楊磊
(湖南聯智科技股份有限公司,湖南 長沙 410000)
在科學技術的帶動下,公路工程的建設水平也在逐漸提升,路基是公路的基礎,想要提高公路的承受力和穩定性,需要加強對路基的重視度,依照特定區域下的路基情況加以分析,采取有效的處理技術進一步加固。同時應將加固處理放在首位,根據工程實際情況及需求制定合理的方案,切實提高其穩定性以及承載力,從而保證公路工程能夠順利投入使用。
我國公路工程有著地形復雜、地點分散的特點,因此施工建設中會受到多方因素影響,如處理不當則會為后續投入使用埋下安全隱患。為了應對工程建設過程中的各類外在因素,需要在施工規劃過程中考慮所有突發風險,結合區域的實際情況提出具體施工建設方案,對路基進行加固處理,最終在規定時間內完成任務,不斷提高工程建設的整體質量,切實發揮出公路工程的基礎作用。
1.2.1 統籌規劃
公路路基工程要進行統籌規劃,需要各項工作科學合理的分配,增強各部門之間的協調能力,促使施工進度符合原計劃進度,最終在統籌全局的情況下提高經濟效益與社會效益,確保其安全性與穩定性。
1.2.2 質量把關
路基是公路工程建設的基礎,為了保證公路路基整體施工質量,要加強對公路路基工程中的施工技術與質量的控制管理,依據專業技能,采用先進的施工技術進行加固處理,防止整個工程出現塌陷、裂縫等質量問題。
1.2.3 人員控制
公路工程施工具有一定的難度,需要更專業的施工人員來進行操作,因此需要不斷提升施工人員的綜合素質水平,在建設前對公路的路基工程施工情況進行充分了解,確保項目可以按照標準要求順利完工。
公路工程路基加固處理需要預先確定當前區域的地質情況,通過勘察獲取各項參數后對當前現狀進行評估,最終制定出科學的施工方案,確保路基強度達到相關標準。公路路基的強度要求較高,為此加固中除需要避免病害問題外,還需要對此加大關注力度,合理應用施工材料,確保參數符合預期要求,且加固中要求所使用的標準值必須契合方案規劃,如石頭需從中間向兩側集中進行回填,顆粒直徑應控在公路厚度的70%以下,避免因外在影響因素而降低施工質量。
路基如施工不當會對道橋整體結構性能造成影響,導致欠壓實區域周圍產生板底脫空等病害,因此在實際施工中需等待沉降穩定后再進行下一階段的施工。因此,應控制公路路基沉降速率,通常情況下需<10mm,如欠壓實區域基層頂面、路基頂面動土壓力偏大,最大值約為正常區域的2 倍及以上。
動土壓力的影響較大,如在加固處理前未能進行數據采集,在超載作用下可能出現病害問題,為此需要在施工中結合實際設定規劃,從而有效提升結構的安全性和穩定性,確保工程建設的整體質量。同時,應要求壓力在基層頂面不超過13.4kPa,防止周圍脫空現象嚴重,避免比正常區域產生更大沉降。
分析車輛動荷載作用下面層拉應力、拉應變與荷載的關系,了解不同位置所受應力狀態,導致路基承載能力下降,最終對路的結構性能產生不良影響。欠壓實區域的動應變最大值約為正常區域的2 倍,現場壓實度不足區域水泥面板板底脫空現象比正常區域嚴重,在車輛荷載作用下可能產生較大應力[1]。
路基通常會由不同強度、不同密度、不同硬度的土質所構成,自身的土壤強度和密度都相對比較小,在凝聚時呈現出不同的受力特點,施工過程中容易受到擠壓和振動的影響而出現變形,在一定程度上就會導致公路工程出現路基結構不均勻的情況,最終在投入使用后出現破損,埋下較大的安全事故隱患。
3.1.1 混凝土技術
