田家生
(1.中国公路工程咨询集团有限公司,北京100000;2.中咨华科交通建设技术有限公司,北京100195)
作为承载国民经济发展的核心力量,公路在国家发展中的作用依然不可替代。因此,公路建设技术水平的优劣依然是社会各界关注的重点。但是,在实际的建设过程中依旧存在很多路面建设效果不理想的问题,诱发此类问题的主要原因在于施工过程中未能对软土地地基进行妥善处理。因此,面对这一问题,技术人员应该依据不同地基情况,开展深入研究、具体剖析,切实掌握软土地基中可能出现的所有问题,然后借助诸多有效防控措施的落实,更好地提高公路建设质量。
目前,我国在公路路基路面设计中存在的软基问题主要体现在:抗变性较差、硬度较低、承载力不足,从而使得路面结构非常容易产生沉降问题,工程建设的稳定性也随之降低。所以,相关的研究人员应该从软基的特征出发,通过和工程建设的具体情况进行有效结合来选择最恰当的软基处理技术,以确保公路路基路面设计的稳定性与持久性[1]。
因为公路路基路面的结构非常容易被周围的环境所影响,所以,相关的设计人员在对软土路基处理技术进行选择的时候,应该和周边的环境因素结合起来。经过诸多调研考量发现,目前可能诱发我国公路路基路面结构设计问题的环境因素主要有:第一,公路周边地下水的分布与活动情况。具体而言,对应的技术人员必须就地下水分布情况可能诱发的路基结构问题开展综合考量,然后依据地下水分布实际,选择最好的软土路基处理方式。第二,气候条件、空气湿度等因素的影响也不容忽视。
对于不同等级要求标准的路基路面,应该采用不同的软土路基处理技术进行优化。例如,在遇到建设等级要求标准不高的情况时,可以在路面铺设与沉降处理技术使用中灵活选择,再结合自然沉降情况,等待自然降沉完成后,再进行结构建设。换而言之,就是在公路工程路基路面设计时,应该具体情况具体对待,依据工程要求标准及图纸规定灵活处理。
在软基处理时,首先应该科学掌控施工地域的地形特性,尽量避开盆地、山涧、平原等地区的软基地形路段[2]。所以,在具体施工设计时,不同设计人员应该以施工地域地形为参照,结合具体地形情况,尽量减少由于地形因素所引发的工程建设质量问题。同时,为了更好地提升路基与路面施工效能,确保结构设计更加科学合理,技术人员在施工设计时,要将软土结构问题处理置于首位,尽量避免施工路段与复杂地形重合。如果遇到无法避免的特殊地形情况,则需要结合地形特性,选取具有较高适用性的软基处理手段,以尽量避免由于复杂地形所带来的不利干扰及影响。
出于对软土地基影响的漠视,导致很多施工方、设计方在软基处理技术方面的监管都比较欠缺。殊不知,不同的地域环境条件,直接关系到软基处理技术的落实情况,而且软基处理技术的落实在很大程度上都会受到地层、地质等地域因素的影响。因此,在施工开展时,设计方、施工方首先要加强勘查监测,然后确立具有针对性的施工方案与设计规划,最后将其不折不扣地严格落实。唯有如此,才能在技术指导、施工落实等方面提升软基处理技术的效能。
就主观层面而言,施工人员、技术人员的专业水平,将直接决定公路路基路面处理的质量与效率。然而,就目前而言,由于很多施工团队的技术人员责任意识不强、专业素养欠缺,加之诸多监管措施的不完善,导致由于技术问题所诱发的公路路基路面质量问题层出不群,由此所造成的损失与危害依然巨大。对此,加强对于技术人员的监管,以更加完备的监管制度,来消除由于人为因素而引发的诸多问题就显得更加重要。
