文/秦飛鵬
高速公路是城市與城市之間連接的通道,是實現地理位置轉移以及空間連接的重要途徑,是人們日常工作生活的重要設施。我國地域遼闊,在國內交流與發展過程中需要借助高速公路等公路工程才能實現,因此國家對交通網進行整體化的規劃,實現城市之間的連接。為推進該工程的有效發展,應加強對于路基軟基現象的關注程度,及時對該現象進行處理,保證高速公路建設工程質量的提升。
高速公路在施工過程中需要跨越的距離較長且整體上呈現帶狀,在施工的過程中,也就需要跨越不同的地質,施工難度會隨著地質的不同產生差異。在施工過程中,必不可少的會產生路基軟基問題。產生該現象的主要原因是路基地質較軟,對公路施工工程的運行造成不良影響。如果在發生該現象后,不能對該問題進行妥善處理,可能會造成路面凹凸不平甚至是塌陷的風險。因此,應加強對高速公路路基軟基問題的處理,不斷提升軟基處理技術與技術水平,確保高速公路建設工程質量的提升,為建設工程的效益以及駕駛人員的安全性提供保障[1]。
高速公路建設行業作為當前社會現代化建設過程中產生的基礎性行業,其發展需求與社會發展速度相適應。在對高速公路進行建設過程中,其路基軟基處理工作是建設工作的重點環節,施工人員應充分認識到這一工作的重要性,在處理好路基軟基問題的基礎上,提升施工質量。因此,應重視該施工問題,最大程度地滿足交通建設的需求。
某高速公路建設工程是原有工程的擴建工程,起點為316 國道,終點為成功路。該高速公路工程建設過程中,路基寬21m,總長度為8.55km,建設過程中,建設材料以及工程質量需要符合一級公路標準,能滿足車速60km/h 的汽車行駛。該高速公路投入運行過程中,能容納四排車輛同時行駛。設計環節要求公路路基為1/100,由瀝青混凝土打造。在施工過程中,要求公路符合《公路工程技術標準》(JTG B01—2017)。同時,建設完成后,需要有5 處交叉。在施工過程中,其建設過程中地基位置存在淤泥質土,約為3m 厚,對高速公路建設情況產生的影響較大,不適合其繼續建設。該地區土質呈現黏土狀,其中蘊含較多有機質與水分,能承載的重量較小,會對高速公路造成沉降。并且,該土質具有較高的流變性,強度較差,不能滿足高速公路建設施工需求。
高速公路如果產生路基軟基現象,能通過使用合適的原料,對路基進行填充,實現對路基的改造。在選擇原料的過程中,應對當前的土質以及原料的土質進行分析,得出調查報告,并根據其地質情況,實行有針對性的路基軟基處理措施。在對土質進行調查的時候,需要觀察軟土層的含水量、密度、承重力等,對其各方面進行考察,并將其各方面的情況制作成分析報告,為后續處理工作的運行奠定基礎。例如工程案例中的土質呈現黏土狀,其中蘊含較多有機質與水分,能承載的重量較小,會對高速公路造成沉降等均是調查對象。在選擇填充處理材料的過程中,應根據生成的報告進行選擇,對能處理的土層進行修復性處理。除此之外,在對軟土情況進行調查分析的過程中,需要使用合理的設備,并完善對設備的調控情況,防止由于設備質量過大,對公路造成負擔,導致其產生沉降情況,為建設工作以及處理工作造成阻礙[2]。
軟土層一般情況下水含量較多,例如工程案例中的軟土土質流動性較強的主要原因就是土壤中水含量較大。為實現對軟土層的處理,確保其承重力的提升,應減少其土壤中的水含量,通過該操作能有效提升軟土的使用功能,完成對軟基的處理。在進行軟土層處理的過程中,能使用塑料排水板進行工作,在塑料排水板的表面應鋪設塑料遮擋層,防止在處理工作開展過程中,產生軟土層以及物料氧化等問題,也就是說在處理軟土層的過程中,應保證其密封性,采取相應的保護措施。除此之外,在處理過程中,應對排水板進行固定處理,防止其產生位置的變化以及形狀的變形等,對排水板的功能造成不良影響。該處理方式的主要有點是成本較低,性能較佳,能有效提升地基的堅固性。
