馮長青
(四川路橋華東建設有限責任公司 610000)
社會經濟的快速發展,使得公路的運輸承載能力已無法很好的滿足人們日常生活的交通以及各種物流運輸的發展要求。為使我國的經濟發展葆有較強的活力,從根本上解決經濟發展過程中的交通、運輸壓力,必須對高速公路發展進行積極的拓展,不斷的提升高速公路的施工水平和使用質量。與普通公路相比較,高速公路的使用情況更為特殊,肩負著間距的道路運輸承載任務,其對于路基的施工也有著較高的、更為嚴格的處理要求。再加上在高速公路的實際施工中,需要克服各種各樣的地質、氣候等因素帶來的困難,更重要的是在施工過程中時常要面臨特殊路基的阻礙,對高速公路的施工質量造成了較大影響,也對高速公路路基施工技術提出了更大的挑戰。因此,必須對這些特殊路基進行詳細而深入的分析、研究,探討出有效的處理方法,有效的保障高速公路的施工質量與使用安全。
幅員遼闊,東西南北的跨度較大是我國地域跨度的特點,也因此面臨的氣候多變、地形地勢分布復雜以及地質種類各式各樣給高速公路施工造成的諸多困難。尤其是氣候與土層、地質的變化多樣極大的限制了我國高速公路的建設發展。為了發展我國的高速公路建設,必須克服這些不利因素,這就要求在高速公路建設施工的過程中必須公路跨度及其涉及的施工地質、氣候等的實際情況進行有效的分析,并針對性的進行施工設計,以確保面對特殊路基施工時能夠有效的的保障施工質量。根據高速公路建設發展過程中的經驗,可將特殊路基劃分了軟土路基、濕陷性黃土路基、巖溶路基以及膨脹性路基這四類。
軟土路基,指的是路基軟土層的天然含水量在 35%以上,導致存在較大的天然空隙,高速路基的抗剪強度較小,在施工過程中極易發生軟土邊坡坍塌、路基固結乃至是沉降的現象,若是處理不當,高速公路路基塌陷將長期威脅高速公路的安全使用,形成較大的安全隱患。一旦處理不妥善,極易造成高速公路長期塌陷,最終造成安全隱患。在對軟土路基進行處理的過程中,墊層法、加樁復合法、預壓法以及強夯法等,是較為常見的處理方法。但具體方法的選擇必須結合高速公路施工的實際情況進行單種方法或者多種方法混合使用的方法的選擇,再綜合人工手段,使軟土的沉降特性發生改變。例如對于一般條件下的軟土路基處理,墊層法是優先考慮的處理方法。通常是在對路基進行平整作業后利用砂礫進行鋪墊、壓實,其中應特別注意的是在對砂墊層進行處理時應選用石灰土作為墊層材料。對于軟土厚度較薄的路基地段可以選用墊層處理方式來對路基基面的軟土進行改善。而對于較為復雜的軟土條件,通常必須綜合的運用多種處理方式來改善軟土條件。一方面對于底層基礎的加固可采用強化散粒材料在墊層的應用效果來實現;另一方面對于路基穩定性的強化,可采用加樁復合法在軟土深處形成大密度柱體來實現。除此之外,為改善路基施工條件,還可以利用預壓法來對復雜軟土路基進行有效處理。
在性質上,濕陷性黃土路基有著與軟土路基類似的現象,處理的方法也有所類似。黃土的比例較高使得基層的粘性與流動性相對于軟土更為復雜,凸顯出了其濕陷性特征。對于濕陷性黃土路基的處理要深究成因,針對性的降低施工難度來達到改善施工條件的目的。通常來說,降低含水量,在輔以層法、夯實法、鋼混注樁法等來對黃土的性質進行改善,之后在通過墊層法來有效的控制黃土條件。第一步就是要改變地表水環境。通常以改造地表河流、改善地表排水環境來提升地表水環境質量。而降低黃土的質軟性還必須采取多種方法來改善地表滲水情況,減少路基種水的進量。接著就是根據實際情況采用路基碾壓、夯實法、墊層法等方法來改善黃土路基的施工環境。為更好的降低黃土的含水量,提高黃土面硬度,路基的填充材料可選擇砂礫、灰土的混合料,通過預壓和碾壓實現對濕陷性黃土土層條件的改善。面對更為特殊的條件,可采用擠壓預制灌注鋼筋混凝土樁來改善黃土的的密實性、流動軟性,進而改善路基的沉陷的現象。
在巖溶地段出現溶洞和溶巖凹陷等是極為常見的狀況,高速公路施工必須經過這些路段的施工深受巖溶地質的困擾。溶洞的存在使得高速公路下由于溶洞發生突然性破壞導致路基空洞,進而演變為地表塌陷,對高速公路的使用質量造成破壞。對于巖溶地貌這種特殊路基的處理,可強化對巖溶、溶洞地貌的勘察,充分掌握巖溶凹陷、溶洞的地貌,以被動填充、主動擊破以及涵蓋板等方法來對巖溶特殊路基進行有效處理。之后按照常規的路基施工即可。被動填充這種改善巖溶凹陷問題的處理方式通常是利用填補片石、夯實、整平路基等手段來提高強度巖溶路基的硬度。若是條件與施工預算允許可采取注漿法來對溶洞進行填充,消除溶洞的破壞性。對于路基下有巖溶河道、暗河等施工情況,通常采用涵蓋板法來避免河道及暗河的影響而造成的地表塌陷。通過基底與暗河之間鋪設涵蓋板,來對路基情況進行改善。注意應根據涵蓋板的實際受力情況來設置相應的控制參數,實現在保護低下暗河的同時達到改基底環境的目的。
膨脹路基遇水膨脹、失水收縮,對于水分的變化反應十分明顯。這類路基在不受其他水體的影響時具備較好的路基條件。但是由于地表水的存在影響,膨脹路基材料在吸水與放水的過程中,體積與地基的受力情況都隨著發生變化,進而引起路基工程施工的變化,長此以往路基和路面將發生傾斜、位移和變形問題。鑒于膨脹型路基土質的特殊性,其處理的根本在于對土質的處理。目前的較為常見的處理方法就是改善或更換土質更來實現對路基條件的改善和控制。以穩定性較好的土質置換原有土壤,進而實現對范圍內路基土壤穩定的有效改善,緩解甚至消除地表膨脹的影響。此外,還可以根據對路基的膨脹性實驗,在原有土壤中參入一定比例的改良土壤或改良劑,來消除、緩解原有土壤的膨脹性,這是一種實現路基條件的改善中較為緩和的處理方法,適用于大范圍的路基改良情況。
總而言之,有效處理高速公路施工中的特殊路基有著極為重要的現實意義,相關工作人員應當要能夠結合實際施工情況來采取有效的處理方法,切實提高高速公路施工質量。