左 凯
(江苏港通路桥集团有限公司,江苏 苏州 215600)
近年来,路桥工程建设中普遍面临如何处理软土地基的问题,软土地基的处理主要是为了提高地基的承载力与稳定性,保障路桥工程结构的稳固性。虽然不同地区的软土地基有着相同的承载力低、强度小等共性,但是不同地区的软土地基也存在其特殊性。在软土地基的处理上,要结合区域性特征,采用有针对性的处理方式,保障软土地基施工工艺的应用符合路桥工程施工现场的实际情况,提高整个软土地基的处理效果,避免地基处理不当所造成的工程质量问题。
在路桥工程项目中,如果遭遇软土地基,将会加大整个施工的难度。由于软土地基的强度低、结构疏松,在受到较大的外力作用以后,地基常常会面临变形与沉降的威胁。因此,如果施工处理不到位,将会造成路桥工程的结构性破坏,最终影响整个路桥工程的施工进度与质量。
软土地基的透水性很差,导致大量的水分在地基内部无法排出,这种现象主要是由以下因素造成的:(1)软土地基的结构特性。由于软土地基的结构相对松散,这种结构为水分的储存提供了条件,再加上在路桥工程施工建设的过程中,水分的需求量相对较大,还会使得地基内的水分进一步增加,如果不加以必要的排水、地基加固处理,将不利于保持路桥工程结构的稳定性[1]。(2)软土地基的土壤特性。一般情况下,软土地基内的黏性土壤较多,这种特殊的土壤性质使得水分难以被及时排出,一旦出现地基内部的积水问题,将难以保障路桥工程的质量。
路桥工程地基处理中,压缩处理是其中的关键环节,在实际的施工过程中,对路桥工程的压缩力度提出了明确的规定。但是,如果路桥工程面临的是软土地基施工问题,由于地基的特殊性,在施工过程中会存在压缩力度过高的情况,进而也就使得工程人员难以严格根据普通路桥工程的施工要求来进行地基的处理。软土地基施工过程中,由于各种的施工活动会对软土地基产生较大的压力作用,再加上软土地基的结构松散特性,当压力超过了软土地基的基本承受能力以后,将会造成地基的沉降现象,引发路桥工程的塌陷等质量问题。
路桥工程施工中,在软土地基的处理上,必须始终遵循因地制宜的原则。不同地区的软土地基也存在着一定的差异性,比如,土质特性不同,在处理工艺上,要结合不同的土质特性,采取有针对性的处理方式。因此,在路桥工程施工开始之前,工程人员需首先进行工程现场的考察,充分获取工程现场详细的资料。比如,如果工程现场是黏性土,可以采用相应的压实技术,避免在实际的施工过程中施工活动对地基的扰动,保障地基的完整性;如果是砂性土质,需应用挤压与压实相结合的处理方式,比如,可以应用砂桩与振动压实处理,改善地基原有的流动性。此外,在软土地基处理工艺的选择上,工程人员还需要充分掌握软土地基的深度、厚度等,进而保障地基处理工艺的科学应用,如果软土层较浅,可选择表层处理方式;而软土层较厚时,需采用相应的固结处理[2]。
不同的路桥工程项目中,其施工要求也有所不用,不同等级的路桥工程中,其平整度与稳定性要求不同。一般情况下,路桥工程的等级越高,越需要采用强力的地基处理工艺,最大程度上实现地基沉降的控制。如果路桥工程的等级较低,可以采用加载技术等进行处理。此外,路桥工程软土地基的处理中,还需要充分考虑路桥的具体形状、设计宽度与高度等来选择最佳的软土地基施工工艺。通常情况下,如果在宽且低的路堤中采用换填技术,极易出现路堤的损坏现象;而在设计高度相对较大、稳定性不足的路堤上,加载技术更为适用[3]。
路桥工程软土地基的施工过程中,常常会对周边建筑、交通等产生不利的影响。因此,在软土地基施工工艺的选择上,震动、噪声、地下水与环境污染等同样是工艺选择中需考虑的因素。软土地基施工工艺的选择需充分考虑综合性的因素,避免施工工艺选择不当对周边建筑、环境等产生不利的影响。
