劉歲平 孫鵬
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高速公路施工受諸多因素的影響,軟土路基是其中之一。該類路基的施工難度大,施工質(zhì)量對(duì)高速公路工程的整體穩(wěn)定性和強(qiáng)度影響大,甚至影響到整體工程的使用壽命。這就需要在工程的施工中合理采用先進(jìn)的軟土路基施工技術(shù),明確不同部位的施工措施,以提升軟土路基強(qiáng)度,延長(zhǎng)工程的使用壽命。
高速公路軟土路基施工中,荷載性能弱是軟土路基的主要特點(diǎn),荷載性能弱不利于高速公路發(fā)揮其應(yīng)有的交通通行和物資運(yùn)輸?shù)淖饔?,?yán)重影響高速公路的社會(huì)價(jià)值。在高速公路施工中軟土路基荷載性能差主要表現(xiàn)為:高速公路路面無(wú)法承受荷載壓力,在施工過(guò)程中容易造成變形或者沉降,對(duì)高速公路的正常使用產(chǎn)生較大的影響,特別是一旦出現(xiàn)不均勻沉降,容易導(dǎo)致路面開(kāi)裂。因此,在高速公路軟土路基施工中要充分考慮到荷載性能弱的特點(diǎn)[1]。
軟土路基本身滲水性較差,結(jié)合實(shí)際來(lái)看,其本身含水量較高的特性,使得其在一定程度上對(duì)整個(gè)公路滲水性造成一定負(fù)面影響,導(dǎo)致施工混凝土加固期間相應(yīng)混凝土固結(jié)速度更加緩慢,造成整個(gè)公路地基穩(wěn)定性全面下降。同時(shí)軟土路基水分無(wú)法順利排除也會(huì)使得整個(gè)橋梁路基呈現(xiàn)下陷狀況,影響工程整體施工效益。
現(xiàn)有數(shù)據(jù)資料顯示,如果對(duì)軟土路基不進(jìn)行排水處理,其抗剪強(qiáng)度會(huì)低于20MPa,軟土路基內(nèi)部的摩擦角度通常為20°-35°。軟土路基抗剪性能差主要是因?yàn)檐浲谅坊ǔJ撬缮⑼翆?、泥炭土質(zhì)或者土間間隙較大的土層,一旦高速公路軟土路基受到較大的測(cè)量剪切力,軟土路基的土層之間無(wú)法保持原有的形態(tài),容易發(fā)生偏移、變形等問(wèn)題。如果高速公路的路基出現(xiàn)偏移、變形甚至是坍塌等都會(huì)影響高速公路的工程質(zhì)量和施工成本,更是會(huì)造成嚴(yán)重的不良社會(huì)影響,使得施工企業(yè)的企業(yè)形象大打折扣。
軟土路基施工應(yīng)合理使用換填技術(shù)和壓實(shí)技術(shù),遵循科學(xué)化的工作原則。
(1)明確具體的施工流程,先清理路基表面,然后開(kāi)展排水工作,合理挖運(yùn)和換填土方,最后進(jìn)行找平處理。
(2)在填料選用中,按照具體的規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),選用強(qiáng)度指標(biāo)為CBR 的相關(guān)原材料,強(qiáng)度值不可以低于規(guī)定范圍。填土施工之前,要對(duì)填料性能進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn),如果發(fā)現(xiàn)有不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的填料,則必須加以改善,如適當(dāng)添加石灰原材料等。
(3)如果路基處于潮濕狀態(tài),應(yīng)該正確開(kāi)展壓實(shí)工作,按照當(dāng)?shù)厍闆r,將壓實(shí)度控制在3%-4%之間。如果屬于黏性土壤,必須降低壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。壓實(shí)中,土顆粒的引力作用和斥力作用均會(huì)對(duì)壓實(shí)土壤的結(jié)構(gòu)造成影響。與干燥路段相比,潮濕路段的土層顆粒引力更大,若還按照之前的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行壓實(shí),就會(huì)導(dǎo)致斥力增大。值得注意的是,為確保壓實(shí)度,可在土壤中適當(dāng)添加生石灰材料以提升其吸水性。