遇到路基土层较薄、含水量较高等问题时,必须借助软基条件下的路基路面结构优化予以加强。此时,排水砂垫层处理技术的使用便显得尤为重要。这一技术的主要施工流程是:首先在软土路基上方铺设一层砂垫层,以促进软土固结,进而达到路基层和排水层结构相一致的目的,其次再借助其他辅助手段,来确保路基路面的平稳性。
目前,回填土软基处理技术的使用主要体现在以下几方面:一是通过开挖的方式,对开挖后所产生的软土进行晾晒、换填,随后分层回填。二是使用装载机,确保公路路基路面的平整严实。为了提升路面的平整度度,在具体施工设计时,首先要确保规定的压实震动次数,其次在回填时必须加强技术处理,以确保回填质量。三是对于施工材料,必须在施工图纸上具体体现,并且将不同材料质量要求做出明确提示。具体而言,对于碎石与粗砂的质量要求,必须明确体现,进而为公路路基结构强度保障提供保证。四是要做好软基处理技术的应用,以更好提升施工质量,提高路面维护的实效性。
对于软基深度小于15 米,路基结构处于高填方路段的情况,应该借助碎石桩提升其稳固性。碎石桩主要是用来实现挤密以及消散孔隙水。简而言之,挤密就是通过对土体从两个方面的横向挤压作用,使得成桩时,借助沉管作用力,有效控制周围土层在受到横向挤压力作用时其稳定性不会受到影响[3]。另外,借助孔内碎石填充震动挤压作业的方式,可以有效缓解周围土体由于横向挤压力而出现孔隙的情况,从而也就可以提高结构的密实度。如图1所示便是碎石桩施工结构的具体呈现。
图1 碎石桩施工结构示意图
要想有效提高软土路基的稳定性,保证路基路面结构建设的质量,提高路基结构的稳定性,就应该使用高压喷射注浆处理技术。对于这一技术的应用可以进行高压喷射水泥浆液,经过高压搅拌的混凝土形成高压圆柱,在高压喷射以后对软土地基进行有效保护,以提升软土地基的稳固性,增强其防渗水性。通过一系列辅助作用的落实,使得软土地基密度得到显著提升。
在具体施工过程中,由于受到诸多因素影响,必须做好对于公路路基路面结构设计的优化处理。尤其是遇到软基类型黏性土质时,技术人员必须加强对于公路路面的压实处理。这期间,对于压实技术实施额外优化,便是施工中必不可少的环节之一。换而言之,就是要结合软土路基中软土层的分布与分散情况,针对表层土厚度较大的特点,借助碾压机进行碾压,以提高公路工程路基的平整性与路面结构的稳定性。
在公路路基路面设计与建设过程中,如果路基是砂性土壤,就需要按照砂土的实际情况进行挤实,通过使用砂桩处理技术来提高路基结构的稳定性。通常情况下,这项技术是根据路基的砂土比较松散的特点,使用冲击与振动的方法把砂挤进软土内,让它能够在受压的情况下形成直径较大的砂桩,在这个过程中,能够提高砂性土壤与周边其他土壤的融合性,从而保证路基的稳定性。
进行公路路基路面结构设计及建设时,对应的技术人员必须做好设计前的各项准备工作,同时以各类参考标准为依据,做好深层水泥搅拌的工艺处理。具体而言,应该把握好以下几点:第一,悬挂吊锤,这一方法的主要目的是让水泥搅拌桩的垂直度和标准要求一致。因此,在具体的操作过程中,应该把吊锤悬挂于主机上,并根据实际情况适当地对垂直度进行调整。第二,对于处理技术,应该确立对应的质量定期检查制度,通过对于水泥搅拌桩的定期检查,为水泥的用量、质量提供借鉴。第三,应该合理调控混合比例,以国家规定的对应标准为参照,确定各用料的混合占比。
总而言之,因为软土地基非常容易被公路的建设条件、工程所在区域的地形地质条件、气候条件等方面的因素影响,使得软土地基质量已成为目前公路工程领域考量公路工程施工质量的最重要标准之一。目前,为了更好地优化公路软土路基质量,提高其稳定性,一般都采用回填或挤压等技术手段进行优化与巩固。