核工業(yè)華東建設(shè)工程集團(tuán)公司 / 徐彪
在高速公路的施工過程中,軟土路基施工是公路施工流程的重要環(huán)節(jié),要確保軟土路基的施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn),通過多樣化的方式控制軟土路基的施工質(zhì)量。
在高速公路的施工階段或者運(yùn)行階段,軟土路基施工技術(shù)一直是一個(gè)難題,因?yàn)檐浲谅坊氖┕ど婕岸喾N影響因素,只有采取科學(xué)合理的施工方式,才能最大程度上保證軟土路基在高速公路運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性?;谲浲恋膬?nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其含水量較高,抗剪強(qiáng)度相對來說比較脆弱,受外部力量的沖擊容易產(chǎn)生形變,對高速公路的穩(wěn)定運(yùn)行有很大的影響,所以在具體的施工過程中,需要綜合考慮各個(gè)環(huán)節(jié)的相互作用力。基于此基礎(chǔ),本文對軟土路基施工技術(shù)在高速公路施工中的具體應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明。
迪慶州維西(塔城)至德欽公路改建工程茨中隧道工程項(xiàng)目,本項(xiàng)目包括K191+959.536~K194+823.947范圍內(nèi)的路基、路面、橋梁、隧道、交通安全設(shè)施、環(huán)保及機(jī)電房建筑工程。其中路基342.411m長,整體式8.5m寬路基及邊坡防護(hù)處理;隧道2430m長,石質(zhì)雙向雙車道單拱長隧道,設(shè)計(jì)凈寬10.5m、凈高6.85m,行車道寬度3.5米/道、隧道最大埋深567.83m。隧道圍巖類別以Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級為主;路面2864.411m長,設(shè)計(jì)荷載值BZZ-Ⅱ級;橋梁92m長,裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁中橋;交通安全設(shè)施標(biāo)志、標(biāo)線、混凝土防撞護(hù)欄;環(huán)保綠化面積45000m2植樹1230棵;隧道管理房兩層磚混建筑面積307.72m2。
主要工程量為:(1)路基工程:被動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)9940m3,擋土墻11680m3,邊坡掛網(wǎng)噴錨17107m2,錨索5827m,清理滑坡土石方206410m3,棄土場綠化52010m2;(2)路面工程:水泥穩(wěn)定碎石基層3159m2,級配碎石底基層3198m2,中粒式瀝青混凝土20890m2,粗粒式瀝青混凝土(AC-25)20890m2,C35隧道混凝土面層(厚26cm)17850㎡。
測量放樣主要根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行規(guī)范化施工,需要嚴(yán)格按照圖紙的設(shè)計(jì)說明進(jìn)行操作,在挖方段時(shí),需要預(yù)留一定的空間放置開挖線,填方段需要根據(jù)路基斜面角度進(jìn)行調(diào)整,放出路基的坡腳線,然后根據(jù)開挖線和坡腳線規(guī)劃出路基的施工范圍,在圖紙上面設(shè)計(jì)地基的斷面節(jié)點(diǎn),規(guī)劃具體的施工步驟。開工之前,上報(bào)監(jiān)理工程師確定內(nèi)容,經(jīng)過監(jiān)理工程師的復(fù)核簽字后方可開工,地基處理之前需要提前挖好排水溝,保證地基的施工范圍內(nèi)沒有積水。
測量規(guī)劃的地基處理范圍,要進(jìn)行表層清潔處理,對地表的存在的植物根莖、樹根等進(jìn)行清除,將清除的植物根莖放置到規(guī)定的處理地點(diǎn)。事后對地基表面進(jìn)行平整碾壓工序,采用重力平衡法,壓實(shí)度不能低于90%,擠壓過程中需要注意路基面的重力負(fù)載,不能超過規(guī)定的范圍,實(shí)壓范圍應(yīng)該控制在路基填方坡腳線向外50cm以外,碾壓完成之后,匯報(bào)給監(jiān)理工程師,然后監(jiān)理工程師進(jìn)行檢驗(yàn),檢驗(yàn)合格之后才能進(jìn)行下一步工序。
沿路基的兩側(cè)挖掘排水溝,其寬度不能低于1米,根據(jù)具體的情況而定,綜合考慮深度視地表水和地下水位的影響。在軟土地基的施工范圍內(nèi)挖掘交叉深溝,有利于積水的排出,地表層面干燥之后,需要根據(jù)設(shè)計(jì)需求對土層厚度進(jìn)行處理,清除土層中的淤泥,清除的植物根莖或者淤泥,運(yùn)到規(guī)定的地方統(tǒng)一堆放。根據(jù)圖紙的設(shè)計(jì)比例,結(jié)合軟土路基實(shí)際情況,按節(jié)點(diǎn)劃分交叉排水深溝。深溝的劃分是為了方便后期軟土路基的施工,路基的排水溝需要連接到天然水溝,根據(jù)深度確定挖掘的范圍,軟土層較厚,排水條件較差的路段可以采用Ⅰ型盲溝,一般的路段只需要采用Ⅱ型盲溝,預(yù)設(shè)填埋時(shí),需要按照路基坡度設(shè)置盲溝橫縱坡。
