佟慶蘇

（營口市交通技術(shù)工程有限公司，遼寧 營口 115000）

為加快公路工程建設(shè)進(jìn)度，我國每年都會投入大量的人力、物力與財(cái)力，但公路工程施工作業(yè)直接受到自然環(huán)境的影響，尤其是在復(fù)雜地質(zhì)地貌條件下，施工技術(shù)工藝就成為工程建設(shè)進(jìn)度與質(zhì)量的核心要素，若施工單位采用的技術(shù)手段不夠先進(jìn)，則整體施工進(jìn)度將難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，企業(yè)施工效率低下，公路工程的經(jīng)濟(jì)效益也會大幅降低?，F(xiàn)如今，特殊地質(zhì)環(huán)境下的路基處理措施已成為眾多施工單位的關(guān)注重點(diǎn)，相關(guān)從業(yè)人員也在積極尋找更為妥善的工藝方案，以求消除特殊地質(zhì)條件對公路工程建設(shè)帶來的負(fù)面影響。

1 我國公路工程路基建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

1.1 施工環(huán)境更為復(fù)雜，作業(yè)建設(shè)難度不斷增加

復(fù)雜多變的地質(zhì)環(huán)境直接影響公路工程路基建設(shè)工作，傳統(tǒng)技術(shù)工藝已無法有效解決實(shí)際作業(yè)階段面臨的困境與挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展也對交通運(yùn)輸體系提出了更高要求，且公路工程為避免影響城市規(guī)劃與發(fā)展，其線路相對偏僻，進(jìn)而造成施工單位在人力、物力等資源調(diào)度上難以達(dá)到足夠效率，項(xiàng)目周期不斷延長，作業(yè)地點(diǎn)分散、現(xiàn)場作業(yè)難度不斷增加、施工資源調(diào)度難以跟進(jìn)。

此外，我國耕地資源十分緊張，因此，公路工程建設(shè)也要重點(diǎn)考慮對現(xiàn)有耕地的保護(hù)。復(fù)雜地勢環(huán)境下，為避免道路坡度過大，縮短公路里程，施工單位需按要求完成橋梁架設(shè)，而在這一過程中，無論是設(shè)計(jì)工作，抑或是現(xiàn)場施工，均要保持較高的技術(shù)水平。但實(shí)際設(shè)計(jì)階段卻很難考慮到所有的情況，施工單位應(yīng)配備高水平作業(yè)團(tuán)隊(duì)，一線施工技術(shù)人員及管理者應(yīng)結(jié)合具體情況，制定幾套切實(shí)可行的施工策略，在經(jīng)過審核確認(rèn)后，再進(jìn)行施工，而這一流程也會大幅削減施工建設(shè)效率，增大施工難度。[1]在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，公路工程施工單位對經(jīng)濟(jì)利潤十分看重，為實(shí)現(xiàn)利潤最大化，施工單位應(yīng)加快技術(shù)工藝創(chuàng)新，在保證質(zhì)量的情況下，保障現(xiàn)場施工安全，縮短工期。但是，很多施工單位的人力資源架構(gòu)及組織管理模式存在諸多疏漏，其實(shí)際管理效能與作業(yè)水平并不能適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境下公路工程建設(shè)需求，尤其是特殊地質(zhì)環(huán)境下的路基處理，區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力也因此受到很大的影響。

1.2 外界因素對公路工程的沖擊作用很強(qiáng)

公路工程建設(shè)完成后，需長期承受過往車輛的反復(fù)碾壓，并同時(shí)面對自然氣候環(huán)境形成的負(fù)面沖擊，而這些外界因素形成的不良干擾也導(dǎo)致公路工程的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度緩慢下降，其質(zhì)量與可用壽命大幅降低，尤其是公路橋梁與常規(guī)道路連接結(jié)構(gòu)，很容易出現(xiàn)橋頭跳車等惡性問題。對于公路工程而言，溫度與材料是影響特殊路基處理的關(guān)鍵因素。公路路基施工階段，施工人員需重視混凝土材料的配比是否合適，分析混凝土的實(shí)際固定作用，分析特殊路基處理環(huán)節(jié)相關(guān)材料對路基結(jié)構(gòu)的改善效果。

