刘雪峰
中设设计集团股份有限公司
道路施工中的软基加固施工技术应用实践
刘雪峰
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自改革开放以来,我国道路建设得以空前绝后的发展,在推动国民经济发展、社会进步中发挥积极的现实意义。加强道路施工建设也因而成为我国发展的关键环节。然而由于我国地理地质条件复杂各异,道路施工建设具有一定难度,实现软土地基加固是道路建设的首要目标。本文首先分析软土基道路的特点,进而探讨软基加固施工技术的有效应用,为软土基道路建设提供数据参考。
道路施工;加固施工技术
我国地理地质比较复杂,不同地区的水文及地形地貌存在较大差异,这一地理状况决定着道路建设的差异性。与普通地基比较,软土基道路施工建设的难度更大,质量要求也较高。我国沿海或内地湖泊地区存在大量软土基,施工建设的不确定因素较多,在此类地质条件下进行道路建设需首先做好软土基的处理[1]。在实际建设施工中,应根据地域软土基、地质条件的实际情况科学制定有效的加固处理,选择先进且有效的加固技术提升软土基稳固性是保证后续建设的先决条件。
因重力与外力载荷的双重影响,软土经过处理后可发生不同程度形变,提升软土本身的流动性,若在施工建设过程中不加有效措施进行及时加固处理,不仅会影响到后续施工的进程,甚至可导致道路出现坍塌现象,直接影响到道路工程的投入使用。因而,需加强软土基加固处理,以提升软土基的稳固性。
含水量高、孔隙比大是软土基道路的突出特性[2]。粉土粒与粘土粒是软土基的主要土质成分,各土粒表面分布有大量负电荷,长时间暴露在外可大量吸附空气的水蒸气,而该部分水蒸气进入土层后多停留在软土土粒的表面,致使软土含水量上升。而软土含水量上升可破坏土粒间的稳固性与粘结性,大量水则相应增大土粒间的孔隙,降低土质的强度。
与普通地基比较,软土基孔隙更大,含水量高,压缩系数较高,其外力载荷力也会相应性降低。若在道路建设过程中忽视软土特性,不重视加强有效加固处理,后期道路投入使用会面临重大的质量与安全问题。
现浇混凝土管桩施工技术是近年来新开发的软土基施工加固技术,更能突出社会发展的方向与需求。除了具备振动沉膜壁防渗墙技术优势外[3],该技术还具有振动沉管桩与预应力混凝土管桩等多种优势。与以往加固技术比较,该技术更加操作更加方便、快捷,不仅可有效缩短施工建设工期、节约材料成本,还可全面化控制施工建设加固的整体质量,被越来越广泛地应用于软土基道路施工建设中。
强夯法施工技术是软土基道路施工建设中常用的方法之一,主要是借助机械设备实现软土基加固处理。强夯法亦称为动力加固法,通过外界强冲击力作用将原有土质结构进行破坏,然后借助挤压方式将周边土质变成夯坑是该技术的施工步骤。从实践运用来看,该技术成本低、操作工艺简单、周期短,适合大范围进行推广使用,其施工原理具体如下:①动力密实:动力密实主要是指借助外界强冲击,将软土基土粒间的孔隙充分挤压压实,以增强软土基强度。②动力固结:动力固结指借助冲击形成的外应力破坏土质,促使局部土体间形成缝隙,便于土质内部水分排出,如此便可实现软土基固结的目的。③动力置换:动力置换有整式置换与桩式置换两类,前者主要是指借助夯击的强力将周边碎石挤进并压实到淤泥中,将其作为碎石垫层。而后者则是将软土与碎石相混合,以形成高强度的碎石桩。总体而言,该技术主要是借助机械设备对软土土质进行破坏,通过不同形式将其进行处理,多适用于施工面积较大、工期较短的工程项目。
该技术是当前软土基道路加固施工运用较为普遍、技术发展较为成熟的技术形式。其工作原理如下:按比例将粉煤灰、碎石、水泥及石屑等相关材料进行混合处理,均匀混合后可加入适当水进行搅拌;将上述搅拌好的材料制成高粘度石桩体,之后将其与软基掺混,最终形成复合垫层。该复合垫层稳定性较高,可在软土基道路加固中发挥积极意义。该技术具有流动性大、施工强度大、经济效益高、减少环境污染及节约材料等优点。但值得注意的是,该技术在使用过程中应充分考虑当地的地质条件,并注重处理好泵管堵塞现象,以免影响到道路建设施工的开展。
预压法施工技术多适用于粘土地基的高速公路建设中,具有成本投入低、经济效益好、加固效果好的特点[4]。在实际操作中,可借助建筑地基内的排水体或软土土质的天然透水性,经由建筑自重或地表载荷彻底排出地基内的水分,以此提升土壤密度与地基强度。然而,该技术也存在不足之处,其操作工期较长,需认真计算填土速率,如此便增加材料用量,加大投入材料成本,还容易导致地面出现沉降现象。此外,有实践数据表明,因竖向排水管道存在堵塞,或分布深度不足,该技术在应用过程中容易出现沉降现象,严重影响到道路与工程的后期使用。
该技术主要适用于饱和软基施工的加固中,充分发挥水泥固化作用是其作业的关键,其操作步骤如下:第一步:调试位置,严格按照规范调试搅拌桩的具体位置;第二步:水泥搅拌,在水泥搅拌过程中应充分搅拌水泥浆液,之后将其送往集料中,顺利实现施工。简而言之,在实际施工加固中,该技术主要是选用特定机器设备对水泥进行充分搅拌,使其可与软土进行化学反应而使软土基凝固。与上述提及的加固技术比较,该技术施工工艺要求高、操作复杂,因而实际运用相对偏少。
总而言之,软土基道路施工建设是一项涉及面较广、复杂性高的工作,科学掌握合理的加固技术成为软土基道路建设有序进行的先决条件。软土基道路施工建设受地形、地质、环境、水文及气候等因素影响较大,在含水量高、孔隙比大的软土基条件下进行道路建设需重视加固处理。在实际施工建设中,应系统且全面考虑地方软土情况、施工环境、地基设计等因素,科学选用合理的加固技术,以保证施工建设的顺利进行。
[1]毛伟.道路施工中的软基加固施工技术应用实践[J].中国新技术新产品,2014(3):67.
[2]郜晋生.软基加固施工技术在道路施工中的实践与探索[J].山西建筑,2015(12):56.
[3]龙超,韦鑫.道路施工中的软基加固施工技术应用[J].建筑建材装饰,2016(20):59.
[4]李云辉.道路施工中的软基加固施工技术应用实践[J].黑龙江科技信息,2015(2):123.