公路工程施工中不良路段路基加固的處理方法

李巖、毛新玲

（五蓮縣公路事業(yè)發(fā)展中心，山東 日照 262300）

0 引言

民眾的日常出行和貨物運(yùn)輸離不開公路工程建設(shè)，因此公路工程的建設(shè)質(zhì)量直接影響著民眾的日常生產(chǎn)生活及區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在公路工程建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的時(shí)代趨勢(shì)下，需要進(jìn)一步保障公路工程的施工質(zhì)量和效果。但目前，公路工程的施工質(zhì)量很容易受到不良路段路基穩(wěn)定性的影響。如果不良路段的路基得不到進(jìn)一步加固，公路工程投入使用后的穩(wěn)定性和安全性就會(huì)大打折扣，從而提高公路交通安全事故的出現(xiàn)概率。為了解決這一問題，施工企業(yè)需要優(yōu)化不良路段路基加固的處理策略，使用更具有針對(duì)性的加固處理方式，以解決不良路段路基穩(wěn)定性和安全性不足的問題。

1 不良路段路基加固的重要性

在公路工程施工過程中，首先要完成的任務(wù)就是加固路基。不同路基所使用的加固方法也各有不同，因此施工企業(yè)需要在路基施工之前通過實(shí)地勘察等方式鑒別目標(biāo)施工地點(diǎn)的路基類別，選擇最為適宜的施工手段進(jìn)行后期路基加固作業(yè)。尤其是對(duì)不良路段路基的處理，慎重選擇路基加固方式，以確保路基的平穩(wěn)性能夠達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，減少危險(xiǎn)事故發(fā)生的可能性，從而使路基的質(zhì)量得到進(jìn)一步提升。

2 不良路段路基加固方式的具體分析

在不良路段路基加固過程中，由于目標(biāo)施工地點(diǎn)具體路段情況存在明顯差異，因此施工企業(yè)選擇使用的路基加固方式也各不相同。目前，較為常見的路基加固方式有三種：第一種是使用坡面加固防護(hù)的方式來改變?cè)新坊阅埽诙N是使用濕弱地基加固的方式來改變?cè)新坊阅?，第三種是通過支擋防護(hù)的方式來改變邊坡的穩(wěn)定性。在坡面加固防護(hù)過程中，施工企業(yè)需要盡可能地保障路基邊坡在使用過程中不受外部環(huán)境因素的影響，確保其自身性能不會(huì)因外部環(huán)境因素而遭受破壞。因此在具體防護(hù)加固過程中，施工企業(yè)可通過在目標(biāo)路基地段種植花草的方式來進(jìn)行防護(hù)，或是通過在邊坡表面砌漿砌片的方式來進(jìn)行工程防護(hù)，以進(jìn)一步改進(jìn)與完善路基邊坡，降低路基工程建設(shè)對(duì)公路工程建設(shè)質(zhì)量的影響。此外，邊坡支擋也是一種路基加固的重要方法，施工企業(yè)可通過設(shè)置擋土墻或后面墻等方式來進(jìn)行必要的防護(hù)，從而使路基的穩(wěn)定性得到提升。

3 公路工程施工中不良路基出現(xiàn)的原因

3.1 工程設(shè)計(jì)方案不合理

在公路工程施工過程中，為保障施工質(zhì)量，需要在工程設(shè)計(jì)階段，花費(fèi)更多時(shí)間和精力來商討后續(xù)施工的可行性。如果設(shè)計(jì)方案與目標(biāo)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況不符，公路工程的施工質(zhì)量很容易受到影響。在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，技術(shù)人員應(yīng)將工作重點(diǎn)放在斷面設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。如果技術(shù)人員沒有切實(shí)考慮路面邊坡的設(shè)計(jì)效果以及斷面的尺寸，公路在投入使用后很容易出現(xiàn)排水不暢的問題，倘若水分長(zhǎng)期滯留在公路路面，很容易對(duì)路基產(chǎn)生侵蝕影響。

除此之外，若沒有對(duì)路基防護(hù)和加固問題進(jìn)行全面考慮，也未能對(duì)路基填充材料進(jìn)行詳細(xì)說明，路基質(zhì)量就很難得到保障，可能會(huì)導(dǎo)致公路工程路基加固建設(shè)出現(xiàn)各類問題。

3.2 施工建設(shè)過程缺乏監(jiān)督

在具體的公路工程施工過程中，缺乏對(duì)路基施工階段進(jìn)行嚴(yán)格的管理監(jiān)督，會(huì)直接影響后續(xù)的公路工程施工質(zhì)量。因此必須保證現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管工作的持續(xù)開展。但由于公路工程的施工周期十分漫長(zhǎng)，參與公路工程的施工人員結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，因此施工企業(yè)很難從整體出發(fā)，對(duì)公路工程施工的各環(huán)節(jié)、各流程進(jìn)行精準(zhǔn)把控，以至于在具體的公路工程施工過程中，很容易出現(xiàn)違規(guī)操作等問題。

