丁庆成
安徽水利开发有限公司 安徽 蚌埠 233000
我国有着十分复杂的地质构造,不同地质构造的道路施工,要求不同,需要使用不同的施工方法。对于我国土木工程而言,路桥作业软土地基处理有着很大的难度。为提高工程施工质量和效果,需要走进实际,做好问题分析。
这是一种总称,包括淤泥质土和淤泥。其由腐殖质、淤泥沉积物等物质组成。有着压缩性高、承载力低、含水量高的特点[1]。我国沿海地区广泛分布这类土质。这种类型的土质,压缩性很强,有着比较大的土质孔隙。土中天然水含量非常庞大,不认真治理,这种土质就会严重影响路基稳定性和质量。
所谓的软土路基,说的是压缩量高、强度低软弱土层,这类土中有很多的有机物。这种地基每一层的物理性质区别都非常大,有着十分复杂的土层分布情况[2]。处理这种路基的时候,需要根据各层土壤特点和情况,选择合理有效的处理办法,保障土壤处理质量。
处理软土路基的时候,常用方法包括两种,第一种自然沉降,第二种换填处理地基。其中自然沉降属于经济实惠的方式,不过操作中困难程度较高。自然沉降,大多被用在工期长、工程量大的项目[3]。该技术的处理,能够有效保障工程安全性和质量。因为优势突出,所以得到广泛使用。
换填软土路基的时候,需要有步骤的彻底清理干净换填部分的软土,之后找平基地。按照换填深度与土质情况,选择合适的材料,用可行的工艺换填施工。抛石挤淤作业前,需要做好硬下卧层横坡与抛填深度探测工作[4]。按照情况,确定抛填方案,抛石挤淤。在换填作业中,应当从地基开始,从中间往两边推进。横坡的时候,从高到低作业。不能使用容易风化的石料,比如片石。如果非得使用片石,就不能使用容易风化的,而且尺寸必须超过0.3m。如果没有非常合适的料源,则允许使用0.3m以下较小片石,当然块径大小必须超过15cm。在抛出水面以后片石的顶面需要铺设小石块,之后使用重型振动压路机对路面进行碾压。排水砂垫层的填筑作业,作业前,需要施工单位展开压实工艺实验,确认工艺参数情况,报备监理单位,确认工程有没有问题。作业期间,所用砂料包括中砂、粗砂以及砾砂。应强调的是,材料粒径小于50mm,其中含泥量必须小于5%。并且材料当中,不可以有树根、草根以及垃圾。摊铺时要分层压实,碾压到规定压实度,同时避免粒料离析。铺设砂垫层的时候,铺设厚度和宽度必须符合规定要求。土工合成材料的铺设,应保障所用的土工合成材料性能、规格与品种能满足规定要求。在操作中,砂砾十分重要,砂砾含泥量绝不能超过5%。并且中砂与粗砂里面不能有树根以及尖石等杂物。在土工格栅与土工织物的铺设中,应当沿着线路的横断面铺设。接头强度与受力方向,不可以低于整体的强度。在进行袋装砂井作业前,需要做好地面杂物清理工作,根据设计要求垫层作业。施工前,做好排水工作,保障排水顺畅。砂袋材料,一定要根据技术规定与设计要球设计与选择。露出地面的砂袋,高度需要超过50cm。井孔中弯曲砂袋,沉缩增长量,以井深2%的情况做好预留。在选择砂料的时候,含泥量控制在3%,保障松散,可以使用烘干或是风干方式。砂袋的灌砂率,应控制在95%以内。
选择处理软土地基的手段中,方案的合理选择,是保障路基建设质量可靠的关键。处理软土地基的时候,一定要考虑工程实际情况,充分保障工程施工进度、机具设备问题。方案必须符合规定要求。应做好多种方案对比和分析工作,从中选择最合适的地基处理办法,加强指导,保障工程施工质量。
首先,为提高地基承载力,换填土的时候,应选择抗剪强度高的土,保障设计质量和施工效果。极限高度超过路堤两倍情况,填筑材料,会因为土层薄,变得十分困难。有些工程,遇到连续降雨,使用砂砾垫层,排除基底空隙水分。工程应设置用于排水的结构,迅速排基底孔隙水,提高地基承载力,改善沉降问题。应科学控制换填过程,所用砂砾,不能有过高的含泥量。使用碎石、砂砾的时候,厚度低于两米,换填土的时候,追求的是提高地基承载力和抗剪强度,尽可能减少固结用时,提高排水效率。该技术可靠且施工十分方便。当然这种技术的操作,会用到大量材料,所以有着很高的作业成本。使用许多材料回填,会有较高成本。其次为确保碾压效果达标,获得理想碾压效果,必须让垫层宽度符合规定标准要求,使垫层出现压实度差异。应将保障碾压效果作为重点工作,分层进行碾压,保障每一层的碾压厚度控制在30cm。所有层碾压以后,第一时间进行检查,使其符合规定与标准。