對機(jī)械進(jìn)行操作時(shí),工作人員要有良好的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平,特別是對表層淤泥進(jìn)行挖除時(shí),對工作人員有一定的技術(shù)要求,操作機(jī)械挖至深溝底上部10~15cm時(shí)進(jìn)行人工開挖,人工開挖需要注意距離,修正設(shè)計(jì)的尺寸,不能對原有土層有較大的改動(dòng),要杜絕欠挖現(xiàn)象的發(fā)生。
在對路面基地進(jìn)行挖掘的時(shí)候,需要反復(fù)確認(rèn)其溝底標(biāo)高,基地開挖堆起的土方堆需運(yùn)到規(guī)定的地方統(tǒng)一處理,不能隨便堆放,不能影響到路基施工或者路基的排水。清理完成后,請監(jiān)理工程師驗(yàn)收,確認(rèn)簽字后進(jìn)行盲溝填筑,地面線以下的區(qū)域,根據(jù)實(shí)際需求可使用天然砂卵石或者塊石材料進(jìn)行填補(bǔ),天然砂卵石表面應(yīng)該光滑,不能過于粗糙,采用人工鋪設(shè)的方法。應(yīng)該按照規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行鋪設(shè),留有一定的空隙,便于流水通暢,在橫向盲溝兩端埋設(shè)2道各長50cmΦ10cmPVC管泄水孔,與路基排水溝連接。
砂墊層法是一種基于軟土路基處理技術(shù)的常用方法之一,這種方法較為簡單,需要注意的是施工時(shí)保證砂料充足,且運(yùn)輸過程不能出現(xiàn)失誤。該方法可以有效排除軟土路基中的積水,通過砂層將積水進(jìn)行隔離處理,使水分可以快速蒸發(fā),加快軟土層的凝固進(jìn)度,有效提高施工效率。
換填法是一種在軟土路基處理中較為常用的處理方法,有兩種施工方式,其一是直接開挖換填,這種方式簡單粗暴,但要遵循高速公路的施工要求,直接將軟土路基中的軟土開挖出來,進(jìn)行表層處理,填埋一些透水性較好的地基材料,這種方式有一定的局限性,適合軟土層較薄的路基,這樣才能最大化體現(xiàn)出開挖換填的優(yōu)勢。其二是拋石擠淤法,根據(jù)字面上的意思進(jìn)行理解,指將一些石頭直接拋到高速公路路基底部進(jìn)行填充,然后將其中的淤泥擠壓出來,提高高速公路整體強(qiáng)度。這種方式可以運(yùn)用在一些機(jī)械設(shè)備無法進(jìn)行施工的路段,具有無可比擬的應(yīng)用優(yōu)勢。
重壓法側(cè)重于對路面承載力的控制,它通過機(jī)械產(chǎn)生的重量對軟土路基進(jìn)行反復(fù)碾壓,短時(shí)間內(nèi)提高軟土密度,避免軟土地基下沉現(xiàn)象。該方法因?yàn)樯婕暗牧鞒梯^多,耗時(shí)較長,如工期時(shí)間短,不建議采用這種方法。這種方法的優(yōu)勢在于操作較為簡單,機(jī)械操作要求也不高,適合大部分軟土地基。
噴射法也被主要是噴射水泥混合物對軟土路基進(jìn)行固定,提高其凝固性和穩(wěn)定性,這種方法實(shí)際應(yīng)用效果較為理想。該方法主要是以水泥作為固化劑,在攪拌過程中,需要控制攪拌的速度,保持勻速的狀態(tài),待到水泥混合物充分?jǐn)嚢柰瓿芍?,慢慢填入軟土,水泥與軟土進(jìn)行接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生凝膠顆粒慢慢固化高速公路軟土路基。在這個(gè)過程中,需要綜合考慮各個(gè)環(huán)節(jié)的相互作用力,避免人為失誤情況的產(chǎn)生。軟土硬化之后,可有效提高軟土路基的地面強(qiáng)度,提高高速公路的重力承載指標(biāo)。對于水泥攪拌機(jī)的注漿狀態(tài)可分為濕式和干式兩種,不同的方式具有的性能特點(diǎn)也不相同,需要進(jìn)行合理的規(guī)劃攪拌。干式是利用水泥干粉的方式,其主要優(yōu)點(diǎn)是水泥硬化時(shí)間短,可以提高路基均勻度,但混合性較差,涉及的工藝較為復(fù)雜,濕式的整體性能較高,可以使軟土路基保持長期硬化狀態(tài)。
高速公路對于我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起著不可或缺的作用,對高速公路軟土路基施工建設(shè)來說,因?yàn)樯婕暗挠绊懸蛩剌^多,其地形復(fù)雜多變,在施工之前,需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件采取合適的軟土路基施工技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會的穩(wěn)定發(fā)展,軟土路基施工技術(shù)將會逐漸優(yōu)化完善,提高高速公路運(yùn)行的穩(wěn)定性和高效性,保證高速公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。