混凝土施工是公路工程施工的基礎工作,在施工過程中需要保證整體強度,利用不同的施工技術對軟土進行加固處理。在此基礎上做好樁基和護壁的防水工作,對施工澆筑技術進行應用,保證全過程能夠嚴格按照標準進行。
3.1.2 填料技術
路基的強度以及承載力與填入材料有著密切的關聯,施工前需要明確填料的強度及粒徑,為了能夠讓道路路基的挖取更加便利,盡量選擇砂土、土石材料,適當加入混合粗粒料等穩定性較強的材料,提高路基的施工質量。
3.1.3 排水技術
水是影響路基穩定性的重要因素之一,在施工中需要對此進行控制,保證實踐中的正確應用,提高整體施工質量,允許偏差值如表1 所示。

表1 項目、允許偏差
3.2.1 更換土質技術
公路施工區域如涉及引水建設,則此范圍內的土層可能存在軟弱情況,為此可以采用更換土質施工技術,先將地基處一定范圍內的土層挖除,隨后通過填入高質量土層與原有土層牢固連結,弱化土壤在氣候變化下的脹縮作用,以此構建出堅實的路基。在施工中還需要進行壓實處理,以此降低土層結構環境變化,避免路基過度沉降,從而保證路基施工加固處理的效果[2]。
3.2.2 排水固結技術
排水固結技術在當前的公路加固處理中較為常見,有著施工效率高、操作方便等特點,原理是利用冷卻液進行凍結實現加固,常用于軟基深7~8m 或地下水位較低的土體中。施工中應預先調查好公路路基土層狀態,擠出土層中的多余水分,把液態氮或二氧化碳膨潤土注入土層當中,控制好預壓荷載、預壓時間等操作參數,以增強土壤的整體性,最終達到加固的效果。
3.2.3 碾壓密實技術
碾壓密實技術應用以機械操作為主,利用車輛的自身重量,將處于松散狀態的土層壓實,施工中可以有效避免人為影響,最終達到路基加固的目的。碾壓密實技術能夠強化路基土層的抗剪強度,適用于雜填土、碎石土層加固,應用中需要結合參數標準做好調試工作,注意做好機械設備的調試,并在行駛控制過程中,保持壓實的均勻性,確定壓實行駛次數,以此提高技術的應用效果。
3.2.4 注漿加固技術
注漿加固技術的組成部分較多,實際應用中應預先排除土壤顆粒之間的空氣、水分,把控好注漿管長度,隨后在軟弱土層中注入配比好的漿液,從而實現路基加固。在應用中應注意先檢查好注漿管的通暢性,根據實際情況合理選用相關設備,做好相應的質量保障措施,使路基能夠具備更強的不透水性及化學穩定性,最終提高工程項目施工的整體效果。
3.2.5 拋石擠淤技術
在施工過程中對路基土壤厚度<3m 的區域進行加固時,可以選擇拋石擠淤技術。施工中要求嚴格遵循既定順序,逐次向兩旁將淤泥從兩側擠出,巖層面出現比較明顯的橫向坡度時,適量向高度范圍內進行拋填,在拋入的片石從水面中露出后則可以進行壓實處理。同時,如果路基的下臥層較高,需要從高側向低側逐漸擴展,以此增加公路工程路基的穩定性。
某公路工程全長29.02km,實施長度為27.84km,項目采用瀝青混凝土路面,基層級配碎石20cm,水泥穩定碎石總厚度36cm,路基挖方503.34 萬m3,且該工程建設區域地質條件較差,施工部分路段存在一部分軟土區域,塑性指數為I=34.9,因此進行了施工總體部署與規劃,并以此為基礎進行后續優化,最終順利完成相關建設,保證了工程建設的安全性和穩定性[3]。
該工程的節奏快、施工作業分散,如果前期準備不足則可能導致工程實際建設質量受到影響,造成路基承載能力下降,因此建設中需要了解區域特性,避免工期延誤。施工中為提高整體質量,預先確定了軟土地質路段的各類處理方式,結合實際情況選擇了施工技術,將施工質量管理制度及措施不斷完善,在建設前進行了充分的準備,避免出現質量管理與施工不匹配的現象。