最后路桥作业期间,沿海地区桥梁施工。软土地基的处理,难度比较大,有着大量淤泥泥质。沿海地区作业中,墩柱、桥台施工需要多加留意。施工结束以后或是施工期间如果有沉降,需要留意沉降引起的桥头跳车。为防止桥梁隐患情况出现,需要有效处理软土地基。
以土质的实际状况考虑,应选择合适材料。在软土地基中,使用斜桩方式铺设塑料板。之后铺设一层砂砾排水,最后铺设防水土工布,清理干净地基水分。应做好桥台路基抗滑工作,提高基础强度。取出换填土之前,需要对固结度进行检查,符合标准与规定,才可以进行后续的灌浆作业、钻孔作业。
在管桩作业期间,有这样几个问题必须多加注意。第一点桩身涌起。为避免沉桩在土体隆起的时候出现上涌,导致承载力降低,作业时候,沉桩前,必须冲击试验。利用试验,了解情况。通过试验,则不需要重复的打桩操作。如果不通过,必须反复打桩。第二点,打桩顺序。对于施工来说,打桩顺序特别重要。应当使用梅花桩、跳打方式处理问题,解决软土层密集桩群超孔隙水压消散问题。第三点,不均匀沉降基础。施工期间,假设基础同时有摩擦桩和端承桩,就容易出现沉降不均情况。第四点,做好桥头路基换填速率控制。施工期间,桥台桩基修筑作业前,需要使用超载预压方法排水固结,将保障水平位移和路基沉降稳定作为重点。填筑桥头路基的速率,关系到桥台桩的稳定性效果。桥台台背路基的填筑,必须做好填筑速度及压实功控制,以免台背回填土下沉,桥台桩基稳定性受到严重影响,干扰工程质量。
国内外近些年在软土地基的处理方面进行了非常多的研究,从研究中可以看到,工程中,最好、最方便的解决办法很难找到。想要获得令人满意的作业效果,需要使用大数据分析,配合人工智能技术,对比工程,提出最佳工程方案。也就是说,工程建设问题的处理,需要重视人工智能技术的使用,配合模拟软件、仿真程序、虚拟施工,提前了解工程问题和有效施工办法。既保障了工程安全,同时也能控制工程造价。
如同字面意思一样,这种技术的关键,是排水技术。使用该技术的时候,在软土地基中设置排水管道,排出软土中的水分,尽可能控制土中孔隙。这样土体就会变得十分坚固,提高路路基强度。使用该技术的时候,需要考虑两部分内容。第一部分是排水,第二部分是加压。这里的加压说的就是,在应对施工路段承重的时候,软土容易出现下沉。使用加压技术,让土体能够变得更紧实,提高了承载力效果。制作排水系统的时候,选择设置塑料排水板或是设置袋装砂井。所谓袋装砂井,就是打桩机打入钢管,使用高压射水,在路基中制作有规律的孔。孔中需要灌注粗砂,该孔有着排水通道效果。
软土路基作业期间,表层处理手段能够显著提高路基强度,但却不能确保路基年限。也就是说这种方法增加了后期工程养护量。施工期间,技术人员使用置换技术,使用优质的土壤替换软土,能够让填土变得足够稳定,防止了路基沉降。施工中,方法包括开挖置换、爆破置换等方式。该技术能够彻底改善软土路基质量,国内广泛使用这一技术。开挖置换比强制置换更加稳定,使用范围广泛。
在软土路基作业中,该技术经常可以看到。使用专业设备把水泥砂浆灌入到软土路基。灌注期间,充分搅拌水泥,让土层和水泥完全融合。搅拌的时候,需要保障均匀、深度、高度符合规定,满足技术要求。结束搅拌以后,风干处理,让凝固面更加稳定。灌注技术包括两种手段,分为干、湿不同的两种模式。按照现场确定灌注方法。灌注应保持连续性,否则对效果有影响。
该技术使用注浆加固地基方式,配合使用填充浆液扩散浆液,提高地层土体强度,能够控制土壤渗透能力。操作中,使用水泥浆,将其当做固化剂。应用能深层搅拌机,充分搅拌水泥浆和软土。在凝固以后,地基强度就会变得非常高。除了可以用这一技术,还可以使用高压喷射方法注浆。应用钻机让浆液能够顺利进入土层,随后加压浆液,冲切土体。根据特定比例混合浆液与土体,待其凝固。
路桥施工的时候,路桥想要有充足的寿命,最关键的是保障路桥作业效果和施工质量。一直以来,路基作业中,软土路基都是让人非常头疼的事情。软土路基有着剪切强度差、压缩性高、含水率高等许多缺点。之所以难以控制软土路基的作业质量,原因是软土路基的承载力低、稳定性比较差。公路施工的时候,需要选择合适的施工手段与方法,将保障路基可靠与稳定作为追求,提高工程施工质量。