馬 建 忠
(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司,山西 太原 030006)
當(dāng)前,我國國民經(jīng)濟(jì)水平越來越好,社會(huì)及人民對(duì)交通建設(shè)水平的需求也越來越高,高速公路工程建設(shè)承擔(dān)著高速公路路面的質(zhì)量和安全,保障路面的質(zhì)量和穩(wěn)定性是高速公路工程最基礎(chǔ)的質(zhì)量要求。如果遇到軟土路基,需要根據(jù)道路建設(shè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)[1],采用適宜的施工技術(shù)處理,進(jìn)而切實(shí)提高高速公路的整體效率,維護(hù)工程利益。
高速公路路基的高度差,路基排水不暢、地下水水位較高等等都會(huì)導(dǎo)致道路軟化,但綜合各方面的原因,主要集中在以下幾個(gè)方面,如表1所示。
表1 影響軟土路基的主要因素
軟土層通過細(xì)微顆粒含量多土層、空隙大土層、泥炭和松散砂土層等構(gòu)成。主要表現(xiàn):如按土質(zhì)、淤泥質(zhì),并且抗剪方面的能力不理想。因?yàn)檐浲谅坊辜舴矫娴哪芰^為薄弱,所以無法確保公路路基的質(zhì)量,會(huì)對(duì)高速公路工程的施工質(zhì)量和安全,構(gòu)成不同程度的影響。為此,實(shí)際施工的過程中,需準(zhǔn)確掌握地質(zhì)的主要特點(diǎn),按照公路等級(jí)要求施工,實(shí)行排水砂墊層措施,主要的目的為加強(qiáng)軟土路基抗剪方面的能力,切實(shí)提高高速公路工程的整體施工效率。
公路軟土路基含水量較大,會(huì)使得軟土路基的流動(dòng)性較大,無疑會(huì)對(duì)工程施工情況,造成不良影響。含水量較大的地質(zhì),在構(gòu)造公路路基、公路橋梁的過程中,受到軟土大于臨界高度因素影響,無法確保地基的穩(wěn)定性。針對(duì)于此,公路行業(yè)不建議實(shí)行公路建設(shè)施工,禁止實(shí)行公路橋梁施工于軟土上面。如果不得不在軟土上進(jìn)行施工,應(yīng)結(jié)合公路等級(jí),對(duì)軟土加以換土、拋石等處理,進(jìn)而提高軟土路基的承載能力、高速公路工程施工的質(zhì)量。
因?yàn)檐浲良礊轲ね恋囊环N,含有沙子,無法確保軟土的強(qiáng)度,并且壓縮量非常高。所以,無法提高軟土的滲透能力。軟土中機(jī)制含量過多,則會(huì)對(duì)滲透性構(gòu)成不同程度的影響[2]。路基上修筑公路,則需要結(jié)合公路等級(jí)、軟土、淤泥無力學(xué)性質(zhì),以及埋層深度等因素,做好軟土路基固化處理工作。
軟土路基強(qiáng)度、凝固速度,無法達(dá)到工程具體標(biāo)準(zhǔn),則容易發(fā)生路堤滑坡、路面塌陷狀況,直接影響到公路行車安全情況。為提高高速公路工程施工的整體質(zhì)量,需要嚴(yán)格落實(shí)工程質(zhì)量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),通過換土、路基填埋等方法進(jìn)行處理,以此確保軟土路基的穩(wěn)定,按照施工方案內(nèi)容施工。路基沉陷、下降,均為發(fā)生率較高的換土問題。路基沉陷,為軟土路基的主要表現(xiàn)形式,需準(zhǔn)確測量沉陷量,從而確保所有流程,均能達(dá)到工程質(zhì)量的要求。
工程施工的過程,軟土路基處理方式非常多,如:施壓處理方法、強(qiáng)夯處理方法、軟土路基打袋砂井等,從而確保路基的穩(wěn)固性。因?yàn)椴荒芨鶕?jù)工程具體狀況,構(gòu)建施工計(jì)劃,所以對(duì)于施工的實(shí)施效果、工期等,會(huì)構(gòu)成不同程度的影響。軟土路基處理方面,應(yīng)結(jié)合工程具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì),旨在維護(hù)工程的經(jīng)濟(jì)效益,確保工程施工的效率。
軟土路基處理期間,主要考慮到施工成本問題。一些施工企業(yè)為維護(hù)工程自身經(jīng)濟(jì)效益,采用控制軟土路基施工成本方式處理,以此獲得經(jīng)濟(jì)效益,這時(shí)對(duì)于高速公路建設(shè)施工埋下了安全方面的隱患。軟土施工增加施工量,施工企業(yè)方面需構(gòu)建具體的施工方案、預(yù)算,結(jié)合相關(guān)程序追加施工資金。而施工企業(yè)方面多私自修改施工方案、節(jié)省施工成本,而這也是降低軟土施工質(zhì)量的主要原因。
