任文彩
(甘肅省交通科學研究院集團有限公司,甘肅 蘭州 730000)
軟土路基是公路中一種常見的路基類型,其出現問題主要會影響到路基基礎的承載力,造成路基承載力降低,無法滿足公路上運行車輛的荷載力,這樣造成公路路面出現局部下沉,從而影響到公路上車輛的運行安全。在對軟基路段進行施工時,經常會采取高填方路基這種特殊的施工技術,以此來提升公路路基的承載力,那么高填方路基在施工的過程中又應該采取什么樣的施工技術來保證高填方路基的質量,是該文重點探討的問題。
在公路施工的過程中,軟基地段主要是指在施工的過程中,遇到的需要填湖造陸的地區,而這些地段被稱為是軟基地段,在軟基地段的泥層中會含有很多的水分,如果不用一些材料把軟基部分加固,在水分流失后,路面會出現嚴重的下沉;另外,軟基路段區還會出現一些沼澤地、洼地等,在公路鋪設的時候,如果遇到這些地段,就需要通過使用一些材料來把軟基地段墊起來,這樣才可以有效地減少路面的沉陷,施工的部分就是填方路基[1]。而高填方路基的施工工藝更為復雜,并且施工量和施工難度都比較大。根據《路基路面工程》所示,高填方路基主要是指石質部分超過了20 m,填土部分超過了18 m 的施工路段,而這些路段的施工難度系數更高,是對路公路設計者和施工者的嚴峻考驗。
一般在公路軟基地段高填方路基施工前期的設計階段,需要根據相關的施工標準和規范要求來進行設計,并且在設計的過程中還需要對路基穩定性參數進行縝密的計算,但是如果施工現場的地形比較特殊,并且也沒有掌握相關的地質、地形材料,就很容易對路基的方案設計產生影響,并對后期的施工質量產生很大的威脅,出現路基沉陷等問題,最終影響到公路的正常使用。
在我國,很多公路的設計比較長,并且一些公路還會從不同的地形中穿過,這就無法避免公路的修建會在一些軟基地段中進行施工,而軟基地段路基結構如果不采取有效的加固措施,會嚴重影響到公路施工的質量。此外,一般情況下,公路路基會受到很大的外部荷載壓力的影響,而這些壓力很容易對土體造成破壞,而在加固結構施工的過程中,如果沒有采用科學有效的施工技術和施工方案,還會造成施工區域內路基的沉陷問題[2]。因此,在地基施工的過程中,要加強施工管理,并通過科學合理的方式和技術進行路基處理。
路基的施工工藝種類比較多,也比較復雜,會受到多種因素的影響,所以在各個環節施工的過程中都要重視施工工藝的選擇。在高填方路段路基施工過程中更應該重視施工工藝的選擇,以施工現場的地形條件為基礎,選擇不同的施工技術參數。
高填方路基填料的填筑工藝會影響路基施工的質量,所以在進行填料分層處理的過程中,需要嚴格執行設計規范,并根據現場的實際情況來分析厚度參數,嚴格按照施工的要求來施工。如果在施工的過程中填筑工藝不符合設計的要求,那么公路上部車輛的荷載的作用會直接對路基造成傷害,使路面出現裂縫并沉陷,如圖1和圖2 所示。

圖1 公路路面裂縫
在對路基進行處理的過程中,需要根據公路所在地區軟路基的厚度參數進行詳細的分析,同時也要考慮震動沉管和灌注樁的具體要求,并要在陡坡的位置上設置臺階,臺階的寬度可以設置為3 m左右。由于不同的形式會對路基產生不同的影響,因此在施工的過程中,需要明確路基的屬性,并提高路基樁體的承載力。一般來說,路基樁體的最小承載力為600 kPa,因此,在施工的過程中可以通過高密度的碎石樁來提高樁體的承載力[3]。而路基樁的承載力也會受到樁體含水量的影響,所以在施工的過程中也需要對樁體灌入的時間和深度進行掌握,然后才可以對樁體的含水量和水壓參數進行掌握。在施工的過程中,要根據施工現場的實際情況來對各個環節中的施工參數進行控制,以此來提高路基的承載力,提高公路路基的質量。

圖2 公路路面沉陷
在進行砂礫墊層設計時,需要根據施工的要求對施工的場地進行平整,砂礫因其自身的特點,有一定的特殊性,在路基施工中,應用砂礫可以有效地路基表層的強度,同時還可以減少路基結構出現變形的問題。需要對墊層砂礫的鋪設進行控制,可以選擇分層填筑施工的方式來進行鋪設,一般鋪設的厚度為2 m。因為路基地表的強度會受到透水性的影響,所以對基底結構部分進行施工的過程中要通過加強填石路基的方式來實現,這樣才可以確保路基的承載力滿足公路施工的需求,減少路基沉陷問題的發生[4]。
在路基施工的過程中,還需要對施工的實際需求進行充分的考慮,在高填方路基施工的過程中挖方施工的位置比較特殊,所以如果沒有選擇科學合適的填料和壓實方式,會影響到高填方路基的施工質量,因此,在路基施工的過程中需要對路基填料進行嚴格的控制。在填料控制的過程中,可以先從公路軟基地段的填石路基開始著手,并對路基的形式進行全面的分析,減少出現沉陷的問題。在進行填料粒選擇時,要對填料粒的直徑進行控制,根據公路軟基地段的實際填方厚度進行選擇,并靈活地運用爆破技術。在爆破結束后,需要通過破碎機來將填料徑超出的部分進行破碎。另外,在對路基填料壓實度進行控制時,要根據施工現場的情況和施工形式來控制路基自然固結形式和密實度。
公路高填方路基的施工量比較大,為了控制施工的質量,需要通過分層填筑技術來進行施工,但是在填筑的過程中,需要通過不同的分段填筑形式來進行施工。如果采用橫向路基填筑方式,就需要對填筑的高度進行控制,以此來減少垂直填筑的應用,并且還需要對填筑過程中的預留長度進行設計。在施工的過程中,如果遇到一定的坡度,需要在相應的區域內進行填筑時設置傾斜臺階。另外,根據不同預設形式的動態變化情況,還需要對不同的層級進行全面分析,并對表層土清除干凈,而如果有巖層面,需要根據實際情況采取爆破的方式來進行臺階開挖施工。在分層填筑施工的過程中,還需要對各個層的填料含水量情況進行控制,并采用合適的填料壓實技術來進行填料壓實[5]。例如,針對不同的軟基段的施工情況,要選擇合適的填料壓實技術和相關的施工設備,并對土工的配比進行控制,做好填料壓實技術的應用,保障路基填料壓實施工的質量。
在高填方路基施工的過程中,經常會遇到施工的區域內地基是黏土層,這時候要想提高地基的穩定性,就需要進行排水結構處理。在黏土層中會含有大量的有機質,需要通過排水結構處理技術來排出地下水,而在采用排水處理技術的過程中,首先選擇的材料具有針對性,并且需要注意砂墊層的寬度要大于路基兩側寬的寬度,并要嚴格地按照施工的規范和標準來進行施工,這樣才可以更好地發揮出排水技術的作用,穩定高填方路基。
公路軟基地段高填方路基施工是影響公路質量的關鍵所在,而控制這一環節的施工質量不僅可以提高公路的施工壽命,同時還可以保障車輛運行的安全性和穩定性,所以對公路軟基地段高填方路基施工關鍵技術進行科學的選擇和應用是提升公路施工質量的重要基礎。