路桥工程施工如果遇到软土地基的施工问题,常常会在此地基范围内伴随地表强度变弱、剪切变形现象的出现,因此,为有效保障软土地基的处理效果,可以选用排水、换填、铺设等方式来实现对地基的加固处理。软土种类繁多,针对不同的软土类型,可以有针对性地采用相应的处理技术。比如,如果存在部分岩土由于含水量过高造成土质变软的情况,可以选用表层排水法将其内部的水分排出。在正式的施工开始之前,工程人员需首先在地基一侧开挖沟槽,发挥其在后期施工中的引流与排水作用,将表层的含水量控制在合理的范围以后方可继续下一环节的施工。但是,此类处理技术的应用过程中,尤其是要注重后期的沟槽回填处理,并选择最佳的回填材料。软土层本身的排水性能较好、厚度较小,在实际的施工过程中,并不需要外加其他的作用力就能够达到含水量的控制,这种情况下,可以选用砂垫层加以处理,保障地基的整体强度。当软土含水量较大时,较长的凝固时间将会降低地基的强度,通过砂垫层的铺设就能够抬升地下水位高度,随后在砂垫层上覆建筑荷载重量,将会保障地基水分的快速排出,进而保障良好的地基加固处理效果。但是,在施工过程中需做好压实与表层洒水处理。
路桥工程软土地基处理时,如果在保持塑性指标合格的情况下,能够有效利用深层搅拌桩技术来保障地基的处理效果。深层搅拌桩技术的应用中,需选用适量的固化剂,使得软土能够充分与固化剂搅拌均匀,由于固化剂性质的特殊性,搅拌过程中化学反应的出现会实现软土地基的塑化与稳定[4]。深层石灰搅拌桩技术的应用有效提高了地基的承载力与强度,应用此种地基加固技术将有效降低路桥工程垮塌、下陷的概率,且施工操作相对便捷,施工流程简单,成本较低,其技术经济性较强。但是,在深层石灰搅拌桩技术的应用中,需提前准备相应的施工设备,并使用相应的砂石材料对地基实施添铺处理。
在路桥工程软土地基的处理中,换填土处理技术也是一种应用较多的处理工艺,在实际的应用过程中,需使用优质土替换原有的软土层,进而改善原有软土地基的性能,从而提高软土地基的处理效果,最大程度上实现软土地基沉降控制。填料的选择是决定换填土技术应用效果的直接因素,最好选择会透水性土为填料。如果处于常水位以下的填土,切不可选用非透水性土壤,在填筑的过程中,需始终遵循中心向两侧的分层填筑顺序,并严格控制每层的填筑厚度[5]。在换填法的应用中,主要包括砂垫层置换法、垫层法与强夯挤淤法等方式,施工优势同样体现在施工的便捷性与灵活性方面。
软土地基处理上,强夯法是一种有效的处理方式,其技术发展相对成熟。其技术原理主要体现在物理学中的重力作用是核心,在实际的应用过程中,借助于高空重物的自然下降重力作用,不断对软土地基实施反复与压实处理,从而应用这种方式来改变原有软土的所有性能,减小土壤颗粒之间的缝隙,提高地基的整体承载力。强夯法施工同样相对便捷,在实际的应用中,具有设备简单、节约材料、施工效率高、适用性好的优势。在强夯法的应用过程中,地基加固深度甚至可以达到5.5~10.5m,有效实现了对地基沉降变形量、压缩量等的控制[6]。根据有关数据显示,强夯法下的地基强度能够提高3~4倍。但是,强夯法应用中会存在严重的振动问题,为保障理想的施工效果,需进行隔音墙等的设置。
粉喷桩施工技术一般适用于稳定性较差的软土地基中。为保障粉喷桩施工能够达到理想的施工效果,在正式的施工开始之前需进行路桥工程施工现场的详细勘察。尤其是要获得准确的高程数据信息等,进而根据所获得的详细勘察资料,绘制粉喷桩桩位图,做好土工试验等,随后通过砂土垫层铺设、黏性土回填等,保障施工现场的平整度。在粉喷桩施工技术的应用中,尤其是要对钻机下钻和深度、粉喷高程等加以控制,使得粉喷桩的长度能够符合工程现场的实际情况,施工人员还需要定期进行成桩直径、搅拌程度的检查,保障粉喷桩成桩的总体质量,发挥其在软土地基加固方面的作用。
砂石桩对软土地基进行处理时,主要是利用振动与冲洗方式在地基中形成孔,将碎石等填充于孔隙中,形成大直径砂石桩。当前,在我国砂石桩加固处理中,主要包括砂桩、石桩、碎石桩等类型,当碎石桩形成以后,能够与软土层形成复合地基,改变原有软土地基的性质,保持地基的稳定性。
路桥工程项目中,软土地基的存在是一个重要的工程限制性因素。要保障软土地基的施工质量,工程人员需首先对工程现场加以详细分析,选择最佳的软土地基施工工艺,在技术的应用过程中,加强各个环节的质量控制,保障工艺应用能够符合软土地基的加固要求,提高路桥工程基础结构的稳定性与安全性。