張貴玉
(甘肅省公路發展集團有限公司,甘肅蘭州 730070)
改革開放以來,隨著經濟全球化的不斷發展,給我國提供了很多機遇,同時也帶來了風險和挑戰。我國經濟快速發展,綜合國力不斷增強,國家大力支持發展公路建設,各地區加快公路的延伸,要嚴格把控公路建設的施工質量,特殊路基的處理是關鍵。
在公路建設中,路基是路面的基礎,承受著路面以及過往車輛的重量。因此,多年以來,對于路基施工的質量有著嚴格的要求,路基的施工成本也都比較大。路基工程的施工質量受多方面因素影響,比如,施工材料、碾壓設備、特殊路基處理方案等。要采用合格的施工材料,杜絕劣質材料,嚴格按照相關標準執行,在實際的施工過程中,經常會遇到不一樣的土質,要全部檢測合格后才能施工[1]。
由于我國的疆域遼闊,氣候和地形復雜多樣,在這些因素的影響之下,我國的路基施工作業也面臨著不同的問題,針對特殊路基,相關部門要研究出專門的施工方案。舉例來說,在我國沿海地區軟土分布廣泛,淤泥和軟弱黏土較多,在此基礎上修建路基難度大,路堤不穩,容易發生沉降;在我國的東北地區大興安嶺、小興安嶺以及青藏高原地區,多年凍土最為典型,給公路工程建設帶來了挑戰;我國的大西北地區,比如,新疆、青海等地,分布著大面積的沙漠,沙漠地區氣候干燥少雨,晝夜溫差較大,土中易溶鹽多,增加了路基建設的難度[2]。
在實際的公路建設中,施工團隊經常會遇到特殊路基,要第一時間解決施工過程中的問題,做出正確的處理方法,保證公路建設的進度。但是在處理各種特殊問題的同時,也暴露出一些安全隱患。
由于軟土地區含水量大,土質較為松軟,穩定性較差,無法保證使用安全,所以要在一定程度上做加固處理。首先要做好排水工作,提前設置好排水通道,豎井也是必不可少的,通過預壓處理將水排出,軟土就會沉降下來,從而達到加固的目的。另外,可以通過布置砂井,提高承載能力等,更好發揮排水的功能。
為了增強路基的堅固程度,運用化學固結法也比較常見,高噴灌漿技術的應用,一定程度上解決了軟土地基的問題,高噴灌漿技術是通過鉆機進入到土層里,再慢慢提高鉆桿并噴出水泥漿,然后快速攪動,軟土和水泥漿慢慢融合凝固。從而加固了路基,提高了地基的承載能力,斜坡的穩定性也得到了保證,另外,高噴灌溉技術使用水泥漿,不會危害地下的環境,符合環保施工的標準,科學解決了軟土地基的建設工作[3]。
由于受到長期的地殼運動和自然環境的影響,形成了獨特的高原地質,公路建設不能破壞原有的自然環境,保持凍土資源的穩定性,一旦凍土消融,就會直接影響路基的穩定性。在實際施工過程中,高原地區廣泛分布多年凍土,連續3年甚至3年以上保持凍結狀態,施工難度增加。另一方面,路基施工也會受到熱量干擾,施工人員帶來挑戰。
通常情況下,路基填料要選擇優質的細粒土和粗粒土,粗粒土的含量不要超過15%,只能用同一種填料,一定不能混合使用。一般來說,公路施工建設會選擇在氣候溫暖的時候,減少施工難度,但天氣炎熱的時候,同樣要避免熱量太高,要逐層填充壓實,嚴格檢測執行過程。片石通風技術應用也很廣泛,運用此項先進的技術,可以保護凍土路基長期保持凍結狀態,寒冷的季節保持溫度,溫暖的季節隔開熱量。在實際施工過程中,對片石有一定的要求,潔凈并且強度不能低于30MPa,每一粒片石半徑在10cm~30cm左右,保持圓潤的形態,可以使用片石填充基底,嚴格把控厚度,比較大的片石可以放在基底的兩邊,也可以運用機械設備反復碾壓,從而加固凍土路基。
在實際施工過程中,難免出現不良凍土,熱融滑塌現象出現,要及時發現并處理。首先要核查水的來源、水的流向,積極研究處理方案,可以設計臨時排水系統,疏通堵塞的地方,攔截水量過大的地方,盡快將流動的水資源排干,已經融化的凍土,適當覆蓋保溫,降低融化的程度。同時要擠壓淤泥,減少對路基的破壞,保護凍土表皮的植被,必要時可以回填材料并且壓實處理。
黃土具有滲水性,容易出現空隙垂直,遇到降雨天氣以后,雨水滲透到裂縫中,但是不易透水。另外黃土具有濕陷性,在外界施加壓力的情況下,再加上自身重量,就會出現下沉現象。此外,黃土雨水極易膨脹,導致路基隆起甚至斷裂,干燥后極易收縮,導致路基體積減小甚至下沉。這些因素嚴重影響黃土路基的穩定性,引發安全隱患,如果黃土路基發生水平移位,路基就會出現不同程度的下陷,因此,解決黃土地區的路基問題勢在必行。
在施工過程中,首先要加強把控,確定挖方和填方路段,在中濕路段,黃土路基要求在頂面以下30cm改良處理,可應采用合格的灰土,自上而下的處理,注意細節把控,設計合理的邊坡形式,根據實際情況,做出相應的對策,從而降低對黃土路基的破壞。另一方面,可以借助機械設備重錘,增強對地基的沖擊力,夯實基礎,努力消除濕陷性黃土帶來的不良反應,值得注意的是,重錘只適用于飽和度低于50%的黃土地基,可以在一定程度上提高地基的強度,還可以借助化學加固法,更好的排水固結。
淺層換算法也適用與黃土路基,淺層換算法就是將部分濕陷性黃土挖掉,利用灰土分層消除黃土的濕陷程度,遵循墊層設計的原則,提高了黃土地基的承載力。此外,還可以利用上部荷載傳遞到下部的黃土層,抓住成孔的時機,及時排水,這樣一來,下部的黃土層被水打濕,阻力變小,這種方法安全性很高。如果黃土層厚度過高,超過10m,可以考慮預浸水法,但是這種方法需要一定的準備時間,影響整個工程的進度[4]。
風積沙是被風吹過以后積淀的沙層,表面活性很低,比較松散,并且沙粒表面對水幾乎沒有吸附作用,濕陷性強,影響路基的穩定性,對實際施工團隊要求更高,施工人員的技術、施工機械等都有所區別。在實際的施工過程中,風積沙路基要注意填料補水,由于風沙的粘力很差,往往很難達到設計要求,填充方向要由外向內。施工時要確定好位置,盡量全部覆蓋風積沙層,及時檢查問題并處理。風積沙路基填充到一定的高度之后,一部分水在上層壓力和重力的影響下,逐漸滲出路基,滲水嚴重的地方,容易造成風積沙路基塌陷,帶來嚴重的安全隱患。從整體來看,我國的公路工程建設仍存在很多問題,與國際上的標準體系相比還存在差距。
雖然改革開放以來,我國的交通運輸業取得了矚目的成績,但是在特殊路基的處理方面,仍存在問題,對特殊路基的研究不夠深入,與國際標準相比還存在著差距。眾所周知,特殊路基建設對公路建設有著重要意義,要根據不同路基的特殊性,設計出合理的施工方案,要學習國際上先進的施工技術及經驗,運用先進的建筑機械,進一步提高我國路基工程建設的質量,為人民群眾的安全出行提供強有力的保障。