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一、關(guān)于軟土地基的概述
軟土,是指淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱。主要特點是天然的含水性比較大、承載能力比較低、壓縮性比較高等。軟土地基是指壓縮層主要有淤泥、淤泥質(zhì)土或者其他高壓縮性土構(gòu)成的地基。其承載能力很低,一般不超過50KN/m2。軟土地基的主要特征為:孔隙比和天然含水量大;壓縮性高;透水性弱;抗剪強度低;靈敏性高等。堤防工程中主要是指天然孔隙比大于或等于1.5的亞粘土、粘土組成的淤泥和天然孔隙比大于1.0小于1.5的粘土組成的淤泥質(zhì)粘土。在軟土地基修筑堤防工程時要注意以下四個問題:首先是地基的強度和穩(wěn)定性的問題;接著是地基變形的問題;然后是地基的滲漏和溶蝕問題,最后便是地基的振動液化與振沉問題。
二、分析軟體地基的危害
由于我國的東南沿海地區(qū)分布的平原和江河湖泊較多,因此,軟土主要分布在我國的南方地區(qū)。軟土地基1.0左右的天然的孔隙使得它極易受外界的影響,不能實現(xiàn)公路橋梁工程的建設(shè)要求。但是面對軟土地基的施工,加固是最有效的措施,如果加固的處理不當(dāng),容易出現(xiàn)道路沉降、斷裂的問題。此外,軟體地基一旦出現(xiàn)滑動,就會造成路基失穩(wěn),路面扭曲的狀況;在填土荷載的作用下,軟土地基不均勻的沉降會造成路面不平和結(jié)構(gòu)破壞,在橋梁的連接處會出現(xiàn)差異沉降,進而造成行車不安全的問題。進一步分析,軟土地基如果得不到及時有效的處理,就會導(dǎo)致地基的下沉,而地基的下沉又會導(dǎo)致軟體地基上的路堤出現(xiàn)下沉,同時在此過程中出現(xiàn)很大的地面變形的現(xiàn)象,并且沉降經(jīng)歷較長的時間。除此之外,一旦軟土受到震動,就使得強度下降,最終導(dǎo)致軟土出現(xiàn)流動的狀態(tài)。從影響的不同方面分析,上面已經(jīng)對行車的影響進行了說明,這里強調(diào)對后期公路維修的影響,如果出現(xiàn)軟土地基的地面沉降或者是塌陷的問題,后期維修工作將會很難進行,而且會帶來極高的維修費。因此,要加強對軟土地基施工的重視,保證施工質(zhì)量,采取合理的處理措施,防止意外的發(fā)生,從而促進公路橋梁工程的穩(wěn)定發(fā)展,也為人們的出行帶來安全保障。
三、影響軟體地基的因素
1.軟土地基的狀況
對于不同的土質(zhì)要求使用不同的處理方法。當(dāng)土質(zhì)為粘性土?xí)r,要采用壓實法處理,因為這樣對地基的擾動最小。當(dāng)土質(zhì)為砂性土?xí)r,應(yīng)采用振動壓實法或者是擠實砂樁法,因為土體本身的強度會在開采的擾動下再次降低,還可能出現(xiàn)液化現(xiàn)象。對于厚度較大的軟土層,應(yīng)對其表層進行良好的處理,并采取適當(dāng)?shù)募庸谭椒ㄊ褂茫瑢τ诤穸容^小的則也應(yīng)采取相應(yīng)的措施處理。
2.受公路等級要求的道路性質(zhì)
公路設(shè)計的要求根據(jù)公路的等級不同而不同。對于等級較低的公路進行設(shè)計時,可以先鋪設(shè)簡易的路面,然后待其發(fā)生沉降后,再鋪設(shè)常規(guī)的公路路面,這樣可以避免鋪設(shè)后出現(xiàn)沉降,對施工造成影響。而對于設(shè)計要求等級較高的公路,同時其對公路的平整度要求也高,因此要在施工中及時處理軟土地基造成的問題,加強加固措施,做到一步到位,盡快投入使用。
四、軟土地基施工中的技術(shù)處理要點
1.準(zhǔn)備工作
任何的工程處理都需要一定的原則和適應(yīng)范圍,軟土地基的施工亦是如此。在軟土地基的施工過程中,要根據(jù)工程現(xiàn)場的實際情況提出具體的處理方案,然后再進行施工。一般情況下,施工前都會進行準(zhǔn)備工作,其主要包括:軟土地基地質(zhì)的勘探及其相應(yīng)的調(diào)查報告,收集水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地基基礎(chǔ)等方面的相關(guān)資料,然后制定出初步的實施方案,接著根據(jù)后期施工等實際情況進行綜合比較,確定最佳的實施方案,最后進行施工方案的實施。在此過程中,要注意各種方案的相互對比,分析各個的優(yōu)勢與劣勢,盡量做到取長補短,合理利用方案的優(yōu)勢部分,拋棄劣勢成分。當(dāng)然必要時也可以結(jié)合多種方案使用。其次,要注意現(xiàn)場數(shù)據(jù)的收集和對比分析,發(fā)揮好數(shù)據(jù)的作用。最后,可以通過做實驗來預(yù)測實施后的效果,根據(jù)實驗結(jié)果來進行施工,會使得得到更好的預(yù)期效果。
