张磊
安徽省交通建设股份有限公司 安徽合肥 230000
路桥建设工程中由于施工距离较长,无法保障全段施工环境的优质,软土地基为施工进程中经常遇到的地基类型。软土地基由于其孔隙率高、承载力较低,常会在施工进程中产生沉降,因此采用相关技术对软土地基进行预处理为路桥铺设中必要的流程。
软土地基施工技术以人为手段对土壤环境进行改良,使在软土层上的路桥建设得以实现,提升了路桥建设中路径规划的合理性,对成本控制有重大意义。
软土地基施工技术在路桥施工中应用,在道路铺设进程中提前对地基进行处理,避免了路桥在投入使用后,受自重或者载重的影响而发生沉降,造成裂缝的出现,确保了路桥的使用价值[1]。
软土地基施工技术在其中的应用,除提升地基稳定性外,其中存在部分技术的创新应用,对路桥的自身稳定性有重大提升,减少了路桥使用中遭受各种意外情况的损害程度与修补难度,极大提升了路桥的有效使用时长。
地表排水技术为依据施工地形,预先挖掘出排水渠道,而后采用增强表面重量的方式,加速表层土壤积水的排出,减小土壤颗粒间的空隙,实现增强地基承载力的目的。在路桥施工进程中,如道路铺设在深谷等会汇集周边降水的区域,在排水结束后,需要加设防水措施,如铺设防渗漏装置,如在地基中加入吸水性较强的材料,必要时还可对流水进行合理疏导,使其远离路桥,进一步提升路桥的稳定性。
加筋技术可以有效增强地基的承载能力,应用范围较为广泛,常与其它地基处理技术综合应用。其主要手段将玻璃纤维、尼龙等的混合制品埋藏在土壤中,以增强地基的载重能力,使用进程中需要注意的是合理控制埋藏深度,以保证软土地基处理的成效。
堆载预压技术对多种软土均有效果,但其常需要较长的堆载时间,只能运用在工期较长的项目中。主要操作方法为通过堆积土石等将荷载提前施加到地基上,从而地基沉降提前发生,提升路桥建设完成后的稳定性。需要注意的是,为保证预压的效果,施工进程中堆积物的重量应略大于道路荷载,以荷载的1.2倍为最佳[2]。
此外,现代施工进程中常会将待处理地层进行密封,并利用真空设备制造负压,加速堆载预压的过程。该方法虽只针对土壤空隙率较大的地层有较好效果,但缩短了预压的时间,在针对特殊地层进行施工时,可以有效避免施工时间延长受造成的成本提升。
强夯技术主要为通过重达几吨甚至与近百吨的夯锤以半自由落体方式,对软土地基施加较大的力,从而减小土壤的空隙率,提升土壤紧实程度。强夯技术应用较为广泛,除针对泥土自身性质较差的淤质土壤外,均有较好的效果。强夯技术使用进程中需要注重土壤的提前勘察,针对土壤的性质合理规划使用夯锤的重量与夯击的次数,并在夯击进程中随时对加固效果进行检验,避免过于沉重的夯锤造成的运输成本与能源成本的上升,同时避免过多夯击次数对夯锤造成损害。
回填技术的应用主要针对于如淤泥等土壤自身承重性质较差的软土地基的改良。由于延伸距离较长,路桥铺设为建设工程中在淤质土壤上开展频率最高的工程。回填技术即将一定深度的土壤挖出,并将砂质土壤等承重性能较为良好的土回填以实现软土地基改良。一般情况下,地基开挖深度需大于2米,回填进程中需采取分层处理,并在每层回填后进行压实,增强基层土壤的承重能力。若施工进程中,施工路段与周边淤质土壤等具备一定流动性的土壤未完全隔离,为保证地基加固效果,常采取边挖边填的模式,避免土壤向内部流动影响施工效果。
在路桥施工进程中,回填法有较为特殊的应用模式。当施工条件过于恶劣,大型挖掘器械可进入性较差时,可采取利用机械以较大的力度向淤质土壤内部投掷片状石块,将大量淤泥挤出施工范围,提升软土基层的承载能力。由于采用挤压的手段进行土壤排出,石块投掷进程中要从中心向两侧逐步延伸,确保土壤排出的效果。
当机械挖掘较为困难,且原材料中已不具备充足的石料进行抛石排淤,此时爆破便成为较好的换填方式。由于爆破方式常会导致土层挖掘过深,更多的应用在对地基要求较高或者工期较为紧迫的工程中。常见的爆破使用方式有两种:第一种为传统的爆破后回填;第二种为当爆破地形为泥沼等粘度较大的软土时,常将回填物品预先覆盖在土层上,而后在基底进行爆破[3]。
深层搅拌法与其它方法不同,其本质为通过化学反应的方式对土壤性质进行改良。深层搅拌法使用进程中,需要对软土性质进行分析,并依据其化学成分合理选择能与其发生反应,且反应后产物能增强土壤载重能力的化学制剂。常见方式为将配置完成的浆液注入到软土地基当中,并利用大型机械设备进行均匀搅拌,使软土充分发生反应。需要注意的是,施工进程中所用的浆液注入设备必须带有计量功能,确保药剂数量的准确性。同时,在搅拌完成后要对软土地基进行质量检测,确保其承重能力符合路桥铺设的需求。搅拌进程中,随化学反应的发生,常会出现不同程度的沉降现象,所以在深层搅拌法应用进程中需要准备充足的优质土壤进行回填。
防水帷幕浇筑主要应用于近水位置或者地下水系较为丰富的路桥铺设进程中,其主要手段为在路桥地基两侧浇筑防水帷幕,避免地下水对地基的侵蚀导致地基不断软化,最终出现承载能力不足,路面沉降。帷幕浇筑原理较为多样,可以利用化学制剂与软土土壤发生反应,进而形成防水帷幕。也可以直接注入水泥、混凝土等材料使其在土壤内部凝固直接形成防水帷幕,保证软土地基改良成果再次遭受周边环境的破坏。
软土地基处理技术在路桥工程中的应用可确保路桥的稳定性与使用寿命,施工人员要熟练掌握相关技术,针对不同的施工条件合理运用相关技术进行地基的改良,使路桥建设工程拥有更高的可靠性。