積的可能性。此外,柔性基層內(nèi)垂直排水管道長(zhǎng)度有限,道路在正常使用過(guò)程中存在堵塞問(wèn)題,增加了地基沉降的可能性,不利于地基穩(wěn)定和道路安全。
表層處理主要指的是利用材料添加或者表層排水等手段,促使路面強(qiáng)度增高,一般適合應(yīng)用在地表軟弱的情況。常用技術(shù)有表層排水法、墊砂法、敷墊材料法。其中表層排水法大多應(yīng)用在含水量較高且土質(zhì)良好路基,在開(kāi)溝挖槽工作下,使地表水含量逐漸降低,實(shí)現(xiàn)排水作用,并且添加碎石等具有較高透水性材料,在實(shí)際挖溝過(guò)程中,需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)地形,保證緊密貼合,同時(shí)還要關(guān)注填土沉降坡度變化情況。一般來(lái)說(shuō),溝槽寬度需要控制為0.5m,深度需要控制在0.5~1m。墊砂法主要應(yīng)用在含水量較大且土層結(jié)構(gòu)較薄的軟土地基,通過(guò)敷墊沙土,能夠降低軟土地基含水量,在進(jìn)行作業(yè)時(shí),需要先進(jìn)行樣板設(shè)置,并使得推土機(jī)和自卸汽車(chē)同步工作,保證攤鋪?zhàn)鳂I(yè)可以完全一致。如果選擇粉末等材料當(dāng)作填料,則需要做好墊砂端部處理,防止填料被土覆蓋而產(chǎn)生排水問(wèn)題。敷墊材料法大多應(yīng)用在土層表現(xiàn)不均勻的軟土地基處理中,并添加一定的添加劑,能夠有效提高路基強(qiáng)度,保證土體穩(wěn)固性。
目前,在我國(guó)的道路建設(shè)中,通常處理地面處理問(wèn)題時(shí)采用粉煤灰樁技術(shù)。該技術(shù)的具體實(shí)施方法不僅非常簡(jiǎn)單,總體效果也比較好,該技術(shù)也是一種非常成熟的強(qiáng)化方法。粉煤灰樁實(shí)施技術(shù)的原如下:采用水泥和石渣等各種材料均勻混合,然后添加水稀釋和混合,再將其轉(zhuǎn)化為高度黏性的樁體,正確混合泡沫基材,幫助它們形成更強(qiáng)的復(fù)合層在應(yīng)用這一技術(shù)時(shí),它會(huì)受到多種因素的影響,可能會(huì)出現(xiàn)諸如泵送管道堵塞等質(zhì)量問(wèn)題和其他危急情況,執(zhí)行人員需要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后及時(shí)解決問(wèn)題,以避免管道破裂。此外,施工單位必須在施工期間進(jìn)行基本檢查,這進(jìn)一步加快了工程的進(jìn)展。應(yīng)當(dāng)指出,這種技術(shù)不適合于該區(qū)域的淡水基礎(chǔ),如果不加以有效應(yīng)用,可能會(huì)影響到淡水的結(jié)構(gòu),從而降低其強(qiáng)度和持久性。此外,如果沒(méi)有足夠的深度和能量,施工的總體效率將受到嚴(yán)重影響。因此,在應(yīng)用粉煤灰連接技術(shù)處理地基時(shí),有必要預(yù)先分析其性質(zhì),最好不要單獨(dú)應(yīng)用。為了避免其他因素對(duì)道路質(zhì)量的影響,確保整個(gè)施工過(guò)程的安全,必須加強(qiáng)靈活基礎(chǔ)強(qiáng)化技術(shù)的有效應(yīng)用,以避免對(duì)施工人員的人身安全產(chǎn)生影響。
更換方法的主要特點(diǎn)是移動(dòng)砂墊層以提高軟土強(qiáng)度,主要適用于具有各種填料、淤泥和洪水的軟土地基。使用替換方法,首先調(diào)整砂墊層和砂層,以確保兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)相同,如果深度不同,則使用淺、深的替換方法[5]。此外,在填充變化的構(gòu)造過(guò)程中,必須使用分段構(gòu)造方法以確保足夠的振動(dòng)并設(shè)置連接中的坡度。如果用砂石作為墊層,則必須把石頭放在底部,然后再放砂石墊層,以免損壞表層軟土。完成充填作業(yè)后,需要執(zhí)行壓實(shí)處理以進(jìn)一步改善土壤的穩(wěn)定性。
水泥攪拌樁是所有加固技術(shù)中獨(dú)一無(wú)二的,其主要工藝是將軟土地基與水泥充分結(jié)合,實(shí)現(xiàn)固結(jié)效果,并填充適量固結(jié)劑以提高軟土地基的承載力,廣泛應(yīng)用于首先,水泥和固化劑的混合物被放置在具體的生產(chǎn)設(shè)備中,經(jīng)過(guò)良好的改造后注入需要加強(qiáng)的軟土中,當(dāng)兩種反應(yīng)密切相關(guān)時(shí),二者可以與泥漿發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng),從而導(dǎo)致在整個(gè)注射過(guò)程中,應(yīng)注意檢查攪拌樁的位置是否合適,通過(guò)科學(xué)計(jì)算確定準(zhǔn)確位置,進(jìn)行研制,確定攪拌樁的位置,將攪拌樁移至指定的樁位,使用水平儀器進(jìn)行平整,垂直控制導(dǎo)向架在攪拌機(jī)下降時(shí)準(zhǔn)備后端水泥面糊,在壓縮時(shí)將面糊倒入料斗中,使注射位置最佳有效。此外,水泥攪拌時(shí),應(yīng)將完成的水泥通道儲(chǔ)存在料斗中,然后將混合的水泥通道與殘馀物混合。實(shí)施過(guò)程復(fù)雜,對(duì)實(shí)施人員的技術(shù)要求很高。
本文著重對(duì)軟基加固技術(shù)在道路施工中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的探討,施工人員必須對(duì)軟基加固技術(shù)進(jìn)行合理的選擇,施工單位要加強(qiáng)對(duì)軟土地基加固的重視,從而才能全面保證道路的質(zhì)量。