柴运超
(山东大舜建设集团有限公司 山东 东营 257091)
软土地基的施工是公路桥梁施工不可缺少的一个组成部分,提高软土地基的施工水平是目前相关部门必须要重点考虑的问题。
软土主要指的是一些海岸、河岸、沼泽边的松散质土壤,这些土壤会由于高压沉积物导致其存在触变特点。软土具有一定的地表含水量,这也使软土表面常年呈现湿润状态,周围覆盖芦苇和一些湿润气候植物。软土含水量较高,软土在使用过程中压缩性极强,由于内部空隙较多,其结构不够稳定。软土地基抗剪强度不高,在实际使用过程中需要与排水条件紧密结合,以此提升其实际强度。软土地基由于含水量较高降低了其可靠性,还会在自然条件下产生沉降,因此市政路桥工程在使用软土地基之后会存在沉降现象,这也需要施工人员及时采取有效措施避免严重沉降,为路桥工程的稳定施工铺平道路。
软土的天然含水率大概在60%左右,比较特殊的软土甚至会超过100%,自然含水量会随着液体限制的增大而不断增大,所以自然含水量、自然空隙比是在同一条直线上的,软土地基的压缩性和抗剪性特点极为显著。
正常固结软土层最大甚至可以达到4.5左右,而压缩的指数大概在0.75左右,与天然的含水量之间的关系比较固定。欠固结的状态荷重的作用下可能会产生比较大的沉降。超固结的状态图,应力没有超过固结压力时,地基的沉降比较少,固结压力、超固结比是一种能够表示土层固结状态最为重要的参数之一,会直接影响到土的强度变化。
由于土壤的渗透系数比较小,含水量比较高,饱和的状态较高,载荷在初始的阶段一般情况下会有比较高的孔隙压力,对地基强度的影响是比较大的。
软土地基抗剪能力相对较差,对道路桥梁排水的能力有可能会降低,对整个工程的质量也会产生一定的影响,甚至会导致比较严重的质量安全问题。
目前经常使用的注浆法是一种高压喷射型的注浆,将喷射流的压力提高到一定程度后,再使用土提喷机破坏土体原本的状态,喷射的浆液和土壤之间交换或传播交换。为了达到工程建设过程中的设计要求及规范标准,在进行旋转喷射时可以根据设计要求结合现场实际情况,对旋转的速度进行调整,应调整打桩机上台的速度,控制好增减喷射的力度。按照具体的需求调整整个喷射嘴的直径大小,可以比较有效地优化控制喷射的具体流量,通过使用固件,使其成为设计要求的形状。对操作者技术要求比较严格,操作者在使用时,须掌握熟练的操作技术,应具备一定的施工经验,按照相应的规则和技术进行。
搅拌法在施工的过程中使用的次数较多,主要是由于深层的搅拌更加适合于处理一些淤泥地质以及函数量比较高的黏土地质等,通过试验验证后,再使用在特殊的土壤上。比如布满了泥炭、土壤等以及具有侵蚀性的地下水土壤等。在冬季时,混凝土可能由于温度影响,产生凝固和上冻,须充分考虑温度对土壤有可能会造成的影响。搅拌法是使用搅拌机,把凝固剂、黏土土壤相互通过科学的手段充分混合,达到规范参数要求的地基硬度。在施工时,目前经常使用的凝固剂,包括硅酸水泥、矿渣水泥两种,可以提升软黏土整体性、水稳性。可以按照建设需求,把黏土加固成为圆柱状或者方块状等不同的样式。
排水法是在目前的技术当中解决沉降问题最有效的办法之一,通过使用这种办法,能够缩短工程的预压期。一般情况下,工程建设使用的是竖向排水法,应用的原理在可以承受的范围之内,通过对竖直方向进行布置水井,排除土壤中一些小孔中的水分,孔隙比有所减少,地基可能会产生固结变形,地基土会逐渐的增长。其硬度可以消除嵌固结的软土地基中桩的负摩擦力,在解决竣工后地基不均匀沉降问题,须考虑软土地基的具体土质,这种方法更适合于使用在饱和软黏土上,不适合于使用在渗透性比较差的土质。
填充法主要是在软土地基中填充别的物质,提升地基的强度,在施工中一般情况下都会填充土工聚合物,这种物质主要指通过人为加工的方式制作材料,把聚合物当作基础材料,使用在建筑物中或者建筑物外表面,可以有效地加固工程建筑的土层,充分发挥土体受到压力的保护性作用,土工聚合物的重量相对较轻,可以按照施工的需求,做成面积比较大的形状,方便施工[6]。由于抗紫外线的能力相对较弱,长期暴露在外面易产生老化,填充软土地基的内部可以延缓减慢老化速度。
强夯法的使用主要是重锤举到高处,使其自由落下,以此夯击地基,降低压缩性及提高地基的强度的方法。碎石土等地基适用于强夯法处理,强夯地基处理能降低地基压缩性、提高地基的强度、可以充分改善抗振动液化的能力,消除土壤当中的湿陷性,强夯法对淤泥等饱和度较高的黏性土,并不适用,处理效果较差。为了让处理效果更优,按照软土的物理力学性质,综合加固方法是比较合理的,但施工方式费用较高,不能应用于路基大面积,可应用于桥梁地基施工。
总之,通过对上文所叙述内容进行分析能够看出,对路桥工程软土地基进行处理,能够提高工程的质量,实现其社会价值。在实际施工过程中,施工人员应有选择性地对常见技术加以运用,使软土地基强度得到大幅提升,保证投入使用后的路桥工程能够最大限度地发挥出自身在提高生活便利性等方面所具有的积极作用。