■楊 永 ■上海朝泰建設工程有限公司,上海 200083
我國經濟的快速發展加快了人口的流動,這種狀況給公路運輸帶來了新的壓力和挑戰,公路交通也面臨著更高的要求。公路建設施工中較為重要的一個環節是公路路基的施工處理,公路后期的施工及總體質量都會受到公路路基煩人影響,因此,路基技術成為公路建設中的難點和重點,特別是其中的軟土路基施工技術一直是公路建設中較有難度的一個技術,做好軟土路基的施工技術將有重要的意義。
在南方的高速公路建設中,軟土路基是無法避免的一個問題。由于南方地理地形的特點,存在眾多河流湖泊通過地質作用而形成的松軟的堆積物,因此,高速公路建設的工程質量、工期、造價等有很大的原因是軟土地基所帶來的。此前通過木樁加固和拋石擠淤等來處理軟土地基,后來逐漸發展到采用砂樁、碎石樁等技術對軟土進行排水固結,從而達到施工的要求。近年來,由于具有施工快、影響因素較少的優點,軟土路基的建設逐漸開始應用吹砂填筑的方法,這種軟土路基施工技術正在不斷的發展和成熟中。
軟土主要分布子在我國沿海、沿湖、沿河地帶,其中軟土包括飽水的軟弱黏性土及淤泥,簡單來說就是淤泥和淤泥土。強度低、壓縮量高、并含有一定有機物質的軟弱土層被定義為軟土路基,其中軟土路基多以松軟土、天然孔隙大的有機土質以及松散砂等構成,這些土層一般構造穩定性差、固結系數小、擾動性大且容易發生地基沉降。
公路建設軟土路基的施工主要是對軟基的處理和對路基的填筑。其中軟基處理主要是使公路路基變得更加穩定,具有更高的承載力。在進行軟基處理時,應該根據軟土的性質、深度、材料等進行處理,應采取換土、滲水、塑料排水板、碎石樁等措施處理來滿足公路等級的要求。
一般高速公路軟土路基的有很多處理方法,主要的方法有拋石擠淤法、反壓護道法、堆載預壓法、擠實砂樁法、塑料排水板預壓法、真空預壓法、粉噴樁法、振沖碎石樁法、夯實水泥土樁法等。在進行實際的施工時要根據具體的情況(如地理位置、地質狀況、工期、造價等)來進行考慮,一般情況下施工時都會選擇兩、三個方法進行綜合使用。
軟土地基的處理要求主要包括地基處理深度的確定、地基處理范圍的確定和地基工期的控制。其中地基處理深度一般要求穿透軟土層,并且要對局部軟土層進行較深的埋藏,中間需有較厚的夾層主要處理上層軟弱地基;設計方案中的主要加固對象為路基寬度范圍內的軟土,具體的需要一次性完成范圍的確定,規定路基橫斷面方向處理到路基坡腳線外0.1米;路基建筑的計算施工工期一般要考慮到不同路段的設計高度和預壓期沉降增加的填方高度,實際施工過程中的沉降情況要在施工完成后進行調整,另外還需要根據軟土的物理性質進行具體時間的預壓。
首先需要進行施工的準備,應對軟土進行清淤、然后進行吹填砂,其中用到的主要材料為塑料排水板、導架、驅動套管下沉裝置、排水裝置及防風裝置等;其次,進行施工前的技術準備:按照具體的地質地形條件和設計要求進行排水孔的布置、排水板的位置的確定,另外施工場地要符合施插排水板的要求,要確保作業條件要具備吹填土的進行;另外,進行搭設塑料排水板和土工格柵的鋪設。
在質量要求中,主要是對塑料排水板材質、排水孔的施打、排水板的施插等的要求。其中塑料排水板材質的抗拉強度不得小于1KN,延伸率應在2%-10%之間,透水性應大于3ML小于10ML,抗撕裂度需超過300N;排水孔的施打過程應該保證排水孔的垂直控制;施插過程應該保持排水板入土的連續性,一旦發現斷裂應該立即重新施插。軟土地基施工中需要注意排水板的技術性能,在設計要求的基礎上對產品進行檢驗并在確認合格后開始施工;排水孔的施打過程應該采用定載振動壓入的方法直至滿足設計要求深度,絕對不能重錘擊打;施工前一定要對照地質資料,檢查布置排水孔,盡量避免碰到地下障礙物;在預壓下沉觀測點時,要選擇適當的高度,并注意分級加荷的壓縮量和均勻性,避免事故的發生。
按照常規的填筑方法有很多的限制因素,不利于施工的進展,一般情況下選擇吹砂填筑的方法進行施工,這樣一來可以加快施工的速度。并且降低外界環境對施工造成的影響,也可以充分的利用施工地的水上運輸資源和地基填料,以此節約了施工的成本,并且在滿足路基各項技術規定的基礎上進行安全施工的開展。
一般應該根據施工地的具體情況進行路基的取料,通常情況下主要在施工地附近進行砂料的選取,砂料應該滿足含泥量不大于15%的要求,在檢驗合格后投入使用。要選取的設備主要有泵砂船、砂料輸送設備,其中泵砂船一般選擇絞吸式吹砂船,輸送設備選用泵啥船、泵砂設備、柴油加壓泵、泵砂管及吸砂管的組合設備。
吹填砂施工主要包括對過程的控制,對吹填砂排水處理以及砂的平整壓實。在進行吹填砂的過程控制時應該將場地內表水清除干凈,然后進行適當的翻曬,在吹砂時應該從清理完的地方入手,并向四周蔓延,及時進行接管,保證吹填厚度的均勻;吹填過程需要做好排水工作,因此,應將路基吹填砂墊層時的施工污水引到沉淀池,污水在處理達標后排入指定地點,避免造成環境污染。
首先,軟土地基上高速公路的修筑最重要的事穩定、沉降。施工過程中必須保證穩定和沉降的觀測,正確預測施工后的沉降和施工中的安全,確保施工達到設計的要求。沉降觀測一般采用變儀高法和閉合水準線路進行觀測,要注意視差的范圍和觀測的精度;監測點的分布有一定的原則,應該根據具體的路基狀況進行選擇。路基較好的路段可以將間距定在100-200米之間,變化大的路段更要密切監測,而對于穩定性較差的路段則應將其間距調節至小于100米的狀態;軟基的監測過程實際是對監測信息的收集、整理和分析利用的過程。
在軟土路基的施工過程中,路基處理和吹填砂施工技術已經逐漸成熟,在這些技術的幫助下,既保證了工程的正常進度,有大大節約了建設的成本和建設效率,高速公路也得以順利的完成路基的建設,為后面的各項施工建設打好了堅實的基礎。因此,有關工作人員應該努力提高自身專業能力,在此基礎上加以創新,不斷突破軟土路基的施工處理技術,為高速公路以及鐵路建設提供更好的技術指導。
[1]王海峰.高速公路施工中的軟土路基施工技術探究[J].大科技,2014,(21):47-48.