譬如，在具體的路基施工過程中，如果施工人員未能進(jìn)行必要的分層填充，或是未按照既定的施工圖紙來進(jìn)行施工操作，最終的路基質(zhì)量很容易受到影響。又如，施工企業(yè)在路基回填過程中，未嚴(yán)格對(duì)回填材料的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)管，就容易影響路基強(qiáng)度，最終導(dǎo)致公路在投入使用后出現(xiàn)沉降或開裂等問題。

3.3 場(chǎng)地本身地質(zhì)條件不佳

大部分公路工程的建設(shè)規(guī)模都比較大，因此具體工程的涵蓋范圍存在明顯的跨區(qū)域特征。而不同區(qū)域的基地，其地質(zhì)條件存在明顯差異，如果使用統(tǒng)一的公路工程建設(shè)方式對(duì)不同路段的路基進(jìn)行施工建設(shè)，很容易導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量方面的隱患。譬如，有些路段的地質(zhì)較為疏松，在這種情況下需要使用換土回填或軟基處理的方式加固地基，否則地基在投入使用后，很容易出現(xiàn)壓縮沉降或位移現(xiàn)象，進(jìn)而直接影響公路工程的使用質(zhì)量和效果。又如，在某些路段施工過程中，需要穿過山谷，在這種情況下，施工人員需要進(jìn)行填方處理，但由于填方回填量呈現(xiàn)出由谷底到兩邊逐漸減少的趨勢(shì)，因此地基很容易出現(xiàn)不均勻沉降的問題，如果這一問題無法得到解決，最終公路工程的施工效果也會(huì)受到影響。除此之外，在路基施工過程中，還容易受到外部天氣變化的影響，如果地基施工時(shí)正巧遇到強(qiáng)降雨天氣或降雪天氣，地基出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象的概率就會(huì)大幅度提升。

在具體的路基回填過程中，如果施工企業(yè)所使用的回填料本身并不具有足夠強(qiáng)度，即便進(jìn)行了路基回填，路基出現(xiàn)局部沉降的問題仍然無法得到有效解決，路基的穩(wěn)固性也無法達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)。

4 公路工程施工中對(duì)不良路基加固的策略

4.1 完成路基沉降量的基本判斷

為了讓路基加固的效果更為理想，在加固工作開始之前，施工人員需要根據(jù)目標(biāo)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況，進(jìn)行路基沉降量的基本判斷。路基沉降類型有三種，分別是主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降和瞬時(shí)沉降。相比較次固結(jié)沉降和瞬時(shí)沉降來說，主固結(jié)沉降占比最大，通常會(huì)占到總沉降量的50%以上。因此在計(jì)算沉降量的過程中，需要全面收集各類參考數(shù)據(jù)，計(jì)算出施工后沉降量的具體數(shù)值。在數(shù)據(jù)計(jì)算和預(yù)測(cè)過程中，需要全面考慮土壤結(jié)構(gòu)方面的問題，否則會(huì)影響最終計(jì)算數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)程度。而在瞬時(shí)沉降量的計(jì)算過程中，需要切實(shí)考慮土壤的剪切變形情況，如果土壤側(cè)向擠出問題較為嚴(yán)重，極容易出現(xiàn)附加沉降問題。因此在具體的計(jì)算過程中，要在建立固結(jié)沉降的基礎(chǔ)上，全面應(yīng)用修正系數(shù)，來得出瞬時(shí)沉降量。

為了讓路基加固質(zhì)量達(dá)到理想狀態(tài)，施工人員在判斷路基沉降量的過程中，還需要進(jìn)一步明確路基的預(yù)壓時(shí)間。此后在既定工期和預(yù)壓時(shí)間內(nèi)，結(jié)合當(dāng)前已經(jīng)產(chǎn)生的沉降量完成對(duì)未來具體沉降數(shù)據(jù)信息的預(yù)測(cè)工作。

4.2 強(qiáng)夯處理法的優(yōu)化運(yùn)用

針對(duì)不同目標(biāo)路段的不良路基加固策略會(huì)存在一定的差異。如果目標(biāo)加固路段處在溶蝕裂隙區(qū)，施工人員就需要通過強(qiáng)夯處理的方式加固地基。雖然這類加固方式在公路工程的施工過程中并不常見，但其能起到的效果卻是十分明顯。在強(qiáng)夯處理法的使用過程中，施工人員可利用動(dòng)力固結(jié)原理進(jìn)行重錘夯擊，通過夯擊過程中產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力，改變土層的力學(xué)性能，提升土壤強(qiáng)度，解決土質(zhì)壓縮性問題，從而降低不均勻沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)概率。

