下伏溶洞山區(qū)公路路基處治技術(shù)及效果分析

曾禮洪

（陜西建工機械施工集團有限公司，陜西 西安 710032）

現(xiàn)階段，我國施工建造的公路工程數(shù)量較多，而且很多公路建設(shè)于地勢險峻、水文活動頻繁的山區(qū)，特別是存在溶洞的山區(qū)公路工程建設(shè)項目，如果施工單位在具體施工期間，沒有對當?shù)氐淖鳂I(yè)環(huán)境進行詳細分析，直接按照常規(guī)方法進行路基環(huán)節(jié)的施工，會導致公路工程在投入應(yīng)用后出現(xiàn)多種病害，交通事故率較高，嚴重威脅過往于道路上行人及駕駛?cè)藛T的生命及財產(chǎn)安全。針對此種情況，要求工程施工單位可以對巖溶山區(qū)的公路工程路基施工工作予以高度重視，之后編制可行性高的施工方案、應(yīng)用現(xiàn)代化的先進施工技術(shù)、質(zhì)量性能優(yōu)良的施工材料，高質(zhì)量、高效率的開展路基處治施工，確保經(jīng)過處治的公路路基有著理想的處治效果，以此為工程后續(xù)順利施工打下堅實的基礎(chǔ)。

1 某下伏溶洞山區(qū)公路工程概況

文章選擇的公路工程案例位于貴州省山區(qū)，所建公路等級為二級，公路總長度為98 km，施工道路路面設(shè)計為2車道，道路寬度為10 m。研究該條建設(shè)公路沿線的地形地貌基本情況，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的地質(zhì)條件非常復(fù)雜，巖溶發(fā)育程度高，其中巖石基本屬于碳酸巖、溶洞數(shù)量多，共計80多處，大部分巖溶發(fā)育呈裸露狀；同時，在公路工程的部分施工路段處發(fā)現(xiàn)有隱伏溶洞，此處巖石基本屬灰?guī)r，存在一定程度的風化表現(xiàn)，有著較深的基巖面埋深情況；此外分析巖溶地區(qū)地形土層性質(zhì)，可知主要分為三層，其中，第一層屬于人工填土層，穩(wěn)定性較差；第二層為黏土，呈可塑與硬塑狀態(tài)，質(zhì)地疏松，土層厚度最小處為2 m，最大處為7 m；第三層為灰?guī)r，具有溶蝕、風化特點，巖石埋深最深處可達7 m。研究溶洞內(nèi)的情況，發(fā)現(xiàn)少部分溶洞內(nèi)出現(xiàn)有呈破碎樣的灰?guī)r填充物，并且溶洞與地下水相連接，地下水活動會對巖溶發(fā)育產(chǎn)生積極影響，對于公路地基則會產(chǎn)生不利影響，所以上述情況的存在，給公路工程路基施工及道路的安全運營埋下了隱患，需要施工單位可以對該工程的路基施工區(qū)域的地質(zhì)條件進行詳細調(diào)查，然后可以編制處治技術(shù)方案，控制工程路基施工巖溶地區(qū)的變形、破壞等風險，確保工程的建設(shè)質(zhì)量良好，使得山區(qū)巖溶作業(yè)環(huán)境對路基施工質(zhì)量產(chǎn)生的不良影響可有效下降。

2 下伏溶洞山區(qū)公路路基處治技術(shù)和效果分析

2.1 處治技術(shù)

首先，預(yù)測溶洞塌陷所致的公路地面變形情況，常規(guī)情況下在巖溶地區(qū)施工建設(shè)的公路工程，如果在應(yīng)用期間發(fā)生溶洞塌陷問題，則會造成地面傾斜、扭曲、坍塌等變形情況，導致公路的使用安全性嚴重受影響。所以在公路路基施工之前，要求施工單位工作人員結(jié)合所要建設(shè)公路的基本情況進行變形預(yù)測研究，從而基于地面變形計算理論、等效坍塌面積模型、工程類比法預(yù)測具體的變形情況，可將大小不一的溶洞面積進行等效面積處理后，構(gòu)建基于等效面積的溶洞（橢圓）模型，最終可以得到地面變形預(yù)測值，即溶洞塌陷量為10%時，地面發(fā)生的水平變形、位移、傾斜及下沉參數(shù)分別為14、39、108、440 mm，該指標值分別為40%與100%時，地面變形結(jié)果為59、150、397、1 460 mm和170、283、685、2 400 mm，所以溶洞塌陷量與地面變形之間存在緊密聯(lián)系，且為正相關(guān)關(guān)系，塌陷量愈大，地面變形程度愈嚴重[1]。