2 凍土區(qū)域路基處理措施

2.1 凍土區(qū)域路基處理現(xiàn)狀

我國凍土區(qū)域分布廣泛，若區(qū)域土層溫度低于0℃，且土層中水分含量較高，這些水分會凍結(jié)成冰，此時(shí)，一旦外界環(huán)境溫度發(fā)生改變，土層形態(tài)也會發(fā)生較大變化。冬季，環(huán)境溫度較低，區(qū)域土層將變成類似冰塊的堅(jiān)硬結(jié)構(gòu)，且體積會伴隨溫度下降而增大，頂推上層路基與路面。而在夏季，凍土層融化，體積縮小，土層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大幅下降，進(jìn)一步引發(fā)路基結(jié)構(gòu)發(fā)生沉降，路面變形、塌陷或破裂。我國凍土區(qū)域可分為季節(jié)性凍土與多年凍土，季節(jié)性凍土多分布在北方地區(qū)，而多年凍土多分布在青藏高原，且面積廣闊，其對區(qū)域公路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)影響巨大。

2.2 凍土區(qū)域路基施工及處理對策

為避免季節(jié)性凍土對路基結(jié)構(gòu)帶來的不良影響，施工單位應(yīng)從區(qū)域地質(zhì)環(huán)境實(shí)際特征角度著手，在路堤底部設(shè)置斷層，隔斷土層毛細(xì)水上升，避免凍土層融化時(shí)路基結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降問題。凍土層施工作業(yè)盡量采取保護(hù)措施，可采取塊石路基結(jié)構(gòu)措施，在路基底部填筑指定厚度的塊石，隨后在其上部鋪設(shè)路基。塊石層可對路基形成有效的保護(hù)力量，冬季，塊石層可快速排出路基中的熱量，并削減凍土層對路基與路面的頂推作用；夏季，塊石層可阻止凍土層對熱量的吸收，起到良好的冷卻作用，路基下層的土層溫度降低，如此可保證路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，以免其質(zhì)量與可用壽命受到影響。[2]

3 軟土型特殊路基的處理措施

3.1 軟土型特殊路基的基本介紹

軟土型特殊路基在我國公路工程建設(shè)作業(yè)中十分常見，軟土區(qū)域土層強(qiáng)度較低，且壓縮含量較大，一旦其內(nèi)部水分含量發(fā)生變化，其形態(tài)特征也會隨之改變，若公路工程施工單位采用的技術(shù)措施不夠合理，則路基結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度將難以達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)一步引發(fā)路面開裂、塌陷、路基下滑等諸多嚴(yán)重后果，直接危害過往車輛的行車安全，極大地影響區(qū)域交通運(yùn)輸體系的正常運(yùn)行，阻礙區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通常情況下，軟土型特殊路基處理多采用水泥土攪拌樁處理法、排水處理法或固化劑處理法等，施工單位可結(jié)合實(shí)際地質(zhì)特點(diǎn)與工程作業(yè)需求，針對性地采用相應(yīng)的處理工藝。

3.2 軟土型特殊路基的處理措施

3.2.1 水泥土攪拌樁處理法

水泥土攪拌樁處理法應(yīng)用期間，施工單位應(yīng)按要求配置攪拌樁機(jī)，將水泥注入指定土層中，并在設(shè)備輔助下完成攪拌，待水泥凝固后，土層性質(zhì)將發(fā)生改變，其硬度與穩(wěn)定性將大幅提高。水泥土攪拌樁處理法是固化劑處理法的重要分支，其以水泥作為固化劑，處理速度快，作業(yè)簡便高效，設(shè)備投入較低且路基強(qiáng)度改善效果明顯，因此，水泥土攪拌樁處理法在軟土型特殊路基處理中十分常見。此外，水泥土攪拌樁處理法亦可分為濕法與干法兩種。濕法作業(yè)模式中，施工單位需要將配置好的水泥砂漿注入軟土土層中，其優(yōu)點(diǎn)在于水泥砂漿可與路基下層原有土層有效混合，可快速改變其物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)，方便后續(xù)作業(yè)施工。濕法作業(yè)模式下，施工單位需等待混凝土凝結(jié)，方可進(jìn)行路基作業(yè)，整體作業(yè)周期相對較長。干法作業(yè)模式中，施工單位可將水泥干粉直接噴進(jìn)軟土土層之中，讓水泥干粉與原有的軟土進(jìn)行混合，水泥凝固時(shí)間非常短，但水泥干粉與軟土的混合效果不佳，不便于二次攪拌，軟土改良效果并不理想。[3]

