趙維杰
山西路橋第三工程有限公司 山西忻州 034000
在我國(guó)的發(fā)展過(guò)程中,公路起到了非常重要的作用,起到貨物運(yùn)輸、人口遷移、繁榮經(jīng)濟(jì)等實(shí)際作用。在中國(guó)人民交通出版社2014 年出版的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中,將公路細(xì)致的劃分為五個(gè)技術(shù)等級(jí),如高速公路、快速公路、普通公路等。因此,對(duì)公路的軟土路基進(jìn)行詳細(xì)處理將起到非常重要的現(xiàn)實(shí)作用,在施工中,對(duì)軟土路基處理技術(shù)需要做到經(jīng)濟(jì)實(shí)用、落實(shí)細(xì)致等觀點(diǎn),全面提升工程施工軟土路基的技術(shù)處理要求。在施工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)地質(zhì)情況進(jìn)行細(xì)致分析,確保地基的荷載力度在可承受范圍內(nèi),防止在后續(xù)施工中,軟土路基不堪荷重出現(xiàn)整體垮塌的現(xiàn)象。
通常而言,對(duì)于公路中軟土路基的定義主要是指含有一定機(jī)質(zhì)且壓縮量高、承載力低、含水量較大的軟土地層。由于軟土路基的出現(xiàn)位置具有一定的不確定性,因此需要在公路施工時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況制定詳細(xì)的施工方案,全面提升公路建設(shè)的整體需求[1]。含水量較大的軟土路基,其水分內(nèi)含量通常達(dá)10%-20%之間,受天氣因素印象,甚至有可能達(dá)到50%。如果不及時(shí)處理,將會(huì)導(dǎo)致路面裂縫以及公路結(jié)構(gòu)沉陷等質(zhì)量問(wèn)題,降低整體公路的使用壽命。
此外,公路軟土路基的主要成分為淤泥以及粘土顆粒,這些材料基本無(wú)受力點(diǎn),無(wú)法達(dá)到公路運(yùn)行荷載要求。在實(shí)際使用中,車輛在公路行駛時(shí),公路主體會(huì)受到不同等級(jí)的內(nèi)里與外力,軟土路基將會(huì)成為絮狀物,并出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。當(dāng)公路軟土路基受到剪應(yīng)用力的影響時(shí),其基本路基會(huì)出現(xiàn)變性現(xiàn)象,流變性也會(huì)隨之加強(qiáng)。
在公路軟土路基中,具有較強(qiáng)壓縮性的材料包含但不限于以下幾種:沼澤泥土、海灘沙土、湖泊泥土、谷底的軟土等,這些土材料具有非常高的壓縮性[2]。在一般情況下,公路軟土路基的軟土壓縮性和液限指數(shù)為正比,其壓縮性達(dá)到了<4Pa,其滲透系數(shù)一般在10.6-10.8cm/s 之間。此外,由于公路路基的軟土結(jié)構(gòu)具有明顯的特征,因此很容易在后續(xù)的施工中受到不明原因的振動(dòng)以及擠壓,降低了公路土壤整體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
由于軟土路基的固結(jié)系數(shù)以及含水量相應(yīng)較大,因此很容易產(chǎn)生相應(yīng)的工程問(wèn)題,降低公路自身的穩(wěn)定性。因此,可采用以下幾種工程方法對(duì)軟土路基進(jìn)行有效處理。
在公路施工中,針對(duì)于厚度為<0.5m 的淺層軟土路基,適合采用換填法施工。在換填法的施工中,挖除并搬走公路自體原有的軟土路基層,并使用符合公路工程軟土地基處理要求的填料進(jìn)行壓實(shí),提升軟土路基整體的密度。在換填的材料中,通常使用天然沙礫,其可以有效填充公路軟土路基的強(qiáng)度與剛性,增加整體的穩(wěn)定性。在換填過(guò)程中,常見(jiàn)的方法為將某公路A段與B段的軟土路基挖出,并裝填天然沙礫[3]。針對(duì)于天然沙礫的特性,采用分層壓實(shí),提升公路軟土路基的壓實(shí)度。在施工方法結(jié)束后,還應(yīng)針對(duì)公路軟土層進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)與嚴(yán)格驗(yàn)收,對(duì)于未達(dá)到整體工程要求的軟土路基,可有效提升公路工程軟土路基的承載上限,避免沉降反應(yīng)。
在公路施工中,針對(duì)于軟土路基層,預(yù)壓法是除換填法之外運(yùn)用較為廣泛的施工方式。預(yù)壓法作業(yè)又稱之為降水預(yù)壓法、砂井堆載預(yù)壓法以及真空排水預(yù)壓法,在對(duì)軟土路基進(jìn)行必要的處理時(shí),需要使用Building Information Modeling 技術(shù)對(duì)公路整體進(jìn)行三維建模,確認(rèn)相關(guān)重點(diǎn)。在對(duì)需要處理的地段進(jìn)行必要處理,施加一定的荷重,增加軟土路基的穩(wěn)定性與可靠性。
在公路軟土路基的施工處理中,也可采用排水固結(jié)法對(duì)其進(jìn)行必要處理,具體處理方式為將排水管道置于軟土地基中,同時(shí)建立豎向排水體。在建設(shè)完畢后通過(guò)合理擠壓,將其中的積水完美導(dǎo)出,提升整體的壓實(shí)度與強(qiáng)度。在實(shí)際的施工中,為了保證整體的使用效果,應(yīng)該使用排水塑料板或袋裝砂井排水固結(jié),此外,采用梅花形布置袋對(duì)其進(jìn)行必要的荷載。在使用排水塑料板的施工中,在預(yù)壓時(shí)發(fā)揮公路路提的自重作用,加速公路軟土路基自身的排水固結(jié),全面提升整體的固結(jié)效果。
在公路軟土路基的施公處理中,針對(duì)于特殊路段,應(yīng)通過(guò)樁孔的測(cè)向機(jī)壓力對(duì)樁間土層進(jìn)行緊密壓實(shí),在實(shí)時(shí)處理后為了保證整體的工程質(zhì)量,采用灰土進(jìn)行回填。在對(duì)公路軟土層進(jìn)行處理后,對(duì)樁孔處裝填大量的灰土、砂石等,通過(guò)擊搗的方式,使其形成較大的樁體[4]。當(dāng)橫向壓力作用于公路軟土層時(shí),軟土路基的整體密度會(huì)顯著提升,因此可有效預(yù)防后的地基沉降變形。在進(jìn)行成孔灌砂時(shí),為了提升公路整體的路基處理效果,還應(yīng)額外對(duì)其進(jìn)行振動(dòng)液化處理,并在施工中使用相應(yīng)的石灰進(jìn)行吸水膨脹處理。
綜上所述,在公路工程中針對(duì)軟土路基的處理,相關(guān)施工人員可以根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況開(kāi)展相應(yīng)的處理措施,同時(shí)還可以采用Building Information Modeling 技術(shù)對(duì)整體的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行三維化處理,加深處理方式。之所以要對(duì)軟土路基進(jìn)行處理,其最重要的便是可以確保地基的穩(wěn)定性,使相關(guān)人員對(duì)軟土地基的危害性有一個(gè)充分的認(rèn)知。在后續(xù)的工程施工中,可以采用合理有效的方式預(yù)防公路軟土路基的危害,全面提升其安全性,延長(zhǎng)我國(guó)公路的使用壽命。