探究路基加固技術在公路施工中的作用

【摘要】近年來，隨著我國經濟的快速發展，我國的公路建設事業也得到了不斷的發展。我國是一個幅員遼闊，地形復雜的國家，擁有著不同類型的土質，如何在這些不同的土質上鋪設一個安全、牢固、平坦的路面成為當前公路建設中學者們研究的一大熱點。路基是公路的基礎，一個牢固的路基能夠保證公路的使用壽命和安全，從而保證人民的生命財產安全。本文主要介紹了在路基施工中常用的幾種路基加固技術。

【關鍵詞】公路施工；路基；加固技術

1 引言

隨著我國公路建設事業的不斷發展，對路基的承載能力的要求也在不斷的提高。就自然的軟土地基而言，其承載能力是遠遠不夠的，在上個世紀七八十年代，由于我國的經濟比較落后，并沒有太好的路基加固技術，在施工的時候主要是避開軟土地基，但是隨著我國經濟的不斷的發展，城市化建設步伐的不斷加快，土地資源日益受到限制，這就要求我們研究出可靠的路基加固技術，從而保證公路建設事業的健康發展。對于公路來說，路基是根本，路基承受著來自路面的壓力，路基要發揮作用，就必須要具備較強的承載力和穩定性，這就要求我們通過路基加固技術對路基進行壓實和加固，這樣的話才能提高公路的質量，從而達到預期的效果。

2 注漿法

所謂注漿法就是利用氣壓、液壓及電化學的作用機理，將原先配置好的漿液注入到軟土層中 ，通過漿液的滲透作用及擠密的原理將土壤中空氣和水分趕走，然后再經過一段時間的沉淀，最終漿液和土壤結合在一起從而變成一個強度大、結構堅固的地基。其施工的工藝流程是先利用鉆孔機在土壤上鉆孔，然后將漿液注入下去并下套管，再清孔放入鋼筋籠，最后往里插入混凝土導管并且往里澆入混凝土同時插入鋼筋。注漿法的加固機理有以下三種：第一種是壓密注漿機理，其原理是利用鉆孔機對土壤鉆孔，然后向土壤中注入漿液，隨著土體的壓密和漿液的擠入，漿液會在壓漿點附近形成一個橢圓形的空間，由于漿液的擠壓作用會向四周產生輻射狀的向上抬力，從而引起地層局部隆起。第二種是劈裂注漿機理，因為注漿的時候本身會產生壓力，通過注漿壓力的作用，漿液克服地層的初始應力和抗拉強度，從而造成對巖石或土體結構的破壞，甚至擾動，使地層中原有的孔隙或裂隙擴張，或形成新的孔隙或裂隙，從而使低透水性地層的可注性和漿液擴散距離增大。第三種是滲入性注漿機理，這種方式比較簡單，就是通過漿體的壓力作用，將土層中空氣和水分擠壓掉，從而形成牢固的土層。

在注漿的施工中我們要做好管理控制的工作，要想知道漿液在土壤中的具體滲透情況就要獲得注漿的壓力參數，它是一個重要的參考依據，是注漿管理中最基本的內容。通過實時的觀察注漿的壓力變化情況來控制漿液的注入流量及凝固時間，在對充填后的暗穴進行注漿時采用的一般是水泥漿，剛開始時注漿壓力較小，當有承壓水時，注漿壓力會相應的提高，從而超過動水壓力，這樣的話隨著漿液的流動，因為水泥顆粒會慢慢沉淀從而增加了漿液的流動阻力，只有較高的注漿壓力才能使漿液繼續流動，才能達到預期的效果，所以要實時觀測注漿的壓力。