3.2.2 固化劑處理法

除常規(guī)的水泥土攪拌樁處理法外，固化劑處理法也是一種相對高效的軟土型特殊路基處理措施，技術(shù)應(yīng)用期間，施工單位應(yīng)將特定的固化劑與作業(yè)區(qū)域軟土進(jìn)行攪拌混合，此時(shí)，軟土層的原有物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)將發(fā)生改變，并可在土層中形成網(wǎng)狀鏈接，土層的整體強(qiáng)度大幅提升，且土層物理形態(tài)也將保持良好的穩(wěn)定性。通常情況下，固化劑處理法多應(yīng)用于有機(jī)物質(zhì)含量較多的軟土層中，施工單位可在固化劑中使用無機(jī)鹽，如此可改變軟土層的物質(zhì)構(gòu)成，強(qiáng)度將得到改善。與此同時(shí)，固化劑處理法使用的無機(jī)鹽呈堿性，而這些無機(jī)鹽可在固化劑與土層發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)起到催化劑的作用，進(jìn)一步改善固化反應(yīng)活性，固化劑與原有軟土之間的黏結(jié)效果大幅提升。與此同時(shí)，固化劑處理法亦可在固化劑中加入一定量的活性劑，如此不僅可改善土層內(nèi)部的粘連性，亦可有效去除土壤中的雜質(zhì)，促使土壤硬化。

4 膨脹土型特殊路基的處理措施

膨脹土特殊路基多指區(qū)域土層為黏土，此類土層物理性質(zhì)很不穩(wěn)定，且具有失水收縮、遇水膨脹的特點(diǎn)，常規(guī)工程處理措施很難保證膨脹土區(qū)域路基穩(wěn)定性。此外，膨脹土層密度很大，在含水量較低的情況下承載能力非常強(qiáng)，若采用傳統(tǒng)檢測方式，施工單位很容易對其產(chǎn)生誤解，認(rèn)為區(qū)域土層具備良好的作業(yè)條件。但以長遠(yuǎn)角度分析，膨脹土在吸水與失水過程中，其體積將發(fā)生較大改變，路基結(jié)構(gòu)形態(tài)也會發(fā)生變化，路面開裂，甚至路基移位等問題也會隨之出現(xiàn)。膨脹土型特殊路基多采用土壤混合技術(shù)，抑或是路基填筑換填技術(shù)進(jìn)行處理，此類工程技術(shù)相對簡單，多數(shù)施工單位可快速掌握，本文不做贅述。

5 濕陷黃土型特殊路基的處理措施

濕陷黃土型特殊路基對于路基穩(wěn)定性而言十分不利，此類土層中含有大量碳酸鹽與硫酸鹽物質(zhì)，這些物質(zhì)遇水溶解，可溶性極強(qiáng)，這就導(dǎo)致區(qū)域土層一旦受到水體沖刷，就很容易溶入水中，進(jìn)一步引發(fā)路基塌陷事故。通常情況，濕陷黃土型特殊路基的土層多呈現(xiàn)黃色或黃褐色，其土層中干粉含量超過60%，一旦遇到潮濕環(huán)境，抑或是自然降水，很容易出現(xiàn)侵蝕問題，而這些特征對于公路路基建設(shè)而言十分不利，若強(qiáng)行施工，將帶來極為嚴(yán)重的安全隱患。濕陷黃土型特殊路基土層處理可從疏導(dǎo)水與攔截水兩個(gè)層面作為切入點(diǎn)，并同時(shí)分析土層之下是否含有地下水。濕陷黃土型特殊路基多采用換填處理法或強(qiáng)夯處理法進(jìn)行處理。

5.1 換填處理法

換填處理法在濕陷黃土型特殊路基處理作業(yè)中十分常見，實(shí)際應(yīng)用期間，施工單位需要將路基中含有黃土層的土壤全部挖除掉，并同步填筑穩(wěn)定性強(qiáng)且密度大的新材料。換填處理法場景適應(yīng)能力非常強(qiáng)，實(shí)用價(jià)值高，實(shí)際作業(yè)投入相對較少，施工單位可就地取材，工程整體投入亦可得到控制，施工質(zhì)量可得到保障。但換填處理法應(yīng)用期間也要考慮到黃土層的實(shí)際厚度，若厚度過大，則換填處理法消耗的作業(yè)時(shí)間與成本將大幅上升，且挖除作業(yè)產(chǎn)生的多余廢土也會對區(qū)域生態(tài)環(huán)境帶來巨大壓力。[4]

