公路路基防護(hù)與加固的措施及技術(shù)要點
2015-04-01
公路路基在施工和使用過程中會長時間的暴漏在空氣當(dāng)中，在自然環(huán)境、巖土變化等因素的影響下，路基會發(fā)生物理、力學(xué)上的變化，導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性受到很大的影響，路基的質(zhì)量大打折扣，更會導(dǎo)致各類公路病害的產(chǎn)生。因此，最好公路路基防護(hù)與加固工作對于公路建設(shè)來說具有重要意義。在這一方面應(yīng)該從路基設(shè)計入手，綜合考慮路基位置、橫斷面尺寸、巖土組成等方面的因素，在此基礎(chǔ)上從保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性的角度出發(fā)采取針對性的防護(hù)與加固措施，以有效的減少各類公路病害的發(fā)生。
1路基堤岸防護(hù)
一些公路建設(shè)項目是沿河、湖而建的，這些公路的路基由于距離水源地很近，容易以受到的水作用力的侵蝕、沖刷、掏空，路基的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度穩(wěn)定性會受到一定的破壞。因此必須對路基的堤岸進(jìn)行防護(hù)和加固，在這里可以用加固岸坡、設(shè)置倒流結(jié)構(gòu)物等形式達(dá)到防護(hù)和加固的目的。比如說植被固堤、石砌護(hù)坡、擋土墻等等，具體的方法如下：
1.1植被固堤
一般來說沿河的公路水流方向與公路路基幾乎是平行的，這種情況下路基可以承受的水流流速為1.2-1.8m/s的季節(jié)性水流沖刷，在這種沖刷對于路基的影響很小，因此可以使用植被防護(hù)的方法來達(dá)到防護(hù)和加固路堤的目的。一般情況使用植草護(hù)坡就可以達(dá)到目的，對于那些重刷比較嚴(yán)重的，波浪侵襲或者望水高度的路基坡可以在公路與河流之間種植防護(hù)林帶的方法，來減少水流速度對路堤的沖刷，并改變河流的流向，達(dá)到保護(hù)路基與岸堤的目的。
1.2砌石或者混凝土護(hù)坡
一些河流的流量較大，水流較急，其岸堤的土壤條件不適合植被種植的情況可以采用砌石或者混凝土護(hù)坡，這種護(hù)坡一般用于流速在2-8m/s的路堤邊坡防護(hù)當(dāng)中。一般來說使用的單層或者雙層鋪砌的方法，具體要看河流的流速，一般被用在水流方向較平順的河岸灘地邊緣或不受主流沖刷的路堤邊坡的防護(hù)與加固中。但是對于一些主流沖刷、波浪作用強(qiáng)烈或有漂浮物撞擊的路堤卻不怎么適合，為了保持加固的效果可以用漿砌片石護(hù)坡的方法，這種方法能夠提高護(hù)坡的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，滿足更高要求的護(hù)坡防護(hù)與加固的需要。
1.3拋石和石籠防護(hù)方法
一旦路基遭到洪水沖刷破壞以后，在緊急搶修的情況下使用常規(guī)的防護(hù)加固方法已經(jīng)不能滿足防護(hù)和加固的需要。這是因為這個時候河道的水比較深，對于邊坡的基礎(chǔ)防護(hù)要求比較高。施工人員需要根據(jù)拋石邊坡坡度和選用石料粒徑應(yīng)根據(jù)水深、流速和波浪情況選擇合適粒徑的石料，一般來說應(yīng)該在30cm以上，坡度一般在石料沁水后形成的天然休止角以內(nèi)，厚度在60cm左右。石籠也是路基沿河防護(hù)中常用的一種方法，主要用以防止水流沖刷和風(fēng)浪侵襲的情況，因為水流的沖刷力會影響擋土墻、基礎(chǔ)沖刷深度過大影響到路基的穩(wěn)定性。石籠制作的時候所學(xué)的石料重量應(yīng)該比較大，具有一定的抗侵蝕、未風(fēng)華的石料，粒徑要超過石籠的網(wǎng)孔，這樣才能保證沉入坡腳以后不至于被水流沖壞，保持防護(hù)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。
2.軟土路基的加固方法
在公路路基施工當(dāng)中會遇到淤泥等軟土路基的情況，這種情況就需要對軟土路基進(jìn)行加固，只有這樣才能保證公路路基施工的質(zhì)量，軟土路基加固的方法主要有以下幾種：
2.1換填土層法
