公路施工路基加固技術研究

【摘 要】公路路基是路面的基礎，其承受著機車車輛與路面的極大荷載，而且必須使荷載擴散到地基深處。在水平方向上，公路路基與橋梁或隧道一起連接成完整的交通線路；而在縱斷方向上，公路路基應當提供交通路線所需高程。事實表明，如果公路路基不夠堅固穩定，那么公路路面也不可能保證結實穩固，因為公路路基強度與穩定性決定了公路路面的強度與穩定性。所以，要想保證公路路基可以有效抵抗自然因素影響，應當定期使用合理的技術手段監測公路路基，而且如有必要則須對公路路基進行維修加固，避免公路路基危害進一步蔓延。本文將探討公路施工路基加固技術，并提出一些加固公路路基的實用技術。

【關鍵詞】公路施工；路基加固；技術；

1、引言

近年來隨著我國高速公路建設迅猛發展，人力、物力投入不斷加大。鑒于公路工程建設技術要求高與施工范圍大的特點， 從而公路施工必須不斷創新與運用新技術新工藝，保證公路工程質量與效率。我國處理公路路基問題大致有這幾個時間段， 20世紀70 年代之前， 礙于技術不成熟與經濟貧乏原因， 公路設計時盡量避開軟土地段， 節省工程投資， 但是使用公路時出現問題；到20 世紀80至90 年代， 由于人口膨脹與土地資源緊張， 隨著軟土地基加固技術發展，加上經濟條件改善， 軟土加固技術被應用于不同領域；20 世紀90 年代之后， 各種建筑工程與土木工程中已廣泛使用多種公路路基加固技術。最后本文將分析公路施工路基加固技術，并提出一些加固公路路基的實用技術。

2、常用加固路基方法

2.1 強夯法

強夯法又名為動力固結法或者動力壓實法，因此方法為法國Menard 技術公司首創的土體加固方法而得名。如果公路路基有大面積要夯實，則需進行試夯，通過試夯來驗證公路設計參數，如果存在不符等問題則需重新調整，使公路設計更加科學，利于進行公路工程施工；若是在夯擊過程中遇上彈簧等問題，必須立刻停止施工，重新對方案進行改進使之適用于知道施工；強夯法是以加固路基土體為目的的，所以必須保證強夯工作之后能滿足設計要求，如不然，需要重新設計。

加固機理：早期理論一般認為， 強夯時產生巨大沖擊能量， 導致路基土體產生強烈的震動， 而壓縮土中孔隙， 使局部的土體液化與夯擊點周圍形成裂隙， 會產生排水通道，孔隙水可以順排水孔道流出， 最后路基土體固結而減少公路路基沉降，使公路承載能力提高。但是目前的振動波理論以為： 強夯是把機械能轉為勢能， 再化為動能。當重錘作用于地基時， 公路路基土體產生震動， 在公路地基土中產生的震動波向路基四周擴散。并且公路地基是具有彈塑性的材料， 遇上巨大沖擊能時， 質點又可以在連續介質內產生振動， 隨著振動能量傳遞給連續介質， 最終使周圍介質振動。

具體施工工藝：首先要平整好場地， 再根據最終布置圖選擇準確的夯擊點位； 起重機調整夯錘與夯擊點的位置， 準確測量夯點錘的頂高程；把夯錘吊至預定的高度， 當夯錘脫鉤落下之后放下吊鉤， 再次測量錘頂的高程， 如果有因坑底傾斜導致夯錘不正的問題， 必須立即整平坑底；將上述步驟三重復一次， 再根據規定夯擊次數與夯擊標準完成夯擊點；其余夯點即可重復上述的步驟二三四， 直到完成所有的夯點。其次填平夯坑， 同時對場地高程進行精確測量；如果完成全部夯點且不存在彈簧問題，則能夠實施下一輪夯擊。