路基區域施工是工程項目中的重點內容,在相關方案實施中要求落實全過程質量控制,形成科學性的施工管理體系,從而達到工程建設的預期目標。同時,軟土路基施工中包含多個部分,不同參建單位的內容存在差異,因此需要進行細致劃分,由多個參建單位共同參與制定,做好加固處理技術的相關研究和應用,保證施工中加固手段能夠切實發揮出實際效果,最終使工程建設未發生任何風險問題。
在加固處理中需要根據實際情況制定規劃方案,明確各部門的責任范圍,梳理工序和節點質量控制要求,嚴格按照制度標準進行施工作業,保證各環節施工作業能夠有效開展。該工程要求先做好基礎準備工作,在總體上了解施工建設區域的情況,通過數據明確設計方案,嚴格按照方案要求選擇材料,在工程作業之前進行二次審核,保證工程建設的順利推進。
5.2.1 路基開挖
該工程施工區域土壤中含有的天然水比例達到了22.1%,為此根據作業區域地基的實際情況,選擇“機械+人工”的組合開挖方式,一次性開挖至設計要求的標高,按照橫斷面在全寬范圍內進行開挖,遇到路塹則進行分段開挖,土方開挖使用專門的機械設備進行,鉆孔施工工藝參數值如表2 所示。
5.2.2 路基處理
除存在地下水的區域外,其余路段區域的整體地質條件較好,首先,在路基處理中設置2% 的排水橫坡,對于該區域要求在開挖后夯實至90%的壓實度;其次,在混凝土層做出2%~4% 的橫坡以便排水;最后,要求地基承載力>235kPa,確保底托受力均勻。
5.2.3 基底處理
《公路路基施工技術規范》(JTG/T 3610—2019)中對路基的要求進行了詳細說明,要求存在差異性時需要進行挖除處理,該工程在建設中將厚度控制在300mm 范圍內,盡可能將換填深度控制在1.0m 范圍內,在建設過程中設置封閉性隔斷層,在路床下面800mm 的位置,按照設計要求進行處理后填筑,避免加固中出現質量問題。
地基是影響整個道路安全性和穩定性的關鍵因素,需要通過合理填筑加固保證建設的安全性和穩定性。施工前根據具體情況進行數值調整,降低的幅度大約是2%~5%。在施工中嚴格按照圖紙進行鋪設,要求加固層與下承層之間緊密貼合,隨后按照平行的方向進行對稱填筑。
5.4.1 關注施工環境
施工人員首先要考慮施工位置、施工條件等因素,在選擇施工機械設備和工具時則要結合路基現狀,以實際需求為導向選擇合適的施工設備。同時,為了避免市政道路出現嚴重的塌陷問題,施工人員在對路基采取施工技術時,按照公路工程的特性和用途,選擇適當的路基加固處理方法。
5.4.2 加強技術管理
該工程為避免建設中發生風險問題,對技術應用能力進行分析,結合實際情況及時引進相關手段,在此基礎上做好技術交底工作,使員工能夠嚴格按照施工規范標準展開操作。施工單位需采用“三檢”方式,并定期深入施工現場進行技術指導,確保質量符合標準后再開展下一項作業。
5.4.3 做好安全防護
安全防護作為路基加固施工工藝流程中的重要環節,要求預先確立安全領導小組,結合專門的安全員崗位,明確項目部半個月一次、班組每天一次的檢查工作頻率。同時,要求做好配套管線的安全管控,根據施工現場的具體情況,利用錨桿掛網方式加強對地基的防護效果,避免施工發生風險問題。
在公路工程路基加固施工中,需要深入了解施工的基本特點,根據路基實際情況合理選用加固處理技術,增強施工技術、工藝的實施效果,在此基礎上要求規范各項工藝流程操作,最終延長公路設施的使用壽命。