部分高速公路地基軟基中含水量較大,土層表面較軟,能輕易地在其中挖出不適宜作為路基的土層。在這一情況下,適合使用置換處理方式解決軟基問題。該方式也是較為常見的軟基處理方式,是針對路基缺陷產生的一種處理方式。施工時,將路基工程中的軟土挖走,換成強度較大的土壤,土壤需要具有一定的抗壓性。例如砂礫、水泥等材料均是較為常見的置換材料。按照施工的實際需求,填土的時候分層進行,能最大程度地提升公路的承載力,同時能提升高速公路工程的施工質量,使其建設工作符合相應的標準。該處理方式對于路基軟基問題的處理效果較為有效,但是,該方式需要投入的成本較大,并且這一方式多用于軟土位于表面的地區,需要與高速公路的建設情況判斷該處理方式的使用方法。
這一處理方式是較為常見的高速公路軟基處理方法,主要處理方式是使用堅硬的重物,對土壤進行沖擊,將軟土夯實,讓地基中的土壤符合施工的實際需求。在實行該工作的過程中,首先并不是對產生問題的位置進行夯實,而是需要對其周圍的土壤進行夯實,之后循序漸進地對中間的部分進行夯實。同時,在實行強夯法的過程中,應實時記錄土壤的實際狀況以及施工的情況,保證夯實工作完成后,能讓土壤保持在最佳的狀態,能促進施工工作的順利開展。該處理方式的主要優點是成本投入較小,操作較為簡單,處理后的效果較佳。但是,在施工的過程需要特別注重使用方式。首先,應加強對土壤的檢測工作,并根據土壤的實際硬度以及厚度等調整夯實的強度,如果力度過小,則起到的作用較小,不能實現對土壤強度的改進,或者需要較長時間進行夯實工作,既浪費時間、耗費人力物力,又會導致施工成本的增加。其次,在確定夯實工作開展情況以及方法之前,應對公路的實際情況進行判斷,保證該工作符合公路建設的實際情況,能對高速公路建設工作起到推進作用。
軟土中多含有較多的水分,影響土質的承載力,因此,在對這類地基進行處理的過程中,應注重的是對其中水分的處理。凍結法是通過使用凍結管將土壤中的水分進行人工凍結,提升土壤的硬度。凍結管中含有循環的冷媒介,能將土壤中的熱量進行消耗,并保證土壤持續保持低溫的狀態。這樣的處理方式能大大提升土壤的密封性,進而提升其承載力以及達到防水密封的作用。凍結法使用的土壤一般是熱砂漿,熱砂漿需要在室外進行砌筑,砌筑的過程中不能添加外加劑。當砂漿強度達到一定程度后,開始快速凍結,之后對其進行融化,融化后的砂漿強度較低,當氣溫逐漸降低至常溫后,其強度逐漸增強。凍結法使用的主要技術是二氧化碳膨脹的方式,需要同時使用制冷設備以及液壓設備,讓冷凍液在凍結管中流動,將濕度較大的土壤進行凍結,這樣能大大提升土壤的強度,防止在建設、使用過程中產生路面塌陷等問題。
加載處理方式主要是對換填法進行鞏固,促使其達到更優效果的軟基處理方式,該方式主要使用較為堅硬的土壤砂土等,對軟土進行置換的處理方式。但是該方式在實行過程中,可能會產生土壤沉降等問題,進而產生地基不穩定現象,對整體施工工作的開展產生破壞。加載處理方式是在軟土地基沉降之前,對其進行預先的沉降,以達到提升軟土強度的作用。一般情況來說,加載處理方式從三方面進行。第一,填土加載法,是通過填土的方式,進行土壤的加載。第二,大氣壓加載法,是在軟土的表面鋪設砂石,并在其上方覆蓋水膜,能將讓砂石形成真空的環境,這樣就能通過對大氣壓力的加載,實現提升土壤堅固程度的作用。第三,降低地下水方式,是通過井點以及豎井等方式,將地下水水位進行降低,以減少軟土中的含水量,提升其承載力。總而言之,以上三種方式均不能單獨使用,但是,第一種方式需在實行的過程中需要注重對地基穩定性的調查,使用第二種方式與第三種方式的過程中,需要受到較多的限制,在處理過程中需要考慮其是否會對路基整體性產生破壞。因此,第二種方式與第三種方式使用概率較小,基本不會被使用。
綜上所述,高速公路建設工程是城市經濟發展的命脈,是社會可持續發展的基礎,是經濟與資金貿易的支撐力。但其施工過程中產生的軟基問題嚴重影響施工質量。因此,施工工作人員需要結合施工情況以及土壤情況,選擇合適的處理方式,最大程度地保證施工工作順利開展。