馬 建 忠
(山西路橋第一工程有限責任公司,山西 太原 030006)
當前,我國國民經濟水平越來越好,社會及人民對交通建設水平的需求也越來越高,高速公路工程建設承擔著高速公路路面的質量和安全,保障路面的質量和穩(wěn)定性是高速公路工程最基礎的質量要求。如果遇到軟土路基,需要根據(jù)道路建設相關標準[1],采用適宜的施工技術處理,進而切實提高高速公路的整體效率,維護工程利益。
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導致道路軟化,但綜合各方面的原因,主要集中在以下幾個方面,如表1所示。
表1 影響軟土路基的主要因素
軟土層通過細微顆粒含量多土層、空隙大土層、泥炭和松散砂土層等構成。主要表現(xiàn):如按土質、淤泥質,并且抗剪方面的能力不理想。因為軟土路基抗剪方面的能力較為薄弱,所以無法確保公路路基的質量,會對高速公路工程的施工質量和安全,構成不同程度的影響。為此,實際施工的過程中,需準確掌握地質的主要特點,按照公路等級要求施工,實行排水砂墊層措施,主要的目的為加強軟土路基抗剪方面的能力,切實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,會使得軟土路基的流動性較大,無疑會對工程施工情況,造成不良影響。含水量較大的地質,在構造公路路基、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。針對于此,公路行業(yè)不建議實行公路建設施工,禁止實行公路橋梁施工于軟土上面。如果不得不在軟土上進行施工,應結合公路等級,對軟土加以換土、拋石等處理,進而提高軟土路基的承載能力、高速公路工程施工的質量。
因為軟土即為黏土的一種,含有沙子,無法確保軟土的強度,并且壓縮量非常高。所以,無法提高軟土的滲透能力。軟土中機制含量過多,則會對滲透性構成不同程度的影響[2]。路基上修筑公路,則需要結合公路等級、軟土、淤泥無力學性質,以及埋層深度等因素,做好軟土路基固化處理工作。
軟土路基強度、凝固速度,無法達到工程具體標準,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量,需要嚴格落實工程質量設計標準,通過換土、路基填埋等方法進行處理,以此確保軟土路基的穩(wěn)定,按照施工方案內容施工。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,需準確測量沉陷量,從而確保所有流程,均能達到工程質量的要求。
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。因為不能根據(jù)工程具體狀況,構建施工計劃,所以對于施工的實施效果、工期等,會構成不同程度的影響。軟土路基處理方面,應結合工程具體情況進行設計,旨在維護工程的經濟效益,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)為維護工程自身經濟效益,采用控制軟土路基施工成本方式處理,以此獲得經濟效益,這時對于高速公路建設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)方面需構建具體的施工方案、預算,結合相關程序追加施工資金。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,能夠將軟土層挖出,具有回填強度高含水量較低、壓縮性較低、無腐蝕性土質等特點,在進行填土后壓實或夯實處理后使用換填施工技術處理,可達到較好的施工效果。砂墊層施工技術,即為采用粗砂,經灌溉、排出軟土路基中土體縫隙水的方式處理,可合理設置擋沙堤[3]。同時,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。
排水固結法,即為在路基中設置袋裝砂井/塑料排水帶,實行縱向排水的方法。該種施排水固結法,即該種施工技術,能夠通過土層結構重量預壓加載方式,經垂直排水法,將沙井中的土體孔隙水充分排出,土體可達到固結的效果。同時,還可加強土體強度、軟土路基承載方面的能力。這個階段,應準確把握軟土路基的穩(wěn)定、沉降情況,主要的目的:合理運用排水固結方法,于排水時將土體孔隙減小,此時土體結構能滿足密實度的標準,而路基能達到固結變形的效果,建議在飽和土層、軟弱土層中,運用排水固結方法。排水系統(tǒng)為縱向排水體系,選擇入土塑料排水板,合理設置水平排水體的厚度、碎石、含泥量。然后,實行荷載處理,能確保在地基與前期荷載作用下,達到固結的效果[4]。提高強度且滿足下一級荷載要求,建議使用荷載處理。整個操作的過程,路基逐漸沉降。由此能夠看出,排水固結施工技術,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壓期完成80%左右的工作。此外,建筑物體使用過程,不會發(fā)生明顯沉降、沉降差,且能提高路基土抗剪的強度、路基承載能力以及路基的穩(wěn)定性。
該種施工技術,能借助水泥的作用處理,將水泥當作固化劑。運用攪拌設備,進行路基深層軟土攪拌、固化劑強制攪拌等工作。固化劑、軟土構成物理化學反應,可保證軟土處于穩(wěn)定的狀態(tài),路基強度提高[5]。需要注意的是,因為軟土和水泥能夠相結合,所以能夠確保高速公路施工土體的強度,延緩軟土沉降的速度。同時,對邊坡可予以穩(wěn)固處理,加強軟土路基承載方面的能力。這時,合理采用水泥深層攪拌樁,同時準確了解施工各項操作要求,對軟土路基進行處理。針對特殊軟土路基來講,需要選擇適宜的技術加以處理,進而提高水泥深層攪拌樁施工的質量及安全。以太原東二環(huán)高速公路為例,該區(qū)域為濕陷性黃土地區(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,橋臺臺背采用灰土擠密樁處理后,再鋪設水泥土換填技術處理。
高速公路軟土路基施工過程中,施工企業(yè)方面需主動和建設企業(yè)進行溝通、協(xié)調,防止發(fā)生施工企業(yè)隨意調整設計方案內容的現(xiàn)象。然后,結合現(xiàn)場地質環(huán)境、公路等級設計要求,構建施工方案,再根據(jù)工程具體問題和情況,采用適宜的施工技術進行處理,從而確保路基的密實度、承載能力,維護工程的經濟效益,促使建筑業(yè)獲得穩(wěn)定的發(fā)展。