(4)在壓實(shí)操作中,要求遵循具體的技術(shù)原則,使用噸位較高的壓路機(jī)設(shè)備開(kāi)展施工活動(dòng),增強(qiáng)壓實(shí)度[2]。
軟土路基排水固結(jié)技術(shù)在高速公路施工中應(yīng)用,由于軟土路基自身特性,路基土層孔隙度高,承載力不足,受到外部作用力影響,可能導(dǎo)致軟土路基不均勻偏移和沉降,而排水固結(jié)技術(shù)的應(yīng)用,可以有效改善這一問(wèn)題。通過(guò)設(shè)置沙井垂直排水,可以減少地下水和地表水對(duì)路基的破壞,實(shí)現(xiàn)路基土壤充分板結(jié)在一起,提升路基強(qiáng)度和承重能力。
可以通過(guò)有高強(qiáng)度的水泥混入到軟土中,由此來(lái)輔助軟土形成更強(qiáng)的混合土層。水泥本身有更強(qiáng)的黏合效果,可以讓軟土提升強(qiáng)度后來(lái)符合實(shí)際施工標(biāo)準(zhǔn)所需。兩者的混合后可以有效的抗土層后期變形問(wèn)題,減少因?yàn)檐浲脸霈F(xiàn)的沉降而導(dǎo)致的公路受損,有助于穩(wěn)定邊坡,由此來(lái)提升軟土路基整體的承重能力。水泥深層攪拌樁的處理辦法有專業(yè)的操作流程與標(biāo)準(zhǔn),如果標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不到位,容易影響強(qiáng)度效果。要保證操作規(guī)范性,降低操作的偏差。
添加劑法對(duì)軟土路基進(jìn)行處理是常見(jiàn)的方法之一,其對(duì)機(jī)械設(shè)備要求低,且成本不高便于操作。常見(jiàn)的做法是將軟土地基中混入水泥、生石灰、熟石灰等添加劑,使添加劑與土壤發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng),反應(yīng)消耗軟土路基中的水分,且生成穩(wěn)定的固態(tài)顆粒,改變軟土路基原有的土壤成分和結(jié)構(gòu)特性,提升軟土路基的穩(wěn)定性和抗壓性。
高壓噴射注漿處理技術(shù)作為高速公路工程施工中軟土路基處理技術(shù)中較為常用到的一種,其在實(shí)際實(shí)踐期間主要是利用高壓噴射固化液體,將其與自然土體全面融合,能使其凝固后達(dá)到提升地基土層強(qiáng)度的目的。因其具有操作便捷性、施工效果好等優(yōu)勢(shì),故在當(dāng)前高速公路工程施工中進(jìn)行軟土路基處理時(shí)得到了廣泛的應(yīng)用。在應(yīng)用過(guò)程中,應(yīng)確保漿液級(jí)配無(wú)誤后結(jié)合噴射嘴高壓注漿管進(jìn)行噴漿,使固化液體全部噴射在對(duì)應(yīng)土體中,實(shí)現(xiàn)兩者的充分融合、凝固。高壓噴射注漿處理技術(shù)能夠使整個(gè)軟土路基承載力得到實(shí)質(zhì)性增強(qiáng)[3]。
綜上所述,目前軟土路基處理技術(shù)可供選擇項(xiàng)較為多元,在實(shí)踐期間必須根據(jù)工程實(shí)際情況選取合理的軟路基施工技術(shù),使高速公路工程質(zhì)量得到保障。與此同時(shí),還要對(duì)現(xiàn)有施工過(guò)程中所存在各種問(wèn)題制定合理的解決措施,對(duì)技術(shù)選擇應(yīng)用期間各項(xiàng)專業(yè)節(jié)點(diǎn)做好實(shí)時(shí)把控,以此確保軟土路基施工技術(shù)價(jià)值得到充分發(fā)揮,這也是我國(guó)高速公路工程行業(yè)能夠高效、穩(wěn)定、快速發(fā)展的前提條件。