這種方法是軟土路基處理中比較常見的方法，也是最簡單的一種方法。這種方法是先將路基當(dāng)中的濕軟地基的部分挖除，然后再填入硬度、強(qiáng)度較大的礫石、灰土等等，再壓實使之達(dá)到公路路基的強(qiáng)度強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。換填土層法可以在短時間內(nèi)提高軟土路基的承載力，減輕路基沉降的情況方式，其基本的作用是加速軟土層的排水固結(jié)、防止凍脹。一般來說最常用的是換填砂墊層厚度也在50cm作用，具體的要看軟土層的厚度。在置換材料的選擇上，要盡量選擇級配良好的中粗砂，顆粒系數(shù)要保持一定的均勻性。含泥量最好不要超過5%，只有這樣才能保證置換后的路基的強(qiáng)度符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。雖然這種方法比較簡單，但是在使用的時候需要注意原有環(huán)境對新土層的侵蝕和破壞，尤其是水的侵蝕，可能會導(dǎo)致置換后的路基在長期侵泡的作用下再次還原成軟土路基，因此這種方法不適合含水量較大的軟土層的處理。
2.2排水固結(jié)法
排水固結(jié)法也是一種常見的軟土層的處理方法，軟土層的形成與土壤中的含水量密切相關(guān)，從理論上講只要將軟土層中的水排出以后，并減少原土層的透水性，就能達(dá)到固結(jié)土層、增加強(qiáng)度的目的。排水固結(jié)法主要有砂井堆載預(yù)壓法、降水預(yù)壓法和真空預(yù)壓法等幾種，在這其中最常見的就是砂井堆載預(yù)壓法，這種方法是在軟土層當(dāng)中中加設(shè)砂并豎向排水通道或鋪設(shè)砂墊層，然后用堆載預(yù)壓的方法將軟土層當(dāng)中的水分?jǐn)D出，通過堆載預(yù)壓達(dá)到增加土層密度和強(qiáng)度的目的。在具體的施工過程中砂井的直徑要達(dá)到30cm左右，砂井的深度要達(dá)到直徑的8-10倍。砂井在路基的平面上一般是正方形和三角形，砂井一般使用沉管法程控，所用的砂一般要選擇中粗粒，同時要控制好含泥量。其中灌砂量一般要達(dá)到砂管體積的95%以上。值得注意的是這種方法當(dāng)前也在不斷的發(fā)展，技術(shù)上不斷進(jìn)步，一些地方在排水固結(jié)的過程中開始使用袋裝砂井排水固結(jié)，達(dá)到了不錯的效果。但是在使用的過程中更需要注意確定砂井的深度，需要施工人員在使用之前正確確定排水固結(jié)區(qū)域的軟土層的厚度，以及施工的具體標(biāo)準(zhǔn)和要求。
2.3擠密樁加固法
擠密樁加固法是先將成孔內(nèi)的土基當(dāng)中灌上沙礫、碎石、灰土、石灰等材料，然后對灌進(jìn)去的材料進(jìn)行搗實，在軟土層當(dāng)中形成直徑較大、間距較小的群樁體。樁體在軟土層當(dāng)中相互擠壓，通過擠壓能夠顯著增加。這種技術(shù)是先將成孔內(nèi)的土基當(dāng)中灌上沙礫、碎石、灰土、石灰等材料，然后對灌進(jìn)去的材料進(jìn)行搗實，在軟土層當(dāng)中形成直徑較大、間距較小的群樁體。樁體在軟土層當(dāng)中相互擠壓，通過擠壓能夠顯著增加軟土層的密度，減少軟土層當(dāng)中的孔隙率，并將軟土層當(dāng)中的水分?jǐn)D出，達(dá)到加固軟土層的目的。擠密樁的種類有很多，根據(jù)孔內(nèi)填料的不同可以分為砂樁、碎石樁和石灰樁等幾種。在使用的時候要注意樁與樁之間的距離，樁距一般要在0.6-1.5m左右，樁徑一般在20-30cm左右。在具備的布置上一般是梅花形，樁子的深度要與軟土層的深度相一致。樁的成孔方法也比較多，從施工的角度講可以選擇沖擊和振動成孔，采用振動成孔的方法一般是使用起重機(jī)吊起振沖器，利用振動和高壓水的共同的壓力作用，在擠壓的過程中經(jīng)過清孔用循環(huán)水將軟土層當(dāng)中的泥漿擠出來，在此基礎(chǔ)上再填充新的材料，經(jīng)過壓實以后使軟土層的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求。
總之，公路路基防護(hù)與加固在不同的情況下有著不同的要求，對已沿河、湖、海的公路一般需要做好路基的防護(hù)工作，而對于公路建設(shè)中的軟土路基一般要采取置換法等加固方法，使路基能夠達(dá)到公路建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