其次，處治方案，可利用止水帷幕進行溶洞止水處理，以便控制地下水活動對于溶洞溶蝕的變化情況，同時，采用加固填充物進行加固處理，便可增強公路路基的穩(wěn)定性。具體作業(yè)方法為：第一，注漿。進行該環(huán)節(jié)施工期間，要求施工人員結(jié)合作業(yè)方案的內(nèi)容及參數(shù)，對注漿孔位置進行明確定位，最終確定的注漿孔需呈梅花狀，而且各個注漿孔之間需要保持一定的間隔距離，一般為1.5 m，之后便可利用鉆機在孔位處進行鉆孔處理，鉆頭鉆入過程中不可隨意移動鉆入設(shè)備，以免出現(xiàn)鉆孔的傾斜、角度偏差過大的情況，防止出現(xiàn)注漿管注漿受阻情況；鉆孔工作結(jié)束后，可以利用清水進行鉆孔的清潔處理，避免孔內(nèi)存在大量的土體或巖石碎末；待鉆入孔質(zhì)量經(jīng)過檢查沒有任何問題后，要求施工人員依照標準的材料配合比，進行注漿材料的配置處理，然后再進行注漿泵安裝與調(diào)試、注漿管安裝、壓水試驗，確定注漿管已經(jīng)安裝至相應(yīng)的地方且管道內(nèi)部通暢性良好時，施工人員可操作注漿泵進行注漿處理，要求工作人員在注漿操作期間，對于注漿壓力及時間進行合理控制，這兩項指標值分別為0.3 MPa、連續(xù)注漿時間在半小時以上，之后便可以進行注漿孔的注漿操作，如果每分鐘的吸入漿料材料在40 L之下，并且注漿一段時間后發(fā)生冒漿，冒漿點的范圍在3 m以上、不超過6 m的情況下，或者較之于平均注漿量發(fā)生單口注漿量嚴重超標等情況時，提示注漿工作可以結(jié)束；施工人員成功進行注漿操作之后，要求對注漿區(qū)域的作業(yè)質(zhì)量進行檢查，確定不存在任何質(zhì)量問題后，可進行下一個環(huán)節(jié)的施工，如果注漿質(zhì)量不達標則繼續(xù)配置注漿材料進行回填處理，以此構(gòu)成止水帷幕，杜絕地下水繼續(xù)溶蝕巖石的情況再次發(fā)生；第二，蓋板澆筑。該環(huán)節(jié)則要求施工人員選擇質(zhì)量達標、規(guī)格符合作業(yè)要求的填充物，進行部分易塌陷溶洞的填充處理，以此增強溶洞的抗變形能力，而且需要在地基施工區(qū)域進行蓋板澆筑施工，以此可對溶洞變形情況對于地基穩(wěn)固性所致不良影響加以抵抗，促使公路工程地基作業(yè)質(zhì)量較好。進行蓋板澆筑施工時，施工人員需要對作業(yè)區(qū)域留存的雜物先進行清理，而后檢查地基平整度，若該指標符合要求，可使用碎石（厚度大）、水泥材料進行基層施工，其中，碎石找平時的厚度控制為15 cm，而水泥層則為20 cm，以上兩層施工結(jié)束后，施工人員可利用碾壓設(shè)備作以作業(yè)區(qū)域有效地碾壓處理，然后依次進行綁扎鋼筋、驗收隱蔽工程、安裝混凝土模板、砼澆筑及振搗、養(yǎng)護處理等工作，便可確保最終完成的蓋板澆筑作業(yè)質(zhì)量較好[2]。

2.2 處治效果

公路工程路基處治施工過后，對路基應(yīng)用質(zhì)量進行試驗分析，研究結(jié)果可以了解到對于溶洞進行止水帷幕處理及地基澆筑蓋板處理后，路基基底的變形量較之于工程路基處治前有著大幅度的下降表現(xiàn)，并且分析圍巖應(yīng)力在處治施工前后的變化情況，發(fā)現(xiàn)該指標于工程施工后呈現(xiàn)出整體受力的狀態(tài)，未見圍巖局部受力過大情況，所以綜合來看公路路基處治技術(shù)的應(yīng)用效果好，其中，注漿、蓋板澆筑技術(shù)的應(yīng)用價值高，在技術(shù)應(yīng)用之后使得公路路基的穩(wěn)定性、承載能力有著較大改變，促使處治后的公路路基施工質(zhì)量符合工程預(yù)期的施工效果。

3 結(jié)語

在巖溶山區(qū)開展的公路工程施工期間，要求施工單位可以參考施工區(qū)域的環(huán)境條件及路基施工要求，進行路基處治技術(shù)的研究，以此在技術(shù)應(yīng)用后使得溶洞路基經(jīng)過處理后的土體穩(wěn)定性良好，變形及塌陷等地質(zhì)問題能夠得到良好的防治，促使公路工程項目可以在既定的工期內(nèi)保質(zhì)保量的施工建設(shè)完工，投入應(yīng)用后的使用質(zhì)量良好，提升公路使用的安全性及可靠性。