探讨公路工程特殊路基施工技术
2021-11-28张贵玉
张贵玉
(甘肃省公路发展集团有限公司,甘肃兰州 730070)
0.引言
改革开放以来,随着经济全球化的不断发展,给我国提供了很多机遇,同时也带来了风险和挑战。我国经济快速发展,综合国力不断增强,国家大力支持发展公路建设,各地区加快公路的延伸,要严格把控公路建设的施工质量,特殊路基的处理是关键。
1.确保路基施工的质量过关
在公路建设中,路基是路面的基础,承受着路面以及过往车辆的重量。因此,多年以来,对于路基施工的质量有着严格的要求,路基的施工成本也都比较大。路基工程的施工质量受多方面因素影响,比如,施工材料、碾压设备、特殊路基处理方案等。要采用合格的施工材料,杜绝劣质材料,严格按照相关标准执行,在实际的施工过程中,经常会遇到不一样的土质,要全部检测合格后才能施工[1]。
2.特殊路基分析
由于我国的疆域辽阔,气候和地形复杂多样,在这些因素的影响之下,我国的路基施工作业也面临着不同的问题,针对特殊路基,相关部门要研究出专门的施工方案。举例来说,在我国沿海地区软土分布广泛,淤泥和软弱黏土较多,在此基础上修建路基难度大,路堤不稳,容易发生沉降;在我国的东北地区大兴安岭、小兴安岭以及青藏高原地区,多年冻土最为典型,给公路工程建设带来了挑战;我国的大西北地区,比如,新疆、青海等地,分布着大面积的沙漠,沙漠地区气候干燥少雨,昼夜温差较大,土中易溶盐多,增加了路基建设的难度[2]。
在实际的公路建设中,施工团队经常会遇到特殊路基,要第一时间解决施工过程中的问题,做出正确的处理方法,保证公路建设的进度。但是在处理各种特殊问题的同时,也暴露出一些安全隐患。
3.常见的几种特殊路基及处理方法
3.1 软土路基
由于软土地区含水量大,土质较为松软,稳定性较差,无法保证使用安全,所以要在一定程度上做加固处理。首先要做好排水工作,提前设置好排水通道,竖井也是必不可少的,通过预压处理将水排出,软土就会沉降下来,从而达到加固的目的。另外,可以通过布置砂井,提高承载能力等,更好发挥排水的功能。
为了增强路基的坚固程度,运用化学固结法也比较常见,高喷灌浆技术的应用,一定程度上解决了软土地基的问题,高喷灌浆技术是通过钻机进入到土层里,再慢慢提高钻杆并喷出水泥浆,然后快速搅动,软土和水泥浆慢慢融合凝固。从而加固了路基,提高了地基的承载能力,斜坡的稳定性也得到了保证,另外,高喷灌溉技术使用水泥浆,不会危害地下的环境,符合环保施工的标准,科学解决了软土地基的建设工作[3]。
3.2 高原地区冻土路基
由于受到长期的地壳运动和自然环境的影响,形成了独特的高原地质,公路建设不能破坏原有的自然环境,保持冻土资源的稳定性,一旦冻土消融,就会直接影响路基的稳定性。在实际施工过程中,高原地区广泛分布多年冻土,连续3年甚至3年以上保持冻结状态,施工难度增加。另一方面,路基施工也会受到热量干扰,施工人员带来挑战。
通常情况下,路基填料要选择优质的细粒土和粗粒土,粗粒土的含量不要超过15%,只能用同一种填料,一定不能混合使用。一般来说,公路施工建设会选择在气候温暖的时候,减少施工难度,但天气炎热的时候,同样要避免热量太高,要逐层填充压实,严格检测执行过程。片石通风技术应用也很广泛,运用此项先进的技术,可以保护冻土路基长期保持冻结状态,寒冷的季节保持温度,温暖的季节隔开热量。在实际施工过程中,对片石有一定的要求,洁净并且强度不能低于30MPa,每一粒片石半径在10cm~30cm左右,保持圆润的形态,可以使用片石填充基底,严格把控厚度,比较大的片石可以放在基底的两边,也可以运用机械设备反复碾压,从而加固冻土路基。
在实际施工过程中,难免出现不良冻土,热融滑塌现象出现,要及时发现并处理。首先要核查水的来源、水的流向,积极研究处理方案,可以设计临时排水系统,疏通堵塞的地方,拦截水量过大的地方,尽快将流动的水资源排干,已经融化的冻土,适当覆盖保温,降低融化的程度。同时要挤压淤泥,减少对路基的破坏,保护冻土表皮的植被,必要时可以回填材料并且压实处理。
3.3 黄土地区路基
黄土具有渗水性,容易出现空隙垂直,遇到降雨天气以后,雨水渗透到裂缝中,但是不易透水。另外黄土具有湿陷性,在外界施加压力的情况下,再加上自身重量,就会出现下沉现象。此外,黄土雨水极易膨胀,导致路基隆起甚至断裂,干燥后极易收缩,导致路基体积减小甚至下沉。这些因素严重影响黄土路基的稳定性,引发安全隐患,如果黄土路基发生水平移位,路基就会出现不同程度的下陷,因此,解决黄土地区的路基问题势在必行。
在施工过程中,首先要加强把控,确定挖方和填方路段,在中湿路段,黄土路基要求在顶面以下30cm改良处理,可应采用合格的灰土,自上而下的处理,注意细节把控,设计合理的边坡形式,根据实际情况,做出相应的对策,从而降低对黄土路基的破坏。另一方面,可以借助机械设备重锤,增强对地基的冲击力,夯实基础,努力消除湿陷性黄土带来的不良反应,值得注意的是,重锤只适用于饱和度低于50%的黄土地基,可以在一定程度上提高地基的强度,还可以借助化学加固法,更好的排水固结。
浅层换算法也适用与黄土路基,浅层换算法就是将部分湿陷性黄土挖掉,利用灰土分层消除黄土的湿陷程度,遵循垫层设计的原则,提高了黄土地基的承载力。此外,还可以利用上部荷载传递到下部的黄土层,抓住成孔的时机,及时排水,这样一来,下部的黄土层被水打湿,阻力变小,这种方法安全性很高。如果黄土层厚度过高,超过10m,可以考虑预浸水法,但是这种方法需要一定的准备时间,影响整个工程的进度[4]。
3.4 风积沙路基
风积沙是被风吹过以后积淀的沙层,表面活性很低,比较松散,并且沙粒表面对水几乎没有吸附作用,湿陷性强,影响路基的稳定性,对实际施工团队要求更高,施工人员的技术、施工机械等都有所区别。在实际的施工过程中,风积沙路基要注意填料补水,由于风沙的粘力很差,往往很难达到设计要求,填充方向要由外向内。施工时要确定好位置,尽量全部覆盖风积沙层,及时检查问题并处理。风积沙路基填充到一定的高度之后,一部分水在上层压力和重力的影响下,逐渐渗出路基,渗水严重的地方,容易造成风积沙路基塌陷,带来严重的安全隐患。从整体来看,我国的公路工程建设仍存在很多问题,与国际上的标准体系相比还存在差距。
4.结语
虽然改革开放以来,我国的交通运输业取得了瞩目的成绩,但是在特殊路基的处理方面,仍存在问题,对特殊路基的研究不够深入,与国际标准相比还存在着差距。众所周知,特殊路基建设对公路建设有着重要意义,要根据不同路基的特殊性,设计出合理的施工方案,要学习国际上先进的施工技术及经验,运用先进的建筑机械,进一步提高我国路基工程建设的质量,为人民群众的安全出行提供强有力的保障。