公路工程施工中路基加固處理的工藝與技術(shù)研究

牟清龍

【摘 要】公路工程施工過(guò)程中不良路基對(duì)公路質(zhì)量及使用壽命都構(gòu)成一定的威脅，采用合理的方法做好路基加固處理技術(shù)能夠提高路基穩(wěn)定性，延長(zhǎng)公路使用壽命。文章主要結(jié)合公路使用現(xiàn)狀及路基加固處理的重要性，對(duì)加固處理技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析與研究。

【關(guān)鍵詞】公路工程；路基加固；軟土路基；路基處理

當(dāng)前大量的公路建設(shè)規(guī)模正在不斷地?cái)U(kuò)大，例如在黃河、珠海地區(qū)河網(wǎng)發(fā)育地區(qū)，軟土分布較為廣泛。在這一些地區(qū)進(jìn)行高速公路的建設(shè)，往往要面對(duì)軟土路基抗剪力不足導(dǎo)致的路面外荷載增大，以至于塌方、路基遭到破壞等事故發(fā)生。由于軟土路基上部荷載和外部荷載作用下大量的變形和沉降發(fā)生，影響了道路的正常使用.因此要采用有效加固措施進(jìn)行路基處理，這樣才能保證公路建設(shè)的質(zhì)量安全。

一、公路當(dāng)前的使用現(xiàn)狀

公路在投入使用后，應(yīng)制定合理的維護(hù)計(jì)劃，定期進(jìn)行維修保養(yǎng)。因?yàn)楣坊径际窃谑彝饨ㄔ欤匀画h(huán)境會(huì)對(duì)公路造成影響，同時(shí)公路在施工中會(huì)受到車(chē)輛的反復(fù)碾壓，因此表面和結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)損壞。其中，比較常見(jiàn)的問(wèn)題就是路面裂縫、不平整、局部破損等問(wèn)題，這些問(wèn)題會(huì)直接影響到車(chē)輛的正常行駛，不僅會(huì)影響車(chē)輛行駛的舒適度，嚴(yán)重地還會(huì)因?yàn)槁访嫫秸容^差而出現(xiàn)跳車(chē)現(xiàn)象，從而引發(fā)安全事故。這也是當(dāng)前我國(guó)公路施工中常見(jiàn)的問(wèn)題，如果這些問(wèn)題能夠得到及時(shí)的解決，就可以將影響降到最低。

二、公路工程路基加固的必要性

公路路基施工中，路基填料結(jié)構(gòu)松散，穩(wěn)定性和強(qiáng)度較差，尤其是軟土路基路段。在這種狀態(tài)下公路路基無(wú)法滿足公路行車(chē)對(duì)于荷載的要求，而且在外界環(huán)境的影響下可能還會(huì)使其穩(wěn)定性能進(jìn)一步降低。這是就需要采用人工手段對(duì)其進(jìn)行加固處理，提高路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，從而保證公路路基使用功能的發(fā)揮。在加固處理路基時(shí)主要是支撐天然邊坡和人工邊坡，避免邊坡受到水溫變化的影響而受到破壞。公路路基加固工程可以分成坡面防護(hù)加固、邊坡支擋和濕弱地基加固。第一種坡面防護(hù)工程指的是在通過(guò)對(duì)路基采取邊坡防護(hù)措施來(lái)起到對(duì)地基的加固。第二種邊坡支擋主要通過(guò)擋土墻、護(hù)腳墻、護(hù)面墻以及石籠、駁岸等來(lái)加固。濕弱地基加固中有排水固結(jié)加固、換填土加固、化學(xué)固結(jié)加固和碾壓加固等技術(shù)方法。一方面公路路基結(jié)構(gòu)在自然狀態(tài)下松散，穩(wěn)定性差、強(qiáng)度較低，另一方面公路所承受的荷載力卻越來(lái)越大，公路工程在施工時(shí)只有做好對(duì)路基的加固處理才能滿足現(xiàn)代公路交通的發(fā)展需求，否則會(huì)影響公路的使用質(zhì)量，產(chǎn)生行車(chē)安全問(wèn)題[1]。

三、公路工程施工中路基加固處理的工藝與技術(shù)分析

1.高壓噴射注漿加固

高壓噴射注漿屬于一種特殊的壓密注漿技術(shù)方法，該技術(shù)最早出現(xiàn)在日本，近年來(lái)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)逐漸廣泛應(yīng)用開(kāi)來(lái)。高壓噴射注漿法應(yīng)用過(guò)程中，主要是采用高壓噴射的水泥漿液，形成沖擊力較大的混凝并形成圓柱。從實(shí)踐來(lái)看，采用高壓噴射注漿法，可以有效加固軟土路基，防止路面滲漏，有效提高土層的密實(shí)度，提高公路路基自身的承載力，確保公路工程路面施工質(zhì)量。