3 機械碾壓法

這是路基加固技術中最常見的一種方法，由于自然土層比較松散，難以達到公路路基施工要求的強度和穩定性，因此要對其進行必要的壓實和加固。這種方法是用壓路機、推土機等重型機械在路基的表面來回開動，利用機械本身的重力將松散的土層進行壓實加固，從而減少路基在行車負荷下的沉降，還有就是可以將土層中的空隙擠壓掉來增加路基的不透水性。這種方法適用于土層松散或者雜填土地基的表層處理。碾壓原理：在土壤中，當水分含量比較小的時候，由于土壤顆粒之間存在結合的水膜，它們相互之間的作用力很大，這時土壤的干密度較小。可是隨著土壤水分的增加，土壤顆粒之間的水膜就會增厚，它們之間的作用力會減小，土壤顆粒在外力的作用下就容易發生移動，這時土壤的干密度會增大。但是含水量不是越大就越好的，但含水量超過最佳含水量后，土壤顆粒之間的空隙就會充滿自由水，由于多余的水排不出去在外力的作用下水壓就會上升從而抵消沖擊作用，土壤反而等不到壓實，所以要在一定的含水量下對土壤進行壓實才能得到好的效果。其施工方法是對公路填方的時候要從最低處開始，由從下向上的順序對路基進行分層碾壓，為了提高效率，可以先用推土機對路面進行鋪平，然后再用壓路機進行碾壓，碾壓時要注意方向是從兩邊逐漸壓向中間，碾壓的次數不能少于六次，當土層太干的時候，要適當的進行灑水，使含水量達到最佳，從而讓上下土層結合的最好。

4 排水固結法

排水固結法指的就是地基在荷載作用下，通過布置豎向排水體（砂井、袋裝砂井或塑料排水袋等），使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比減小，地基發生固結變形，地基土的強度逐漸增長，以更好的提高其承載能力，這樣就能夠有效的減少工后的沉降。以前的排水體常常采取的是以袋裝砂井，同時，在頂層上鋪設一層土工布加筋墊層，這樣可以成為橫向的排水通道，同時還能夠有效的將不勻稱的沉降進一步的勻化。袋裝砂井本身的質量將在很大的程度上影響到整個工程的質量，如果砂袋中的灌砂不夠緊實，在放入到了孔中的話，砂石遇到水灰下降，這樣的話就會導致砂井本身上部進一步的脫空，進而出現砂層不能夠相互連接的問題，導致水不能夠進一步的正常排空，所以，袋裝砂井的方式必須被替代。我公司在申嘉湖杭高速公路練杭 L7 標軟基處理中， 成功應用了塑料排水板排水固結法，與砂井及袋裝砂井相比，塑料排水板相對來講具有施工速度快，效率高，施工的機械更加輕便，并且對于軟基本身的影響比較小，在工廠中能夠實現工廠化的生產，其本身的抗折能力也比較強，在施工的過程中受到施工的影響也比較小。

5 強夯法

這種方法又被稱為動力固結法，其作用原理是通過使用起吊設備將一定重量的重錘升到一定的高空然后再讓它自由下落，利用巨大的夯擊能和沖擊波作用夯實土層，使路基迅速固結。這種方法的加固機理有兩種說法，早期的觀點認為由于在強夯的時候會產生巨大的沖擊能量，會使土地產生巨大的沖擊力和振動，接著就會使得土壤中空隙壓縮，土壤局部發生液化，從而使得在夯擊作用點處周圍產生裂縫，最終會形成一個較好的排水通道。由于空隙里的水得到順利的排出，從而使得土體迅速固結最終會減少沉降來提高承載能力。還有一個就是振動波理論也解釋了這一機理，振動波理論的觀點是強夯的特點是將機械能轉換為勢能，再變為動能作用于土體，在重錘作用于地基一瞬間，會造成巨大的震動，就像地震一樣，從而使土體產生強烈震動。這樣的話就會在地基土中產生強烈的震動波，并且向四周傳播這種能量。又因地基為一彈塑性材料，在巨大的沖擊能作用下，質點在連續介質內振動，其振動的能量可以傳遞給周圍介質，而引起周圍介質的振動。

6 結束語

綜上所述，路基是公路建設的基礎，路基的質量直接決定了公路的質量，在公路施工的過程中要充分結合實際的土質，周圍環境及經濟等因素，綜合考慮，從而采用最合適的路基加固技術，有的時候甚至要結合使用多種加固技術。隨著我國經濟的快速發展和技術水平的不斷提高，相信未來會有更好的加固技術被研發出來，我國的公路建設事業將會更進一步。

參考文獻

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