(河北衡通公路工程監理有限公司,河北 衡水 053000)
國道338線衡水段是河北省中南部地區一條便捷的出海通道,與區域內的大廣高速公路、國道240線(肅臨公路)、省道236線溫北公路(原保衡公路),以及規劃的省道333線海興至順平公路、省道327線大子文至邊馬等干線公路連接,有效提升了區域干線路網布局結構,改善了衡水市北部干線公路網結構,充分發揮國道干線公路的功能,對提升路網的綜合運輸能力及整體服務水平具有重要意義。此外,該公路工程是國道338線海興至天峻段的重要組成部分。整體來看,擬建項目所經區域地形較為平緩,在該工程的施工過程中,面臨著多種類型的軟土地基情況,需著重關注軟基處理施工技術在整體工程中的運用。
從該工程的實踐中可以看出,軟基主要是水下沉積的軟弱黏性土或淤泥,部分存在較典型的泥炭層或腐泥等,其成分相對復雜,具體體現在以下幾個方面。
1.存在較大的軟土層空隙和含水量。因其成分相對復雜,有機質在沉淀的作用下會轉化成為絮狀結構,在此情況下,含水量會進一步增加,甚至高達80%,且有一定空隙,具有明顯的流動性特征。
2.抗剪強度相對較低。從軟基統計情況看,抗剪強度通常在20kPa內,有針對性地處理缺點可以增強其荷載作用,或通過排水固結法進行改善。
3.結構特點十分明顯。通常情況下主要體現在受到震動或擠壓后,結構的穩定性、安全性會受到影響,更有甚者會出現流動現象,導致整體公路工程不能充分滿足其荷載承載的作用,由于結構不穩定引發相關病害。
1.強夯法。該方法利用機械設備,重量較大的重錘從高空墜落夯實軟基清除水分,進一步提升路面的強度,主要適用于黏土或砂土路面。
2.置換填充方法。該方法適用于軟基強度較低的原土,挖掘軟基礎之后,利用其他的碎石、砂粒填充或置換,有效提升路面的承載能力,充分滿足公路工程的設計要求。
3.固化處理軟土層表面方法。這種方法需要有針對性地結合具體情況,添加相應的輔助滲透材料,并根據排水設計,排出軟土層中的水分,更有效地加固處理軟土層,增強軟基處理效率。同時,該方法能夠規避軟基深度剪切問題,提升加固效果。
4.高壓噴漿保護法。該方法主要充分利用高壓設備融合軟土與外界氣固化作用的土層,利用混凝土充分改善軟土層的強度和壓力。同時,使用機械設備將混凝土噴射到乳酸涂層內部,使其充分混合后凝固,發揮加固作用,進一步提升軟基強度。
施工人員有效挖出原有路面的基層混凝土后清理軟土,再平整和壓實路基。在具體的施工過程中,如果路基軟土層底部起伏比較大,施工人員要結合實際情況設置相對應的臺階或者緩坡。在原地基開挖的過程中,要確保開挖寬度比陸地寬度大,開挖的路基邊角要大于等于50cm。在路基開挖后,施工人員需通過壓路機碾壓路基,然后進一步檢測壓實程度,如不合格需要換填施工。
在工程施工過程中,可以采取真空預壓法處理應用軟基,其主要包括真空系統和排水系統兩個部分。施工人員需充分確保真空膜的上下壓差保持在80kPa~90kPa,然后選取75kPa~80kPa壓差作為設計的真空度。在具體的施工環節,施工人員要在路基表面鋪設砂墊層,確保砂墊層的厚度滿足相應要求,然后在地基的土體中打入砂井或塑料排水板,以此作為地基的豎直向排水體。在砂墊層上面,施工人員要鋪設一層不透氣的薄膜,并將薄膜四周埋入地基土體中。在施工過程中,施工人員還需抽取薄膜和砂墊層中間的空氣,使兩者之間形成負壓狀態,以此確保路基施工質量的提升。
在處理公路軟土地基的過程中,可以采取復合地基法處理軟土地基。在原有路基的基礎上,進一步有效增加相應樁體,通過樁體的作用有效分擔路基土質承擔的荷載。在具體的施工過程中,施工人員要把置換的面積維持在原路基土地面積的3%~25%。同時,根據實際施工情況有效分析地基的施工圖紙,從實際情況出發處理相對應的情況。例如,著重針對公路軟土地基的軟土層科學合理地置換,選取碎石樁置換法使置換面積提升到40%。
在軟基處理過程中,可以采取土木合成材料質量控制法操作。該方法能進一步有效加強土木合成材料在軟土地基中的應用力度,以此增強地基的固定性能。在具體施工過程中,因為公路軟土地基的個性化特征,所以對土木合成材料質量有特別高的要求。結合具體規定,相關施工人員需嚴格分析具體地質情況以明確所應用的土木合成材料。在公路軟土地基施工前,施工人員要根據地質勘察報告,從施工現場實際情況出發給出相應的地質報告,并結合報告內容選擇相應的施工材料。在進場之前,需對土木合成材料做好抽樣檢測,然后將取樣結果遞交到質量檢測部門做好質量復審,以保證材料質量符合相應標準。同時,廠家也要提供相應的產品質量證明,確保材料符合施工要求和規范,在更大程度上提升公路軟土地基的施工質量。