孔文君
(江蘇省寧滬高速公路股份有限公司常州管理處 江蘇常州 213000)
隨著我國經濟方面的飛速發展,交通施工成為經濟發展當中的基礎以及關鍵點。而在其中,高速公路是其中的重要分支,地位非同小可。但是,在施工時,軟土地基問題始終會出現,如果處理不好,很容易出現各種事故。因此,解決這個問題成為了高速公路建設的重中之重。目前,已經出現了很多方法可以解決這個問題,提高了高速公路的安全性,使得高速公路建設得到突破和更好的發展。
隨著軟土路基施工技術的不斷提高,對于大部分的問題都可以迎刃而解。但是在目前的軟土路基施工當中依然還存在一些問題,例如路基沉降問題與公路滑坡狀況。而如何解決好這些問題在告訴公路工程領域當中一直是熱點課題,它直接影響著高速公路的質量以及壽命。
當路堤施工完成后,尤其是軟土路基,經常會發生路基沉降的問題,是因為施工連接處的結構穩定性不夠,這會導致發生后很多交通問題,比如連環車禍等等,安全隱患較大。因此,要避免發生路基沉降的問題,但是,一般來說,這個問題是避免不了的,只能有效地對結構性等進行控制,控制在一個足夠安全的范圍內,從而可以將存在的安全隱患降到最低,相應程度地保證安全。
高速公路上的滑坡問題是指公路出現基礎不穩定的情況造成公路上出現車輛滑出的現象。出現這種問題主要是由于在工作過程當中沒有嚴格的按工藝規范施工,以及技術使用不符合相關要求[4]。大多數的情況在于,軟土路基的凝結所需時間比較久,就有很多單位在路基還未完全凝結的時候進行施工以提高施工速度,這就導致了施工過程當中很多地方不能滿足施工規范,路基從而不穩定,以至于產生滑坡現象[1]。
在軟土為淤泥或砂土等性質時,所需要采用的地基凝結技術就是高壓噴射技術,以水泥漿的凝聚性質將軟土進行固化,提升其硬度。仔細來說,注漿技術以及高壓射流切割技術的有效結合組成了高壓噴射技術。在進行軟土的切割攪動時,通過這種技術,可以加固軟土層,在施工時,在一定深度可以噴出水泥漿,并在高壓下能夠形成高射流體[2]。同時,旋轉提升結機桿可以把水泥漿倒入軟土內,使其凝結,這樣可以大大提高土體的硬度。但是這種技術由于對軟土性質要求比較嚴格,本身也具有很強的技術性,所以這種技術在使用當中有很大的局限性,在高速中大量為淤泥以及砂土等軟土的情況下方才適合使用。
地基質量最直接的表現形式就是硬度與強度是否經得住所承載的壓力以及所能承載的時間,大部分凝結方式主要是對地基硬度的提升。而要實現地基的質量保證,除了硬度的提升之外,強度方面的保證也是必不可少的。在處理軟土問題的方法中,有一種方法除了提升路基硬度之外,對其強度的改善也是非常大的,這就是凍結處理技術[2]。凍結處理方法在道路施工當中應用十分廣泛,其原理是利用二氧化碳和氮的升華以及膨脹原理,從而產生的冷卻液會使軟土產生凍結凝固現象。與其他的處理技術相比,這種技術的局限性比較小,因此具有廣泛的使用性。
除了凍結處理以外,提升路基強度也可以通過壓密注漿技術進行。壓密注漿主要利用的技術是鉆孔技術和注漿技術的結合。具體來說,首先利用鉆孔機器進行鉆孔,然后在相應的鉆孔內投入碎石,這樣就形成了碎石孔,然后再將水泥漿壓入所形成的的碎石孔當中,如此形成碎石樁。之后對碎石樁周圍高壓注漿,使得周圍的土體屬性得到改變,從而形成高密化土體,從而以此提高復合路基的強度[3]。相對凍結技術來說,這種技術的應用由于技術性比較強,局限性相對比較高,故而在路基建設當中采用不是非常廣泛。但是其所能帶來的效果是毋庸置疑的。
除了通過凍結注漿等辦法對軟土進行凝結以提高地基強度以外,也可以通過其他的方法對地基的凝結度進行提升,從而可以大大提升其承載能力。最直接的辦法就是通過預壓排水另地基的凝結度得以提高。通過預壓排水技術所帶來的效果可以簡稱為地基的排水能力。地基的排水能力直接影響著其凝結能力,從而進一步影響其承受能力。所以要提高地基的承受力,就需要一些辦法對地基的排水凝結能力進行提升。在路基建設中,經常會設置一些砂墊層以及排水系統對路基進行預壓處理。通過這項技術,能夠加快地基的排水凝結,從而提高了路基的承受力。
凝結固化技術當中還有一種方法被廣泛采用,這就是水泥攪拌技術。與其他凝結技術不同,水泥攪拌技術是通過在軟土中注入水泥漿之后,進行一定的攪拌使得水泥漿與軟土進行一定的化學以及物理反應,從而融合在一起形成凝結塊[3]。這種方法在施工當中,水泥所起到的作用是兩方面的。一方面,水泥起到對軟土的固化劑作用,在攪拌反應中將軟土進行凝結固化,以提高軟土的強度以及硬度。一方面,水泥本為材料性質的作用,水泥本身的固化可以成為路基當中的承載部分,與凝結后的軟土共同形成路基,從而總體提升路基的抗壓能力。
由于直接施工而得的軟土路基穩定性非常差,高速公路因此會出現比較大的安全隱患,所以需要一定的辦法對其進行改善,放添加劑不失為一種比較好的辦法。這種方法本質上是軟土路基利用軟土粘性強可以對軟土進行處理的技術。這種添加劑大多以石灰、水泥為主,由于石灰與水泥對吸水以及凝固方面的化學及物理性能,可以使路基產生比較強烈的團聚效應[4]。通過這種方法,使得添加劑和軟土在一定的物理及化學反應當中融合起來,將路基中的含水量大大降低,從而使得路基變得越來越凝固,大大提高軟土路基的穩定性。
有些軟土其可塑性非常低,有時候對于這些軟土的凝結工作是十分不容易的,并且通過凝結技術并不一定可以使路基的承載能力達到工藝要求。此時就需要采取其他辦法對路基進行質量加固,其中應用最多的方法就是換填技術。換填技術,顧名思義就是將軟土替換成為一些承載能力相對較好的砂土等材料,即將軟土路基中的不合格的軟土部分全部替換掉,這就在一定程度上直接提高路基的強度及硬度[4]。只是這種方法由于是替換性的,容易對周圍的路基產生影響,只是在早期的路基工作當中廣泛采用,后來使用的幾率越來越小。
總的來說,高速公路建設很大一個問題就是軟土地基問題,而公路建設與民眾的安全性息息相關,因此合理解決這個問題,具有很大的意義。通過采用相應的施工技術以防止出現滑坡以及路基沉降的現象,從而延長高速公路的使用壽命以及提高公路建設的安全性,是公路施工建設當中需要一直注意的問題。當交通事業持續穩定發展起來,才能在推動社會經濟發展進程中發揮至關重要的作用。
[1]文健.高速公路工程中軟土地基的處理方法與路基施工研究[J].建筑工程技術與設計,2017(24).
[2]劉術良.高速公路工程軟土路基施工技術相關分析[J].建筑技術開發,2018(4).
[3]陳磊.高速公路工程軟土路基施工技術標準探討[J].中國標準化,2017(2x).
[4]宋衛龍.關于高速公路施工中的軟土路基施工技術研究[J].工程技術:全文版,2017(1):84.