徐世海
中國(guó)葛洲壩集團(tuán)國(guó)際工程有限公司,北京 100000
在公路項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中,軟基的主要特征為土質(zhì)較為蓬松、土壤濕度大、硬度低等,這無(wú)疑會(huì)增加公路路基路面設(shè)計(jì)及施工的難度。同時(shí),軟基處理不善也會(huì)降低路基路面的抗變性、承載力及抗壓力,進(jìn)而引發(fā)公路路基路面的沉降問(wèn)題,最終影響公路的高效使用。因此,在公路路基路面設(shè)計(jì)工作中,必須結(jié)合軟基的特征及現(xiàn)場(chǎng)條件,選用合適的技術(shù)對(duì)軟基進(jìn)行有效處理,以增強(qiáng)公路路基路面的質(zhì)量、安全性及穩(wěn)定性,從而為加快公路工程行業(yè)穩(wěn)健發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
在公路路基路面設(shè)計(jì)中,要想使得軟基得到有效處理,就必須深入現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展全面的勘察工作,搜集有關(guān)軟基情況的詳細(xì)數(shù)據(jù),建立相應(yīng)的模型計(jì)算和分析軟基情況,再根據(jù)分析結(jié)果擬定針對(duì)性的處理措施及技術(shù)方法,為軟基的高效優(yōu)質(zhì)處理奠定基礎(chǔ)。
在設(shè)計(jì)人員對(duì)軟基的實(shí)際情況及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面整合及分析后,就需要編制完善且可行的軟基處理專項(xiàng)方案,同時(shí)需根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化流程和相關(guān)資料來(lái)完善計(jì)劃方案,確保最終的軟基處理方案與整個(gè)公路路基路面的施工標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)際要求相統(tǒng)一,從而推動(dòng)軟基處理工作高效優(yōu)質(zhì)的開(kāi)展。
標(biāo)準(zhǔn)化管理原則就是要求在公路路基路面設(shè)計(jì)工作中,結(jié)合實(shí)際需求完善軟基處理的施工流程及操作規(guī)范,以提高軟基處理施工工藝的完整性。同時(shí),也要注意針對(duì)軟基處理所用的施工材料及處理過(guò)程進(jìn)行合理的統(tǒng)籌安排,確保實(shí)際處理工作能按照制訂的軟基處理方案有序優(yōu)質(zhì)的開(kāi)展,加快施工效率的同時(shí),提高施工質(zhì)量。
某公路工程等級(jí)為高速公路,施工地點(diǎn)在山區(qū),設(shè)計(jì)速度為100km/h,路基寬度為23.5m,雙向四車道,中間隔離帶寬度為2.0m,行車道設(shè)計(jì)寬度為3.75m,硬路肩寬度為2.5m,土路肩寬度為0.75m。其中,K1+859 ~K2+780 段的不良地質(zhì)主要為軟土震陷和砂土液化。具體情況如表1所示。
(1)公路路基路面施工中,若基礎(chǔ)土壤的承載力和變形結(jié)構(gòu)達(dá)不到施工的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)要求,并且軟土層厚度不大的情況下,利用換填法進(jìn)行軟基處理可以取得比較理想的效果。換填法就是先把基層下軟弱土挖掉,再選擇穩(wěn)定性好又無(wú)侵蝕性的材料進(jìn)行分層換填,從而使壓實(shí)密度可以達(dá)到公路路基路面施工的實(shí)際要求,如圖1 所示。該案例工程中,只有一小部用碎石進(jìn)行了換填操作,換填厚度為0.5m。完成換填施工后,利用承載板針對(duì)路基的強(qiáng)度做了全面、集中的檢驗(yàn),具體方法如下:每間隔100 ~200m設(shè)置一個(gè)測(cè)點(diǎn),并保障各測(cè)點(diǎn)在上、下行車道中可測(cè)得3個(gè)數(shù)據(jù)。同時(shí),還對(duì)換填部位進(jìn)行了相應(yīng)的彎沉檢驗(yàn),每200 ~500m 為一個(gè)測(cè)評(píng)長(zhǎng)度,并確保每20m 能測(cè)得8 個(gè)以上的數(shù)據(jù)。若存在承載板檢驗(yàn)或彎沉檢驗(yàn)不達(dá)標(biāo)處,必須及時(shí)明確其范圍及原因,并制訂有效措施進(jìn)行局部處理,待達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。
表1 不良地質(zhì)情況分布特征表
圖1 換填法示意圖