2.夯實處理技術(shù)
夯實處理技術(shù)是針對軟體地基的土質(zhì)成分而言更合適的技術(shù)。夯實技術(shù)的工作原理是這樣的,它通過機械物理的碾壓方式對表層的地基土進行充分地壓實,后者是利用夯實所產(chǎn)生的巨大的動應(yīng)力使得土基固化壓實。在夯實處理的過程中,要利用重錘從高處在重力的作用下發(fā)生自由落體,從而反復(fù)對地基進行夯實工作,以提高軟土地基的強度與硬度。一般情況下,夯實技術(shù)的最大深度可以達到1.2米,在夯實施工中還應(yīng)該注意軟土地基的含水量,只有軟土地基中的含水量達到最優(yōu)時,夯實處理技術(shù)才會達到最有效的施工效果。此外,夯實技術(shù)的實施也要注意施工的安全,在重錘發(fā)生自由落體時,要撤離地面上的機械設(shè)備或者施工人員,難免發(fā)生更大的意外事故,保證施工的安全實施。
3.加載填土施工技術(shù)
促使軟土沉降,提升地基強度的最有效的方法就是加載填土施工技術(shù),從而防止在填土上方或者是緊鄰的填土路段發(fā)生沉降。在促使地基沉降固結(jié)的辦法是在地基上方施加壓力,降低填充物間的縫隙。除此之外,可以在地基表層鋪設(shè)一層細砂再覆蓋一層不透氣的水膜。因此產(chǎn)生真空層來促進地面的沉降。在加載填土技術(shù)施工時,要保證地基具有良好的穩(wěn)定性。先進行填土工作再進行加載工作,填土工作是用水泥土、粗砂、沙壤土等一些透水性好的且承載力較大的土體進行淤泥層的添加。在填土?xí)r要避免出現(xiàn)欠挖和超挖等狀況。只有讓加載填土中保證地基具有很好的承載能力,才能提高軟體地基的強度與硬度。
4.豎井排水技術(shù)
豎井排水技術(shù)是通過豎向排水井的設(shè)置,使得土內(nèi)的水分得到緩慢的排除,進而孔隙進一步縮小,地基產(chǎn)生固結(jié)變形,最后提高地基的強度和硬度。其中可以通過在天然土層內(nèi)增加排水途徑,減少排水距離,安裝豎向排水管,從而加快地基的固結(jié)。這樣可以使得地基的沉降提前完成,并且加快地基土抗剪強度的增加,使得地基承載力提升的速度快于施工荷載的增加速度,保證地基的穩(wěn)定性。此外,和砂井法一起使用可以加快地基的固結(jié)速度。
5.灌漿處理技術(shù)
把液壓或氣壓將固化漿擠進軟土地基的縫隙中,從而改善軟體地基的性能。在對外部壓力的作用下有效克服客觀存在的阻力,按照剪切面進入到軟土路基的淤泥質(zhì)土體中,以達到加固地基的作用。
6.粉噴樁加固技術(shù)
粉噴樁加固技術(shù)也稱為土樁加固,可以使得深層攪拌加固地基。軟體地基具有其自身的軟弱性,因此要加強軟土地基的穩(wěn)定性就必須要增強其硬度。一般情況下,把水泥石灰和石灰等材料作為固化劑,利用特制的機械使得其發(fā)揮諸多物理和化學(xué)反應(yīng),促進軟土地基固結(jié)為整體性、穩(wěn)定性和強度以及硬度等良好的地基。粉噴樁是使用粉體狀固化劑進行軟基攪拌的方法。這種方法最適用于加固不同成因的飽和性的軟粘土中。
7.表層處理法
由于軟土地基的含水量過高,可以利用排水的途徑來進行加固處理。其實施過程為在填土之前,在地表開挖溝槽,引導(dǎo)其排除地下水,從而減少表層的含水程度。例如在四川某地區(qū)的橋梁施工建設(shè)過程中,因為天氣的原因,雨水偏多,導(dǎo)致了地層的含水量過大,這時就需要使用表層排水法,以保證施工的順利進行。
8.其他方法
處理上述介紹的方法,還有很多的技術(shù)來解決軟土地基施工過程中的問題。當(dāng)然,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,未來還會產(chǎn)生各種新的施工處理技術(shù)。但是無論是哪一種施工處理的方法,最重要的就是要與實際情況相匹配,即根據(jù)不同的軟土地基的實際請況采取相適宜的施工處理方法。不管各種方法有什么不同,其最終的目的都是在于增加土質(zhì)的強度和硬度,進而提高軟土地質(zhì)的穩(wěn)定性,軟土地質(zhì)的改良有利于推動公路橋梁的建設(shè)質(zhì)量進一步提升。因此,技術(shù)的處理要點很重要。
五、結(jié)論
眾所周知,公路橋梁的建設(shè)處于基礎(chǔ)設(shè)施工程,是利國利民的民生工程。這就體現(xiàn)了公路橋梁要提高質(zhì)量的重要性。換句話說,公路橋梁的建設(shè)是否安全有效,不僅影響國家發(fā)展,更是對民眾的日常出行造成困擾。因此,在公路橋梁工程的施工中,要切實保證其建設(shè)質(zhì)量。對于軟土地基要采用相應(yīng)的技術(shù)進行加固處理,并結(jié)合公路橋梁的實際狀況,選用最為合適的處理方式,以達到保證公路橋梁使用壽命和安全性的目的,從而真正實現(xiàn)為國為民。
作者:王志剛 單位:內(nèi)蒙古九泰龍路橋集團有限公司