5.2 強(qiáng)夯處理法

強(qiáng)夯處理法是一種相對傳統(tǒng)，但是技術(shù)體系十分成熟的特殊路基處理對策。濕陷黃土型特殊路基處理階段，強(qiáng)夯處理法可有效改善土層密度，而在實(shí)際應(yīng)用期間，施工單位也要注意黃土層實(shí)際含水量的分析與控制。強(qiáng)夯處理法即利用夯錘對作業(yè)區(qū)域進(jìn)行反復(fù)錘擊，如此可提升土層密度，讓土層構(gòu)造更為緊實(shí)，承載力也會得到提升。強(qiáng)夯作業(yè)期間，黃土層中的空氣空隙可促使土層中的水分快速排出，土層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大幅提高。公路工程施工期間，強(qiáng)夯處理法可明顯改善黃土層的承受能力，因此，強(qiáng)夯作業(yè)法可有效應(yīng)用于濕陷黃土型特殊路基處理作業(yè)。

6 公路特殊路基的施工效率提升對策

6.1 注重施工技術(shù)創(chuàng)新與升級

隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，公路工程路基處理工藝也在不斷進(jìn)步，但是，諸多公路工程在路基處理層面仍存在很多不足，因此，對于公路工程施工單位而言，應(yīng)不斷加大技術(shù)創(chuàng)新力度，結(jié)合實(shí)際工程需求，注重技術(shù)升級與改造。

公路工程施工單位應(yīng)依照作業(yè)區(qū)域地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，以及地形地貌特征，制定合適的公路工程建設(shè)方案，最大限度地保證公路工程的社會經(jīng)濟(jì)效益，并同時(shí)控制公路工程的作業(yè)周期與成本投入，建立良好的組織管理體系，注重管理效率與運(yùn)營成本。此外，施工單位應(yīng)組織專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，重視技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用分析，進(jìn)一步完善施工前的勘測與準(zhǔn)備工作，制定合理的施工計(jì)劃、設(shè)計(jì)圖紙與合同文件，以保障公路工程建設(shè)質(zhì)量及施工安全為目標(biāo)，持續(xù)優(yōu)化施工方案，節(jié)約成本投入，最終實(shí)現(xiàn)利潤最大化。

6.2 構(gòu)建更完善的施工技術(shù)創(chuàng)新體系

創(chuàng)新是一個(gè)企業(yè)得以持續(xù)發(fā)展的根本，因此，各地方政府應(yīng)充分發(fā)揮其市場引導(dǎo)能力，大力鼓勵(lì)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，為產(chǎn)學(xué)研體系構(gòu)建掃清障礙，建立扶持政策，對創(chuàng)新企業(yè)進(jìn)行扶持與獎(jiǎng)勵(lì)，進(jìn)一步激發(fā)施工單位技術(shù)創(chuàng)新熱情，并進(jìn)一步控制其技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)成本。

同時(shí)，各地方政府可整合多方資源，為各類施工單位建立更為有效的技術(shù)溝通平臺，建立技術(shù)輔助單位，幫助各類施工單位及時(shí)處理作業(yè)期間遇到的技術(shù)難題，并同時(shí)組織權(quán)威專家進(jìn)行分析，有效推進(jìn)公路工程路基處理措施改革。[5]

7 結(jié)語

綜上所述，我國交通運(yùn)輸壓力連年增加，交通環(huán)境質(zhì)量要求也變得愈發(fā)嚴(yán)格，在此背景下，公路工程施工單位及施工從業(yè)者面臨著巨大的挑戰(zhàn)。為有效解決特殊路基作業(yè)環(huán)境對公路工程社會經(jīng)濟(jì)效益帶來的不良影響，施工單位與從業(yè)人員應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)特殊地質(zhì)環(huán)境下的路基作業(yè)模式分析工作，積極采取更為先進(jìn)的技術(shù)工藝，并以實(shí)際工程為核心，注重技術(shù)創(chuàng)新與改革，結(jié)合實(shí)際分析問題，尋找最佳的處理對策，最大限度地保證公路路基工程建設(shè)質(zhì)量，延長其可用壽命，提高其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性。