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10月24日一大早,在西吉县吉强镇王昭村S60西吉至会宁(宁甘界)公路工程(简称“西会公路”)施工现场,架桥机高高耸立,罐装水泥车来回穿梭,近百名工人不畏寒风,按指挥进行梁板安装、浇筑现浇桥混凝土。西会公路作为G22青兰高速与G70福银高速的联络线,也是宁夏重要的省级高速公路,其沿线全部为湿陷性黄土、沟壑纵横,地质情况复杂,砂石材料匮乏,交通不便,桥隧比例高达30%以上,是宁夏迄今高速公路施工项目桥隧比例最高、工程施工条件最为复杂的工程项目之一。
多项技术创新 保证路基质量
据悉,西会公路地处西吉县境内,总体呈东北至西南走向,起点位于西吉县城东接固西高速公路,终点位于西吉县平峰镇李家堡子与甘肃省境内的青兰高速连接,路线全长48公里,途经西吉县吉强、马建、震湖、平峰等乡镇,概算投资约40亿元,计划2020年底建成通车。通车后,从固原到兰州的时间能比现在缩短1小时,成为打通西吉向西快速发展的快速通道。
然而,在该项目的施工过程中,沿线及附近存在滑坡、湿陷性黄土、盐渍土及软土路基等不良地质和特殊地质。而不良地质处理是此次施工过程中控制的重难点,也是保证路基质量的基本要求。
在困难面前,建设者们制订科学应对措施和办法,克服了海拔高、有效施工期短、地质条件差等难题,有效采取素土挤密桩、水泥挤密桩、水泥搅拌桩和高速液压夯等施工工艺和技术,全力消除地质隐患和灾害,保证了工程建设的顺利实施,全面完成了2018年度7亿元的建设投资计划。
据宁夏公路建设管理局工程师马永智介绍,湿陷性黄土下沉稳定后,受水浸湿,土结构容易迅速破坏,造成路基、桥涵处不均匀沉降现象,会严重影响到公路桥梁的使用寿命、行车舒适度及行车安全。“这就要通过消除黄土的湿陷性,提高地基的承载力、降低土的压缩性。”
马永智向记者介绍,对湿陷性黄土处理主要根据湿陷等级采用换填、水泥(素土)挤密桩等措施。“换填法就是填方路段基底开挖土方后,基底用轻到中型钢轮静作用压路机碾轧3至5遍,保证碾轧密实,避免翻浆,基底上部设置50厘米厚8%水泥土封闭,下部再根据黄土湿陷性等级换填相应厚度的普通土。”水泥土挤密桩是用水泥和土根据工程需要按比例拌和并在桩孔内夯实加密后形成的桩,可消除地基的湿陷性,提高承载力,降低压缩性;处理深度达15米,可就地取材,降低工程造价。
专家精准“把脉” 奠定施工基础
西会公路还有个重难点工程,也是关键控制性工程——庞湾隧道,位于西吉县庞湾村境内,全长1605米。隧道为黄土隧道,围岩较差,其中Ⅴ级以上围岩占隧道总长的75.3%。隧道进出口均位于深挖高边坡段,其中进口段172米洞身位于地下水位以下,黄土隧道遇水软化失稳,成洞性极差,开挖后无自稳能力,极易出现塌方冒顶情况,隧道施工难度大,风险高,隧道施工安全管理、质量控制难度较大。
“隧道进口方向约400米范围内黄土状粉质黏土层呈软塑-流塑状,层厚约9—13米,土层无自稳性,土体软弱无法承载机械施工,开挖及运输难度极大。”宁夏公路建设管理局工程师雷浩介绍到,为保证隧道尽早进洞施工,宁夏公路建设管理局多次组织设计单位、监理单位、施工单位进行探讨研究,并邀请专家现场调研,优化开挖方案,从线路中心纵向拉通中槽,以达到降水目的。
参建各方克服困难,科学组织,合理施工,采用基底铺设土工布、铺垫钢板、回填干土、施做斜向便道等多种措施打通进洞通道;修建斜向施工便道、路基开槽降低水位、掺和干土开挖、加强排水、调整边坡坡率等措施,历经5个月的艰苦奋战,克服征拆、环保、地材短缺等困难,开挖60余万立方米,在保证安全质量的前提下,庞湾隧道于今年8月29日进口开始正式进洞施工,为黄土地区流塑状黏土路基、隧道进洞开挖积累了重要经验,也为西会高速全线贯通打下了坚实基础。
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