王建華
(四川交投建設工程股份有限公司)
高速公路對于我國的社會經濟發(fā)展有著至關重要的作用,由于高速公路覆蓋范圍廣,不同的區(qū)域有著不同的地質條件,因此做好高速公路的路基施工尤為重要。軟土路基施工在高速公路施工中非常常見的,同時軟土路基又是施工的難點和要點所在,如果處置不當將會嚴重威脅到工程質量和安全。提高軟土路基施工技術對于提升高速公路整體質量和安全性有著至關重要的影響作用。
高速公路軟土路基施工中,荷載性能弱是軟土路基的主要特點,荷載性能弱不利于高速公路發(fā)揮其應有的交通通行和物資運輸?shù)淖饔?,嚴重影響高速公路的社會價值。在高速公路施工中軟土路基荷載性能差主要表現(xiàn)為:高速公路路面無法承受荷載壓力,在施工過程中容易造成變形或者沉降,對高速公路的正常使用產生較大的影響,特別是一旦出現(xiàn)不均勻沉降,容易導致路面開裂。因此,在高速公路軟土路基施工中要充分考慮到荷載性能弱的特點。
高速公路軟土路基的另一個特點就是含水量大,經科學研究數(shù)據(jù)顯示,軟土中含水量一般為35%~85%,孔隙比大小一般在1 和2 之間,甚至有些地區(qū)的土壤含水量達到70%~200%。在實際施工中主要表現(xiàn)為路基含水量過大,容易出現(xiàn)路基滲水、路基沉降結構坍塌等。因此,無法直接進行路基施工,導致工程施工成本增加,施工進度受到延誤,高速公路整體工程質量受到影響。
土層容易變形、抗剪性能差是高速公路軟土路基的特點之一?,F(xiàn)有數(shù)據(jù)資料顯示,如果對軟土路基不進行排水處理,其抗剪強度會低于20MPa,軟土路基內部的摩擦角度通常為20°~35°。軟土路基抗剪性能差主要是因為軟土路基通常是松散土層、泥炭土質或者土間間隙較大的土層,一旦高速公路軟土路基受到較大的測量剪切力,軟土路基的土層之間無法保持原有的形態(tài),容易發(fā)生偏移、變形等問題。如果高速公路的路基出現(xiàn)偏移、變形甚至是坍塌等都會影響高速公路的工程質量和施工成本,更是會造成嚴重的不良社會影響,使得施工企業(yè)的企業(yè)形象大打折扣。
高速公路建設施工中,軟土路基作為基礎環(huán)節(jié),對于項目整體的施工進度、施工成本以及工程質量都有著嚴重的影響。也可以說,軟土路基的施工質量一定程度上決定了高速公路建設施工的質量。盡管目前我國的高速公路得到了長足的發(fā)展,我國高速公路通車里程和在建里程均為世界第一,但是其中仍然有部分不足和問題所在。在軟土路基施工中,軟土路基施工技術水平不高和不合理的運用施工技術。諸多施工企業(yè)片面的追求施工成本的節(jié)約,依然照舊采用傳統(tǒng)的施工技術工藝和傳統(tǒng)的施工工序,未能采用先進的施工技術和科學的施工工序。軟土路基施工技術水平落后、施工工序混亂,這些為高速公路軟土路基施工留下了嚴重的安全隱患,也會造成嚴重的資源浪費。同時,施工管理方案的不合理,在后續(xù)的施工過程中一旦出現(xiàn)其它問題或者突發(fā)情況無法及時解決,嚴重阻礙高速公路軟土路基施工的進度。
在高速公路建設施工中,軟土路基的特點造成了施工難度大、施工技術復雜的情況。因此,這就需要在實際的施工過程中,項目施工人員根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況來靈活調整施工方案和施工技術的運用。但是就目前高速公路軟土路基施工的情況來看,受到實際環(huán)境的影響,施工隊伍主要以農民工為主體,施工人員的專業(yè)素養(yǎng)不強,責任意識薄弱,會造成軟土路基施工出現(xiàn)一些隱患,會對施工企業(yè)造成不可避免的經濟損失。不同地區(qū)的土壤條件不同,前期的準備工作也不相同,施工方案和施工技術的選擇都應該有所差異,由于施工人員的專業(yè)素養(yǎng)不強和責任意識薄弱,為軟土路基施工以及高速公路整體建設埋下安全隱患。
當前對于軟土路基的施工技術和施工方案很多,不同的施工技術和施工方案對項目的施工周期、項目成本以及項目質量都有著不同的影響。同時,又由于高速公路工程施工跨度大,一般來說都會跨越較長的空間距離。因此,在制定施工方案和選擇處理方法的時候,應該充分考慮當?shù)氐耐寥罈l件、自然氣象和工程預期目標,以保證用最適宜的成本實現(xiàn)最佳的施工效果。
軟土路基中含水量一般較高,可以采用凍結法來進行處理,特別是當挖土深度較深的時候,經濟效果較好。凍結法常常是將含有液態(tài)氮或者二氧化碳膨潤土通過特殊處理注入軟土路基中,提高軟土路基的荷載能力和抗壓縮能力,使得軟土路基符合高速公路的施工要求。
添加劑法對軟土路基進行處理是常見的方法之一,其對機械設備要求低,且成本不高便于操作。常見的做法是將軟土地基中混入水泥、生石灰、熟石灰等添加劑,使添加劑與土壤發(fā)生一系列的化學反應,反應消耗軟土路基中的水分,且生成穩(wěn)定的固態(tài)顆粒,改變軟土路基原有的土壤成分和結構特性,提升軟土路基的穩(wěn)定性和抗壓性。
高速公路建設施工中,軟土路基一般來說不符合施工強度要求。因此,需要對軟土路基進行相關處理,換填法是軟土路基施工中常常采用的方法。具體做法就是對施工的軟土路基進行挖掘,將強度、密度等都合適的土壤作為公路地基,將原來的軟土地基進行處理,保證路基夯實牢固,符合施工要求,為后續(xù)的施工活動奠定堅實的基礎。
高速公路軟土路基施工中,重錘夯實法是加固軟土地基常用的方法之一。主要就是通過重錘擊打來夯實路基,通過重錘自由落體產生的作用力來作用于軟土地基,使得軟土地基的密度和強度都得到增強,以此來提升路基的強度和穩(wěn)定性。
綜上所述,在高速公路施工中,軟土路基施工技術應該根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況來進行選擇,項目有關人員應該充分了解施工區(qū)域的土壤環(huán)境,分析軟土地基中的土壤成分等相關材料,在此基礎之上來進行合理的施工技術選擇,實現(xiàn)對軟土路基進行有效的夯實處理,提高路基的承載能力和穩(wěn)定性,為高速公路后續(xù)所有施工打下堅實的基礎。本文主要重點分析了凍結法、添加劑法、換填法以及重錘夯實法這四種常用的施工技術,以期為有關人員進行施工技術選擇提供理論指導。