在這一過程中，施工人員需要進(jìn)一步提高土層密實(shí)度，爭(zhēng)取讓黏土形成封閉性能更加良好的隔水層，以降低地下水滲入路基的概率，減少溶洞二次發(fā)育的可能性。在這一過程中，施工人員需要通過重錘夯擊的方式來敲打淺層洞穴，盡可能在短時(shí)間內(nèi)擊穿洞穴頂板，這是一種消除坍塌隱患的重要方式。在強(qiáng)夯處理的過程中，土層和巖體之間會(huì)形成質(zhì)地較為良好的硬殼層，該類硬殼層能夠滿足公路投入使用后的荷載要求，使公路投入使用后的穩(wěn)定性和安全性得到進(jìn)一步提升。在強(qiáng)夯處理過程中，施工人員還需要完成關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息的記錄工作，如表1 所示。

表1 強(qiáng)夯處理信息登記

4.3 合理完成質(zhì)量控制工作

質(zhì)量控制工作，也是不良地基加固過程中需要考慮的。為了讓加固效果更加理想，在地基加固之前，施工企業(yè)需要進(jìn)行場(chǎng)地整平，并通過完成排水和清理工序，保障目標(biāo)場(chǎng)地內(nèi)的清潔度和平整度。與此同時(shí)，施工人員還要進(jìn)一步控制地基加固深度并完成各方面的檢測(cè)工作，合理控制夯沉量和夯點(diǎn)基數(shù)。如果在檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，需要及時(shí)采取措施，修正原有的技術(shù)參數(shù)。如果在夯擊過程中產(chǎn)生了大量的浮泥，施工人員需要及時(shí)完成浮泥的清掃工作，否則很容易影響到后續(xù)工序流程的推進(jìn)。如果目標(biāo)加固地基容易出現(xiàn)塌陷問題，施工人員需要盡可能地選擇級(jí)配良好的砂礫材料進(jìn)行夯坑置換，這也是提升地基加固性能的重要方式。

4.4 合理進(jìn)行不良路基換填處理

換填處理法也是不良地基加固過程中經(jīng)常使用的方法。在換填處理過程中，施工人員需要確認(rèn)路堤高度是否在2m 之內(nèi)，路堤高度超出了2m 則不能使用這一換填處理方式。在具體的換填處理過程中，需要控制挖除深度，確保挖除深度在60～80cm 之間，并在確定挖除深度后，選用滲水性能較為良好的天然砂粒或風(fēng)化砂來充當(dāng)換填材料，以此確保換填材料的功效得以充分發(fā)揮。在具體換填過程中，施工人員需要將每層高度控制在30cm 左右，并按照分層填筑原則使用材料。在該項(xiàng)工序完成后，需要及時(shí)進(jìn)行碾壓，使地基快速成型，以此全面提升地基的承載力。

4.5 合理運(yùn)用排水固結(jié)法

如果地基土層中的水分含量超出了額定標(biāo)準(zhǔn)，地基土層的土質(zhì)就會(huì)變得十分疏松，地基承載力也會(huì)因此受到影響。因此，在不良地基加固過程中，施工企業(yè)可適當(dāng)采用排水固結(jié)法來堆載土層，并通過在地基土層上施加荷載的方式排出地基土層中的水分，使地基土層的密實(shí)程度進(jìn)一步得到提升，從而順利實(shí)現(xiàn)地基加固的目標(biāo)。排水固結(jié)法原理如圖1 所示。

圖1 排水固結(jié)法原理圖示

需要注意的是，排水固結(jié)法的使用具有一定的局限性，只有在天然沉降層和人工填土層中，才能夠使用這種方法。并且排水固結(jié)法的具體使用效果容易受到其他方面因素的影響，如在使用這類方法的過程中，如果預(yù)壓荷載力存在變化，最終的排水效果會(huì)受到影響。此外，地基土層本身的特性也會(huì)影響排水固結(jié)法的最終效果，這些都是施工企業(yè)在使用排水固結(jié)法的過程中應(yīng)當(dāng)考慮的問題。

5 結(jié)語

總而言之，在公路工程施工建設(shè)的過程中，需要優(yōu)化不良路段路基的加固方法，以此提升路基的穩(wěn)定性和安全性，降低路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象的概率，提高公路工程質(zhì)量、延長(zhǎng)公路工程使用壽命，使公路工程的使用安全性得到進(jìn)一步保障，從而推動(dòng)我國(guó)公共交通事業(yè)不斷發(fā)展。