2.強(qiáng)夯加固

強(qiáng)夯加固法適合處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。在進(jìn)行軟土路基的強(qiáng)夯加固時(shí)，不允許對(duì)工程周?chē)ㄖ锛霸O(shè)備有破壞性的振動(dòng)影響，若是無(wú)法避免，則必須采取防振措施。強(qiáng)夯法為提高軟弱地基的承載力，使用重錘，使其在一定的高度進(jìn)行自由落體運(yùn)動(dòng)，其在下落的過(guò)程中產(chǎn)生的夯擊能對(duì)軟土路基進(jìn)行夯壓，使軟土路基順迅速固結(jié)，因此它又被稱(chēng)為動(dòng)力固結(jié)法。在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行強(qiáng)夯加固時(shí)，夯擊能基本介于1000～4000kN·m，利用起吊機(jī)將10～20t的重錘吊高至10～20m的空中，使重錘自由下落，依靠其下落產(chǎn)生的力實(shí)現(xiàn)土層的夯實(shí)[2]。

3.水泥土攪拌樁地基加固法

水泥土攪拌樁是用回轉(zhuǎn)的攪拌葉片將壓入軟土內(nèi)的水泥漿與周?chē)浲翉?qiáng)制拌和形成加固體，用于加固飽和軟黏土地基的一種方法，它利用水泥作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。采用正三角形或正方形布置，樁徑為0.5m，樁間距為1～1.2m較為合適，漿體攪拌樁長(zhǎng)不超過(guò)15m，樁體材料采用P.O42.5及以上普通硅酸鹽水泥。水泥摻入量為被加固濕土質(zhì)量的12%～20%，水泥漿水灰比為0.45～0.55。當(dāng)?shù)叵滤星治g性時(shí)，應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥、粉煤灰作為膠凝材料，水泥摻入量不小于被加固濕土質(zhì)量的15%，粉煤灰摻入量為水泥重量的15%～20%，應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)綜合確定。粉（漿）體噴射攪拌機(jī)械應(yīng)配置自動(dòng)記錄儀，確保用粉（漿）量。嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度、提升速度、下鉆深度、供漿和停漿時(shí)間，確保噴漿連續(xù)均勻。樁身縱橫方向偏差不大于50mm，樁身垂直度允許偏差不大于1%。

4.現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)加固

現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)具有預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、振動(dòng)沉管樁等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且施工工藝比較簡(jiǎn)單，操作性較強(qiáng)，便于質(zhì)量控制和監(jiān)督管理。采用該技術(shù)進(jìn)行加固時(shí)，對(duì)于現(xiàn)澆管樁，由于其屬于剛性樁，強(qiáng)度本身較強(qiáng)，所以可采取邊振動(dòng)邊加壓的沉管方式，處理深度達(dá)25m，可實(shí)現(xiàn)混凝土現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量控制。對(duì)于粉噴樁，其屬于柔性樁，樁身的強(qiáng)度較低，處理深度較小，噴灰困難，固結(jié)較差。在實(shí)際施工中，土層變化大，使得送灰壓力不均勻，造成噴灰量的不均勻，很容易出現(xiàn)攪拌不均勻、局部固結(jié)性差等問(wèn)題；而且施工的隱蔽性較強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量監(jiān)督管理比較困難。在樁基檢測(cè)時(shí)，對(duì)于現(xiàn)澆管樁一般使用人工無(wú)損開(kāi)挖檢測(cè)，檢測(cè)的周期較短且范圍廣。對(duì)于粉噴樁，一般采用的是鉆探取芯方式，檢測(cè)費(fèi)用較高，且檢測(cè)周期較長(zhǎng)，范圍小，無(wú)法全面反映工程質(zhì)量。

5.排水固結(jié)加固

排水固結(jié)施工技術(shù)主要是在軟土路基中施工袋裝砂井或者塑料排水帶，借此進(jìn)行縱向排水。該方法可以應(yīng)用土層結(jié)構(gòu)重量預(yù)壓加載法，利用垂直排水閥，將砂井里面蘊(yùn)含的土體孔隙水全部排泄出去，進(jìn)而讓土體固結(jié)起來(lái)，達(dá)到提高土體強(qiáng)度和軟土路基承載能力的目的。在應(yīng)用排水固結(jié)施工技術(shù)的過(guò)程當(dāng)中，施工人員應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)把握軟土路基的穩(wěn)定和沉降情況。借此有效提升排水固結(jié)施工技術(shù)的應(yīng)用效率和應(yīng)用質(zhì)量，有效減小土體孔隙，保證土體結(jié)構(gòu)滿足高速公路施工的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。排水固結(jié)施工技術(shù)主要是在飽和土層以及軟弱土層之中應(yīng)用。該施工技術(shù)的排水系統(tǒng)主要為縱向排水體系，施工材料主要應(yīng)用土塑料排水板。施工過(guò)程當(dāng)中，工作人員需要保障水平排水體其厚度、含泥量等多方面的內(nèi)容都符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)。從中可以看出，排水固結(jié)技術(shù)能夠有效解決路基沉降和穩(wěn)定性等問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，公路工程路基施工質(zhì)量將影響公路的使用質(zhì)量，所以在施工中要重視路基的施工質(zhì)量控制與管理。施工單位應(yīng)根據(jù)合同要求嚴(yán)格執(zhí)行加固處理措施，針對(duì)不同的路基采取不同的方案措施，做好對(duì)每一個(gè)步驟和環(huán)節(jié)的施工管理，提高路基加固施工質(zhì)量管理水平，滿足公路行車(chē)需求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王妲，章浩.淺談公路工程施工中軟土路基的施工技術(shù)[J].中外建筑，2016（1）：170-171.

[2]張堯洲.高速公路施工中的軟土路基施工技術(shù)分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2017（03）：31.