一般情況下,軟土路基多在路面下4 m足有淺度的路段,能夠?qū)④浲翆油诔?,具有回填?qiáng)度高含水量較低、壓縮性較低、無腐蝕性土質(zhì)等特點(diǎn),在進(jìn)行填土后壓實(shí)或夯實(shí)處理后使用換填施工技術(shù)處理,可達(dá)到較好的施工效果。砂墊層施工技術(shù),即為采用粗砂,經(jīng)灌溉、排出軟土路基中土體縫隙水的方式處理,可合理設(shè)置擋沙堤[3]。同時(shí),能夠確保擋沙堤覆蓋度、砂墊層保持統(tǒng)一,獲得最佳的砂石投放效果。
排水固結(jié)法,即為在路基中設(shè)置袋裝砂井/塑料排水帶,實(shí)行縱向排水的方法。該種施排水固結(jié)法,即該種施工技術(shù),能夠通過土層結(jié)構(gòu)重量預(yù)壓加載方式,經(jīng)垂直排水法,將沙井中的土體孔隙水充分排出,土體可達(dá)到固結(jié)的效果。同時(shí),還可加強(qiáng)土體強(qiáng)度、軟土路基承載方面的能力。這個(gè)階段,應(yīng)準(zhǔn)確把握軟土路基的穩(wěn)定、沉降情況,主要的目的:合理運(yùn)用排水固結(jié)方法,于排水時(shí)將土體孔隙減小,此時(shí)土體結(jié)構(gòu)能滿足密實(shí)度的標(biāo)準(zhǔn),而路基能達(dá)到固結(jié)變形的效果,建議在飽和土層、軟弱土層中,運(yùn)用排水固結(jié)方法。排水系統(tǒng)為縱向排水體系,選擇入土塑料排水板,合理設(shè)置水平排水體的厚度、碎石、含泥量。然后,實(shí)行荷載處理,能確保在地基與前期荷載作用下,達(dá)到固結(jié)的效果[4]。提高強(qiáng)度且滿足下一級(jí)荷載要求,建議使用荷載處理。整個(gè)操作的過程,路基逐漸沉降。由此能夠看出,排水固結(jié)施工技術(shù),在處理黏土路基沉降、穩(wěn)定性方面的問題效果較佳,可促使路基沉降于加載預(yù)壓期完成80%左右的工作。此外,建筑物體使用過程,不會(huì)發(fā)生明顯沉降、沉降差,且能提高路基土抗剪的強(qiáng)度、路基承載能力以及路基的穩(wěn)定性。
該種施工技術(shù),能借助水泥的作用處理,將水泥當(dāng)作固化劑。運(yùn)用攪拌設(shè)備,進(jìn)行路基深層軟土攪拌、固化劑強(qiáng)制攪拌等工作。固化劑、軟土構(gòu)成物理化學(xué)反應(yīng),可保證軟土處于穩(wěn)定的狀態(tài),路基強(qiáng)度提高[5]。需要注意的是,因?yàn)檐浲梁退嗄軌蛳嘟Y(jié)合,所以能夠確保高速公路施工土體的強(qiáng)度,延緩軟土沉降的速度。同時(shí),對(duì)邊坡可予以穩(wěn)固處理,加強(qiáng)軟土路基承載方面的能力。這時(shí),合理采用水泥深層攪拌樁,同時(shí)準(zhǔn)確了解施工各項(xiàng)操作要求,對(duì)軟土路基進(jìn)行處理。針對(duì)特殊軟土路基來講,需要選擇適宜的技術(shù)加以處理,進(jìn)而提高水泥深層攪拌樁施工的質(zhì)量及安全。以太原東二環(huán)高速公路為例,該區(qū)域?yàn)闈裣菪渣S土地區(qū),路基地基處理方式涉及重夯、沖擊碾壓、水泥土/灰土處理等。涵洞地基有CFG樁和換填2 m水泥土處理方式,橋臺(tái)臺(tái)背采用灰土擠密樁處理后,再鋪設(shè)水泥土換填技術(shù)處理。
高速公路軟土路基施工過程中,施工企業(yè)方面需主動(dòng)和建設(shè)企業(yè)進(jìn)行溝通、協(xié)調(diào),防止發(fā)生施工企業(yè)隨意調(diào)整設(shè)計(jì)方案內(nèi)容的現(xiàn)象。然后,結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)環(huán)境、公路等級(jí)設(shè)計(jì)要求,構(gòu)建施工方案,再根據(jù)工程具體問題和情況,采用適宜的施工技術(shù)進(jìn)行處理,從而確保路基的密實(shí)度、承載能力,維護(hù)工程的經(jīng)濟(jì)效益,促使建筑業(yè)獲得穩(wěn)定的發(fā)展。