公路軟基地段高填方路基施工中的關(guān)鍵技術(shù)

任文彩

（甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

軟土路基是公路中一種常見的路基類型，其出現(xiàn)問題主要會影響到路基基礎(chǔ)的承載力，造成路基承載力降低，無法滿足公路上運(yùn)行車輛的荷載力，這樣造成公路路面出現(xiàn)局部下沉，從而影響到公路上車輛的運(yùn)行安全。在對軟基路段進(jìn)行施工時(shí)，經(jīng)常會采取高填方路基這種特殊的施工技術(shù)，以此來提升公路路基的承載力，那么高填方路基在施工的過程中又應(yīng)該采取什么樣的施工技術(shù)來保證高填方路基的質(zhì)量，是該文重點(diǎn)探討的問題。

1 公路軟基地段高填方路基

在公路施工的過程中，軟基地段主要是指在施工的過程中，遇到的需要填湖造陸的地區(qū)，而這些地段被稱為是軟基地段，在軟基地段的泥層中會含有很多的水分，如果不用一些材料把軟基部分加固，在水分流失后，路面會出現(xiàn)嚴(yán)重的下沉；另外，軟基路段區(qū)還會出現(xiàn)一些沼澤地、洼地等，在公路鋪設(shè)的時(shí)候，如果遇到這些地段，就需要通過使用一些材料來把軟基地段墊起來，這樣才可以有效地減少路面的沉陷，施工的部分就是填方路基[1]。而高填方路基的施工工藝更為復(fù)雜，并且施工量和施工難度都比較大。根據(jù)《路基路面工程》所示，高填方路基主要是指石質(zhì)部分超過了20 m，填土部分超過了18 m 的施工路段，而這些路段的施工難度系數(shù)更高，是對路公路設(shè)計(jì)者和施工者的嚴(yán)峻考驗(yàn)。

2 高填方路基病害出現(xiàn)的原因

2.1 路基的前期設(shè)計(jì)不科學(xué)

一般在公路軟基地段高填方路基施工前期的設(shè)計(jì)階段，需要根據(jù)相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)，并且在設(shè)計(jì)的過程中還需要對路基穩(wěn)定性參數(shù)進(jìn)行縝密的計(jì)算，但是如果施工現(xiàn)場的地形比較特殊，并且也沒有掌握相關(guān)的地質(zhì)、地形材料，就很容易對路基的方案設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響，并對后期的施工質(zhì)量產(chǎn)生很大的威脅，出現(xiàn)路基沉陷等問題，最終影響到公路的正常使用。

2.2 路基處理方式不科學(xué)

在我國，很多公路的設(shè)計(jì)比較長，并且一些公路還會從不同的地形中穿過，這就無法避免公路的修建會在一些軟基地段中進(jìn)行施工，而軟基地段路基結(jié)構(gòu)如果不采取有效的加固措施，會嚴(yán)重影響到公路施工的質(zhì)量。此外，一般情況下，公路路基會受到很大的外部荷載壓力的影響，而這些壓力很容易對土體造成破壞，而在加固結(jié)構(gòu)施工的過程中，如果沒有采用科學(xué)有效的施工技術(shù)和施工方案，還會造成施工區(qū)域內(nèi)路基的沉陷問題[2]。因此，在地基施工的過程中，要加強(qiáng)施工管理，并通過科學(xué)合理的方式和技術(shù)進(jìn)行路基處理。

2.3 施工工藝不恰當(dāng)

路基的施工工藝種類比較多，也比較復(fù)雜，會受到多種因素的影響，所以在各個(gè)環(huán)節(jié)施工的過程中都要重視施工工藝的選擇。在高填方路段路基施工過程中更應(yīng)該重視施工工藝的選擇，以施工現(xiàn)場的地形條件為基礎(chǔ)，選擇不同的施工技術(shù)參數(shù)。

2.4 填筑工藝不合理

高填方路基填料的填筑工藝會影響路基施工的質(zhì)量，所以在進(jìn)行填料分層處理的過程中，需要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)范，并根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況來分析厚度參數(shù)，嚴(yán)格按照施工的要求來施工。如果在施工的過程中填筑工藝不符合設(shè)計(jì)的要求，那么公路上部車輛的荷載的作用會直接對路基造成傷害，使路面出現(xiàn)裂縫并沉陷，如圖1和圖2 所示。

圖1 公路路面裂縫

3 公路軟基地段高填方路基施工中的關(guān)鍵技術(shù)

3.1 高填方路基處理技術(shù)

在對路基進(jìn)行處理的過程中，需要根據(jù)公路所在地區(qū)軟路基的厚度參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，同時(shí)也要考慮震動沉管和灌注樁的具體要求，并要在陡坡的位置上設(shè)置臺階，臺階的寬度可以設(shè)置為3 m左右。由于不同的形式會對路基產(chǎn)生不同的影響，因此在施工的過程中，需要明確路基的屬性，并提高路基樁體的承載力。一般來說，路基樁體的最小承載力為600 kPa，因此，在施工的過程中可以通過高密度的碎石樁來提高樁體的承載力[3]。而路基樁的承載力也會受到樁體含水量的影響，所以在施工的過程中也需要對樁體灌入的時(shí)間和深度進(jìn)行掌握，然后才可以對樁體的含水量和水壓參數(shù)進(jìn)行掌握。在施工的過程中，要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況來對各個(gè)環(huán)節(jié)中的施工參數(shù)進(jìn)行控制，以此來提高路基的承載力，提高公路路基的質(zhì)量。

