淺論公路路基工程加固技術(shù)
2015-07-13
對(duì)于公路來說，路基是根本，路基承受著來自路面的壓力，路基要發(fā)揮作用，就必須要具備較強(qiáng)的承載力和穩(wěn)定性，這就要求我們通過路基加固技術(shù)對(duì)路基進(jìn)行壓實(shí)和加固，這樣的話才能提高公路的質(zhì)量，從而達(dá)到預(yù)期的效果。
一、公路路基加固工程
按照路基加固的部位，可以將路基加固分為坡面防護(hù)加固、邊坡支擋、濕弱地基加固等三種類型。其中坡面防護(hù)加固是指路基防護(hù)中均有加固作用；邊坡支擋則包括了擋土墻、護(hù)肩墻、護(hù)面墻、護(hù)腳墻、護(hù)坡的路基邊坡支擋，還包括支垛護(hù)腳、石籠、浸水墻、駁岸、拋石、護(hù)坡的堤岸支擋；濕弱地基加固則包括擠密、排水固結(jié)、化學(xué)固結(jié)、換填土、輾壓密實(shí)等幾個(gè)方面。
二、公路路基工程加固技術(shù)
目前，路基加固處理技術(shù)在道路工程、建筑工程及軟弱土地基加固施工中得到了廣泛應(yīng)用，取得了很好的成效。采用路基加固技術(shù)進(jìn)行加固處理，可以大大提高路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，同時(shí)經(jīng)過嚴(yán)格的管理和精心組織，還可以縮短施工周期、降低工程投資。使用路基加固技術(shù)對(duì)路基進(jìn)行相應(yīng)的處理，其作用機(jī)理包括土的置換、改良以及補(bǔ)強(qiáng)這三個(gè)環(huán)節(jié)。其中，土的置換是指以砂墊層等良質(zhì)土換掉軟土層的土；土的改良則是采用熱、電、化學(xué)、力學(xué)等手段增加路基土的密度或使路基土固結(jié)；土的補(bǔ)強(qiáng)是為了改善和加強(qiáng)路基土的剪切特性，采用繩網(wǎng)、板樁、薄膜等物質(zhì)約束住路基土，或者將抗拉強(qiáng)度高的補(bǔ)強(qiáng)材料放入土中形成復(fù)合路基，這樣就能大大增強(qiáng)路基的強(qiáng)度?，F(xiàn)階段的公路路基加固技術(shù)主要有重力式擋土墻工程技術(shù)、錨桿擋土墻工程技術(shù)以及加筋土擋土墻工程技術(shù)。重力式擋土墻工程技術(shù)是目前常見的一種擋土墻形式，這種技術(shù)主要以墻體的自重來抵抗墻后土體的土壓力，從而維持土體的穩(wěn)定；而錨桿擋土墻工程技術(shù)主要適用于挖基困難的地段和缺乏石料的地區(qū)，如陡坡路堤、巖質(zhì)路塹路段等地段。加筋土擋土墻工程技術(shù)在地形較為平坦且寬敞的路段上應(yīng)用比較廣泛，主要由填料及在其中布置的拉筋和墻面板等幾個(gè)部分組成。
三、公路路基加固處理的主要工藝流程
（一）制定施工方案
在制定施工方案時(shí)，需要從路基的實(shí)際使用情況出發(fā)，制定具有針對(duì)性的方案。如果路基不能滿足道路工程以及行車荷載的要求時(shí)，就需要對(duì)路基進(jìn)行加固，以往的做法是挖除并換填土層之后加以壓實(shí)以使其達(dá)到符合規(guī)范要求的密實(shí)度，從而使路基達(dá)到足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。這種做法雖然能提高路基的使用性能，但卻難以保證施工的進(jìn)度，施工成本也比較大。因此，在實(shí)際施工中可以采取局部換填的方法，可以避免出現(xiàn)以上問題。
（二）加固方法
常見的路基加固方法主要有以下6種，現(xiàn)做一下簡(jiǎn)單介紹。
1.換填土層法：顧名思義，就是挖除路基基底下一定深度范圍的濕軟土層，以強(qiáng)度較大的砂、碎石、素土、礦渣灰土進(jìn)行置換，還可以加入一些無侵蝕性且性能也比較穩(wěn)定的土類。這樣可以加速軟弱土層的排水固結(jié)，消除彩脹土的脹縮作用，還能防止凍脹、減少路基沉降量、提高路基的承載力，主要適用于暗溝、暗塘的加固處理。
2.排水固結(jié)法：這種方法是使用堆載進(jìn)行預(yù)壓，將路基土中過多的水分?jǐn)D出，從而達(dá)到壓實(shí)土粒、提高路基的抗剪強(qiáng)度和加固的目的，排水固結(jié)法主要適用于加固包括人工沖填土層和天然沉積層的軟弱路基，例如水力沖積土、淤泥質(zhì)土、淤泥及沼澤等。一般來說，其加固效果的好壞與土層固結(jié)特性、預(yù)壓荷載、厚度、預(yù)壓時(shí)間等具有直接的關(guān)系。
3.重錘夯實(shí)法：這種方法主要利用鋼筋混凝土制成相應(yīng)規(guī)格的截頭圓錐體，使其產(chǎn)生強(qiáng)大的夯擊效應(yīng)，進(jìn)而在地基中產(chǎn)生強(qiáng)烈的動(dòng)應(yīng)力和沖擊波，使地基土動(dòng)力固結(jié)密實(shí)，從而實(shí)現(xiàn)加固路基的目的。此種方法適用于稍濕的一般粘性土、砂土、雜填土和濕陷性黃土等。