2.2 注漿法

注漿法即基于氣壓、液壓與電化學原理，使用注漿管把漿液注入地層，漿液能夠擠占填料中水分或空氣的位置，再經過一段時間的人工控制，漿液能使本來松散土料或裂隙固結一體，形成一個結石體，其具有強度大、防水性能高以及化學元素穩定性的特點。常用的注漿方法目有：劈裂注漿、滲透注漿、噴射注漿以及壓密注漿。

加固機理：使用注漿管把漿液地注入公路地基中，漿液填充、擠密和滲透等方式擠占填料中水分或空氣的位置，通過一定時間的人工作用凝固后，漿液使本來松散的填料形成高強度與高防水性的結石體。具體工藝流程：首先鉆孔機鉆孔，注泥漿，下套管；其次鉆孔機繼續鉆孔，進行清渣與清孔；往孔內放置鋼筋籠，用水清底后，再插入混凝土導管，往導管內澆筑混凝土；第三把導管拔出，最后插樁頂鋼筋。

施工工藝：設計注漿孔排列時， 一般情況是先將注漿區的外部圍住， 中間插孔注入混凝土， 再壓實， 這種工序利于提高注漿質量。因此注漿工序要堅持逐層加密原則。此外必須注意如要保證漿液均勻滲透， 必須控制注漿段長，不能過長。

2.3 機械碾壓法

機械碾壓法是比較常見的公路路基加固法，它通過壓路機、推土機以及其他碾壓機械，于公路路基表面來回碾動，借助機械重量壓實松散路基土層，能夠提高路基土層強度，防止公路路基因車輛荷載而導致嚴重沉降，也可加大公路路基土層的不透水性，以及增強公路路基穩定性。機械碾壓法一般適用于在地下水位之上的大面積填土公路路基加固，還有非飽和粘性土與雜填土公路路基加固。

加固機理：泥土中，當一定壓實功能作用時，如果含水量較小，那么土顆粒表面只有結合水膜，導致土顆粒間引力較大。這時土顆粒間相對移動不易，土干密度小。但是如果含水量變大，那么土顆粒表面水膜會不斷加厚，導致顆粒間引力減弱。此時如有外力作用，土顆粒間較易發生相對移動，干密度變大。隨含水量繼續變大，若達到最佳含水量，土顆粒孔隙中就會出現自由水。這種情況下即使土顆粒比較容易發生移動，不易排出多余水。加之外力作用，會加大孔隙水壓，正好能夠抵消沖擊作用，防止土粒移動，路基土體反而不能被壓實，導致干密度減小。因此機械碾壓法必須在含水量適量情況下進行，方能取得預期效果。

施工工藝：使用機械碾壓法時，公路路基填方必須由低向高，，從最低向頂層進行分層碾壓。碾壓機械作業之前，先使用推土機推平土層，進行四五遍預壓， 保證公路路面平整。再經過壓路機多次慢駛碾壓， 把填土厚度壓至低于30 cm。要注意壓路機碾壓方向是由兩邊至中間， 并且保證碾輪下次碾壓輪跡與上次碾壓后輪的輪跡大約重疊一半。注意碾壓時的行使速度， 以及碾壓遍數必須高于六遍。碾壓完一層后，應當使用人工或者推土機整平，使層間緊密結合，之后再填土與繼續碾壓。如果路基土層表面過于干燥，必須噴水濕潤， 保證土層含水量處于最佳狀況， 以便土層間較好結合。此外對于公路路基邊緣的位置， 碾壓機無法碾壓，必須使用人工夯實進行補充，但是要注意保證路基質量。

3、結語

鑒于科學技術突飛猛進， 建設行業不斷開發利用新型加固材料， 加固技術也不斷提高， 大大促進路基加固技術發展與應用。但是進行加固路基工作時， 必須調查軟土的物理與力學性質、自然環境、經濟、技術以及施工的客觀情況， 進過具體試驗判斷路基地質條件，如果對路基有其他要求，需結合使用多種加固技術， 保證工期如期完成。近年來我國公路發展朝高速與重載型線路發展，對公路的施工質量與路基沉降強均有了更嚴格的要求， 因此為了滿足高速發展的公路建設，必須不斷推進公路施工路基加固技術研究。

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