圖2 公路路面沉陷

3.2 砂礫墊層施工技術(shù)

在進(jìn)行砂礫墊層設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)施工的要求對施工的場地進(jìn)行平整，砂礫因其自身的特點(diǎn)，有一定的特殊性，在路基施工中，應(yīng)用砂礫可以有效地路基表層的強(qiáng)度，同時(shí)還可以減少路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形的問題。需要對墊層砂礫的鋪設(shè)進(jìn)行控制，可以選擇分層填筑施工的方式來進(jìn)行鋪設(shè)，一般鋪設(shè)的厚度為2 m。因?yàn)槁坊乇淼膹?qiáng)度會受到透水性的影響，所以對基底結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行施工的過程中要通過加強(qiáng)填石路基的方式來實(shí)現(xiàn)，這樣才可以確保路基的承載力滿足公路施工的需求，減少路基沉陷問題的發(fā)生[4]。

3.3 高填方路基填料控制技術(shù)

在路基施工的過程中，還需要對施工的實(shí)際需求進(jìn)行充分的考慮，在高填方路基施工的過程中挖方施工的位置比較特殊，所以如果沒有選擇科學(xué)合適的填料和壓實(shí)方式，會影響到高填方路基的施工質(zhì)量，因此，在路基施工的過程中需要對路基填料進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在填料控制的過程中，可以先從公路軟基地段的填石路基開始著手，并對路基的形式進(jìn)行全面的分析，減少出現(xiàn)沉陷的問題。在進(jìn)行填料粒選擇時(shí)，要對填料粒的直徑進(jìn)行控制，根據(jù)公路軟基地段的實(shí)際填方厚度進(jìn)行選擇，并靈活地運(yùn)用爆破技術(shù)。在爆破結(jié)束后，需要通過破碎機(jī)來將填料徑超出的部分進(jìn)行破碎。另外，在對路基填料壓實(shí)度進(jìn)行控制時(shí)，要根據(jù)施工現(xiàn)場的情況和施工形式來控制路基自然固結(jié)形式和密實(shí)度。

3.4 路基分層填筑壓實(shí)技術(shù)

公路高填方路基的施工量比較大，為了控制施工的質(zhì)量，需要通過分層填筑技術(shù)來進(jìn)行施工，但是在填筑的過程中，需要通過不同的分段填筑形式來進(jìn)行施工。如果采用橫向路基填筑方式，就需要對填筑的高度進(jìn)行控制，以此來減少垂直填筑的應(yīng)用，并且還需要對填筑過程中的預(yù)留長度進(jìn)行設(shè)計(jì)。在施工的過程中，如果遇到一定的坡度，需要在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行填筑時(shí)設(shè)置傾斜臺階。另外，根據(jù)不同預(yù)設(shè)形式的動態(tài)變化情況，還需要對不同的層級進(jìn)行全面分析，并對表層土清除干凈，而如果有巖層面，需要根據(jù)實(shí)際情況采取爆破的方式來進(jìn)行臺階開挖施工。在分層填筑施工的過程中，還需要對各個(gè)層的填料含水量情況進(jìn)行控制，并采用合適的填料壓實(shí)技術(shù)來進(jìn)行填料壓實(shí)[5]。例如，針對不同的軟基段的施工情況，要選擇合適的填料壓實(shí)技術(shù)和相關(guān)的施工設(shè)備，并對土工的配比進(jìn)行控制，做好填料壓實(shí)技術(shù)的應(yīng)用，保障路基填料壓實(shí)施工的質(zhì)量。

3.5 高填方路基排水技術(shù)

在高填方路基施工的過程中，經(jīng)常會遇到施工的區(qū)域內(nèi)地基是黏土層，這時(shí)候要想提高地基的穩(wěn)定性，就需要進(jìn)行排水結(jié)構(gòu)處理。在黏土層中會含有大量的有機(jī)質(zhì)，需要通過排水結(jié)構(gòu)處理技術(shù)來排出地下水，而在采用排水處理技術(shù)的過程中，首先選擇的材料具有針對性，并且需要注意砂墊層的寬度要大于路基兩側(cè)寬的寬度，并要嚴(yán)格地按照施工的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行施工，這樣才可以更好地發(fā)揮出排水技術(shù)的作用，穩(wěn)定高填方路基。

4 結(jié)語

公路軟基地段高填方路基施工是影響公路質(zhì)量的關(guān)鍵所在，而控制這一環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量不僅可以提高公路的施工壽命，同時(shí)還可以保障車輛運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，所以對公路軟基地段高填方路基施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的選擇和應(yīng)用是提升公路施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。