4.機(jī)械碾壓法：這種方法是路基加固工程中最為常見的一種壓實(shí)方法。主要是即利用壓路機(jī)等碾壓機(jī)械的自重在路基表面上來回開動(dòng)，壓實(shí)并加固松散的路基土，這樣可以使路基土的不透水性加大，路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性也得到相應(yīng)的提高，從而避免了路基在道路行車荷載作用下出現(xiàn)沉降。這種加固方法主要適用于低飽和度的黏性土、碎石土、砂土、雜填土等。
5.樁基加固法：這種方法是在軟土路基中利用制孔機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆孔，然后填入相應(yīng)的加固料制成樁，使樁和軟土構(gòu)成一種復(fù)合地基。這樣就可以使加固料和土體共同作用，提高路基的承載力。根據(jù)填人的加固料，可以將樁基分為生石灰樁、碎石樁、擠密砂樁等幾種。
6.深層攪拌法：這種方法主要是利用水泥、石灰等材料作為固化劑的主要?jiǎng)┝?，使用特制的深層攪拌機(jī)械在路基深處對(duì)軟土與固化劑進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，在攪拌過程中二者會(huì)產(chǎn)生一系列的物理和化學(xué)反應(yīng)，最終形成軟土硬結(jié)，從而得到整體性以及水穩(wěn)定性較好的具有一定強(qiáng)度的路基土。
以上幾種路基加固方法均可以起到增強(qiáng)路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性的作用，但在使用過程中，一定要結(jié)合實(shí)際情況，有針對(duì)性加以選用，避免出現(xiàn)不切實(shí)際、盲目套用的情況。在使用的時(shí)候要仔細(xì)分析和考慮路基的周邊環(huán)境、地質(zhì)條件、材料來源、處理指標(biāo)及范圍、工程費(fèi)用及進(jìn)度等情況，選擇合適的加固處理方法。
四、公路路基工程加固防護(hù)管理
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在巖土工程案例中，水是直接影響項(xiàng)目成功與否的關(guān)鍵因素，許多路基病害都與水的侵蝕有關(guān)。因此，進(jìn)行加固防護(hù)管理，必須要做好路基排水工作，進(jìn)一步完善排水系統(tǒng)。在公路路基施工中，應(yīng)高度重視排水工作，防止出現(xiàn)潛在的質(zhì)量隱患，給公路工程造成不必要的損失。在公路路基的施工工程中，要做好地區(qū)排水與地面排水的協(xié)調(diào)工作，盡可能的發(fā)揮邊溝、截水溝、急流槽以及排水管等設(shè)施的作用；同時(shí)，路面上的路拱橫坡應(yīng)��2%，還要進(jìn)一步降低水的滲透率，避免其沖刷路基邊坡；路基地下排水應(yīng)充分發(fā)揮暗溝、盲溝、滲井、滲溝的作用，水流量較大的情況下可在滲溝設(shè)置滲水管，以確保路基的工程質(zhì)量。
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修建巖土工程項(xiàng)目使地層的原始平衡狀態(tài)發(fā)生了改變，同時(shí)還會(huì)受到各種自然因素的影響，另外人為擾動(dòng)也會(huì)對(duì)道路路基產(chǎn)生一定的影響。因此，需要做好防護(hù)管理工作，而支擋防護(hù)、沖刷防護(hù)以及坡面防護(hù)是路基防護(hù)中較為常見的措施。目前，在支擋防護(hù)中占主要地位是擋土墻，在實(shí)際工程中，要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況，對(duì)擋土墻進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)的同時(shí)還要確保施工能夠落實(shí)到位。同時(shí)，還要對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)，盡可能的防止地表水流的沖刷以及坡面巖土的風(fēng)化剝落。在防護(hù)過程中應(yīng)采用砌石框格種草防護(hù)，如果巖石邊坡已經(jīng)破裂或者易于風(fēng)化，還應(yīng)噴射纖維混凝或錨桿掛網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行處理。這樣不僅可以改善生態(tài)環(huán)境，還可以美化景觀。
總結(jié)
今后一段時(shí)期，高速、重載線路將是我國(guó)公路的主要發(fā)展方向，這意味著在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和施工質(zhì)量等方面對(duì)路基的強(qiáng)度和沉降水平提出了更高的要求。要達(dá)到這種相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，就必須對(duì)路基加固措施給予必要的重視。在施工過程中，要按照設(shè)計(jì)和規(guī)范的要求完成每一道工序，同時(shí)還要抓好施工組織和施工管理工作，努力提高施工質(zhì)量，最大限度的提高公路路基的使用性能。
