陈保义 中南建设产业集团.市政公路事业部,江苏 南通 226100
随着城市化进程的不断加快,市政道路建设工作也不断推进,各类道路工程不断涌现。在此过程中往往会出现软土路基施工问题,倘若施工方未合理应对此类技术问题,则难以确保道路软基质量,从而对道路稳定性造成不良影响,或造成变形沉降,道路使用年限也因此而缩短。由此可见,采取有效技术措施加强软土路基施工对于市政道路工程建设工作具有积极的现实意义。
软土是指在缓慢流水状态下或者静力状态下的沉积物,其主要成分为细颗粒,其中土样重量中半径不超过0.05mm 的微粒所占比重一般不低于50%。软土性质与地基土成因类型、沉积年代以及成层构造等因素存在密切关联。对于成因不同、年代迥异的软土,即便具有极为相似的物理指标,其作为地基工程性质也表现出很大差异。
在城市交通建设中,软土路基抗剪强度相对不足,且凝结固化速度相对较为缓慢,缺乏稳定性保障且存在较为严重的沉降问题。软土路基所产生的危害包括:(1)对于已知软土路基未充分准备,导致路堤失稳,对线外建筑物造成威胁;(2)堆料不当,未严格按照规定采取分层填筑,过快填土或碾压不当导致路堤失稳;(3)台背填土使地基对结构物产生负摩阻力和纵向推挤作用,引起桥台发生变位以至损坏。基于此,市政建设部门以及公路建设单位均应对此予以高度关注。现阶段在科技以及施工技术不断发展完善的情况下,国内科研单位历经多年研究、探索,总结出软土路基施工的有效策略,而交通部也出台了《公路软土路基路堤设计与施工技术规范》,软土路基施工也因此得到规范。
(1)粉喷桩加固。在软土地基加固方法中,粉喷桩加固法属于一种新型技术,其结合群桩原理,通过粉喷桩与桩间土相互结合,彼此作用,以强化软土路基固有承载力。施工过程中应注意如下几点:①施工方在开始施工前应对施工区域工程地质报告、室内配比实验结果、原地面高程数据表、各类测量数据资料、土工实验报告以及粉喷桩桩位设计图予以细致察看和研读,充分了解施工场地情况以及具体施工内容。②掌握施工区域大致情况后开始清理施工场地,对于低洼区域可回填粘性土;并在软弱区域铺设碎石、砂土垫层,确保施工机械能够正常行走、操作。③制备粉喷桩的水泥材料应具备产品合格证,并接受室内检验,确认合格后方可使用,以满足设计要求。此外对于结块或者受潮变质的加固料应严禁投入使用。④施工开始前应试桩,利用试桩操作明确粉喷桩各项施工参数,包括钻进速度、搅拌速度、累计喷入量、提升速度、单位时间喷粉量以及喷气压力等等。⑤施工方应结合施工图文件中标注的勘探深度、根据钻进作业时粉喷钻机电流波动情况对粉喷桩桩长加以确定。
(2)灌浆法。①压密灌浆法。可用于处理孔穴、空隙较大的地基土或者软弱细粒土;或对已有建筑物发生的不均匀沉降现象予以调整,对大孔隙进行填充,但应严格控制施工技术。②渗入性灌浆法。对于中粗砂、砾的处理较为实用,具有较高的经济性,但难以检验效果。③劈裂灌浆法。对于软粘土以及粉土较为适用,传统难以采取高压灌注处理的岩土体可通过此法予以加固,但该方法理论以及技术尚未完全成熟,地基经过处理后改善程度存在不均匀问题。④化学灌浆法。对于粘土以及更粗砺的砂性土较为适用,可控制成胶时间,地基经过处理后具有较低的粘滞性以及良好的隔水性,但资金投入较大,且难以检验效果。⑤电化学灌浆法。对于粉质粘土以及饱和粘土较为适用,但灌注胶体仅适用于净砂,对于不适于采取高压灌注处理的地基与建筑物处理效果较好,但对于高电导性土并不适用,投资成本较大,地基土质经处理后改善程度明显不均匀。
(3)塑料排水板。塑料排水板通常又称为塑料排水带,包括口琴型以及波浪型等不同形状,中部为挤出成型的塑料芯板,作为排水带通道与骨架,以非织造土工织物覆盖两侧作为滤层,滤层渗入的水分向上排出,其作为一个良好垂直通道有利于排水固结法的应用,可有效降低软土固结所用时间。用插板机将塑料排水板插入软土地基,软土地基上部预压荷载施加影响,中空隙水经过塑料排水板渗入水平塑料排水管或者上部铺垫砂层中,并通过其他途径排出,从而促进软基固结。该方法优点如下:①具有良好的滤水性以及排水通畅性,可有效保障排水效果;②排水板本身材料具有较高的延展性与强度,对于地基形变能力具有良好适应性,可保障排水性能;③整个排水板具有较小的断面尺寸,施工过程中不会过多扰动地基土质结构;④适用于超软弱地基;⑤施工便捷且工期较短,与袋砂井相比造价更为低廉。因此在排水固结法的应用过程中,无论是在技术层面还是经济层面,排水板几乎是唯一可行、经济且有效的一种深厚软土地基处理方法。
随着市政道路建设工程规模的不断扩大,软土路基所产生的施工问题越来越多,所造成的路基沉陷以及路面开缝等危害也日趋严重,给交通安全造成严重影响。笔者在软土路基性质与特点的基础上介绍了几种软基处理技术,希望有所帮助。
[1]张胜利,李思.水泥粉喷桩在高填方软土路基施工中的应用[J].江西建材,2014,(23):177-177.
[2]付明常,孟宪美.高压喷射注浆法在公路工程软土路基施工中的应用[J].建筑工程技术与设计,2014,(33):330-330.
[3]高凤霞.关于公路工程软土路基施工处理技术的探究[J].科技致富向导,2014,(22):111-111,194.