(2)排水固結(jié)法指利用塑料排水板加固技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行集中處理,此方法可以有效排出軟土地基內(nèi)的多余水分,以增強(qiáng)地基堅(jiān)硬度及耐壓性。同時(shí),排水固結(jié)法不僅造價(jià)成本低,而且操作也更簡(jiǎn)便、易控制。該案例工程中,K1+960 ~K2+550 段主要是利用排水固結(jié)法對(duì)軟土地基進(jìn)行處理,即利用漿砌片石排水溝排出多余的水分,為后續(xù)的高效優(yōu)質(zhì)施工奠定了基礎(chǔ)。片石排水溝每延米工程數(shù)量表如表2 所示。嚴(yán)格參照表2 的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行片石排水夠施工,以提升整個(gè)公路路基路面的施工效果。
表2 片石排水溝每延米工程數(shù)量表
軟土地基是公路路基路面施工中一大難題,并且軟土地基處理不到位易引起路基路面的沉降問(wèn)題。由于有坡度的軟土公路會(huì)引起路基的滑塌問(wèn)題,因此在公路路基路面施工前,必須深入施工區(qū)域?qū)嵤┤媲以敿?xì)的地質(zhì)勘測(cè)工作,掌握軟基的實(shí)際地質(zhì)情況。同時(shí),不同類型的軟基所需的技術(shù)也不一樣,因此為保障不同類型的軟基都可以應(yīng)用合適的技術(shù),并得到有效的處理,那么就應(yīng)在地質(zhì)勘測(cè)過(guò)程中依據(jù)實(shí)際情況實(shí)施分區(qū)域、分階段的勘測(cè)工作,明確各段、各區(qū)域的軟基地質(zhì)情況。同時(shí),在軟基勘測(cè)過(guò)程中,除了要對(duì)土壤結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)查,也要對(duì)坡度、地質(zhì)水平差及層次等情況進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,從而為后續(xù)軟基處理做準(zhǔn)備。
原材料處理的質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響公路軟基處理的效果,因此在公路軟基處理過(guò)程中必須嚴(yán)格有效地處理原材料。石灰作為公路路基施工中最為常用的填筑材料,為了確保石灰可以在軟基處理中得到理想的效果,必須對(duì)石灰進(jìn)行合理的保存。這是因?yàn)槭抑挥谐浞窒夂蟛拍苡糜诠奋浕幚?,若石灰材料消解完后遇到下雨天氣,則石灰會(huì)因保存不當(dāng)而再次消解,這無(wú)疑會(huì)增加石灰的濕度,將這樣的石灰用于軟基處理將會(huì)發(fā)生膨脹現(xiàn)象,進(jìn)而給后續(xù)路基路面施工帶來(lái)不利影響。因此,施工人員必須認(rèn)識(shí)到石灰易受潮的特性,做好保存工作,并注意蓋上一層塑料布進(jìn)行必要的防潮處理。同時(shí),空氣中也有許多的水分,故不可以長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)石灰,否則極易破壞石灰的各項(xiàng)性能,從而影響在軟基處理應(yīng)用中的效果。
濕土含水量是評(píng)價(jià)軟基處理效果的關(guān)鍵指標(biāo)。在公路軟基施工中,施工人員必須嚴(yán)格有效地控制濕土的含水量在30%以下。但現(xiàn)實(shí)施工環(huán)境多變,如果正好趕上雨季施工,那么濕土的含水量將會(huì)增加,進(jìn)而加大軟基的處理難度。如果是在高溫天氣施工,那么濕土含水量將會(huì)降低,路基表面易干燥,這會(huì)提高路面產(chǎn)生裂縫的概率,因此應(yīng)對(duì)濕土進(jìn)行粉碎及翻曬處理,并檢測(cè)濕土含水量,待其達(dá)標(biāo)后再回填。
填筑是軟基處理中關(guān)鍵環(huán)節(jié),若實(shí)際填筑厚度與設(shè)計(jì)填筑厚度不統(tǒng)一,就需要重新進(jìn)行填筑,這既增大了工作量,也易延誤工期,進(jìn)而產(chǎn)生不必要的損失。比如,若填筑厚度太大,則易增大碾壓及整平工作的困難程度,進(jìn)而降低路基穩(wěn)定性;若填筑厚度太小,則會(huì)縮短路面的使用年限,增加不必要的維護(hù)工作量。因此,軟基處理中必須結(jié)合實(shí)際需要及規(guī)范要求嚴(yán)格控制填筑過(guò)程,控制厚度在合理范圍內(nèi)。
綜上所述,軟基處理是公路路基路面設(shè)計(jì)施工中的重要組成部分,若處理不善,易引起許多不良問(wèn)題。因此,公路施工單位必須充分重視軟基的處理工作,分段、分區(qū)域勘測(cè)軟基的地質(zhì)情況,明確軟基類型,再選擇合適的處理技術(shù)對(duì)軟基進(jìn)行有效處理,并注意嚴(yán)格控制軟基處理全過(guò)程的質(zhì)量,優(yōu)化軟基處理效果。此外,相關(guān)技術(shù)人員也應(yīng)加大公路軟基處理技術(shù)的研究及創(chuàng)新力度,提高公路軟基處理技術(shù)水平,推動(dòng)我國(guó)公路事業(yè)更加快速、穩(wěn)健地發(fā)展。