浅析加固技术在路基施工中的作用

浅析加固技术在路基施工中的作用

刘凯

广东鸿高建设集团有限公司523123

摘要：我国公路的发展方向是高速、重载线路，因此无论设计标准还是施工质量，对路基强度和沉降都提出了更高的要求。要达到这种要求，就要从路基施工准备阶段开始重视其加固措施，所有施工工序都必须按照设计、规范及业主的要求，科学组织、合理安排、严格管理、精心施工，以期从源头上狠抓施工质量，进而保证路基工程的成本、进度、质量三大目标的有效实现。

关键词：公路施工；路基；加固技术

一、路基加固工程

1.路基加固工程的意义

公路工程竣工投入使用之后，经过一段时间公路路基结构会出现相应的变化，稳定性、强度均会下降，尤其是地基为软土性质的公路工程，导致公路路基无法充分满足行车要求;针对这一实际状况，应当进行人工压实处理，采取合理的路基加固技术提升公路路基的强度、稳定性。路基加固技术，实质上就是对天然边坡、人工边坡进行支撑，以此进一步提升公路路基稳定性，避免边坡遭受损坏。

2.路基加固工程的类型

路基加固工程按路基加固的不同部位，可分为坡面防护加固、边坡支挡、湿弱地基加固等3种类型。坡面防护加固是指在路基防护中进行全面加固；边坡支挡包括含有挡土墙、护面墙、护肩墙、护坡、护脚墙的路基边坡支挡，以及含有支垛护脚、浸水墙、石笼、抛石、驳岸、护坡的堤岸支挡；湿弱地基加固包括挤密、换填土、排水固结、辗压密实、化学固结。

二、路基工程加固技术

路基工程加固技术在建筑工程、道路工程及桥梁工程软弱土地基加固施工中被广泛应用，并取得了良好的成效。

采用加固技术对路基进行综合加固处理，不仅可以加强路基的强度和稳定性，同时通过精心组织和严格管理，缩短施工周期和降低工程投资。路基加固技术对路基进行处理，其作用机理大致有土的置换、土的改良、土的补强等3类，其中，土的置换，就是将软土层的土换填为良质土（如砂垫层等）；土的改良，是在原有路基的基础上通过电、热、力学、化学等手段，使路基土固结，或增加路基土的密度；土的补强，是为加强和改善路基土的剪切特性，采用绳网、薄膜、板桩等将路基土约束住，或者在土中放入抗拉强度高的补强材料以此形成复合路基，这极大地增强了路基的强度。公路路基加固技术主要有重力式挡土墙工程技术、加筋土挡土墙工程技术以及锚杆挡土墙工程技术。重力式挡土墙工程技术是我国目前最常用的一种挡土墙形式，主要是依靠圬工墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力（土压力）来维持土体的稳定。加筋土挡土墙工程技术，一般应用于地形较为平坦且宽敞的填方路段上，主要由填料、在填料中布置的拉筋以及墙面板3部分组成；锚杆挡土墙工程技术，适用于如岩质路堑路段、陡坡路堤等缺乏石料的地区和挖基困难的地段。

三、路基加固处理的工艺流程

1.施工方案的提出

当路基不符合道路工程要求、不能满足行车荷载要求时，需要对路基予以加固。传统的做法是在全部挖除并换填适宜的土层后压实，以达到规范要求的密实度，进而保证路基的力学要求、足够强度及稳定性。然而，传统的做法固然会使路基得到加强，但在成本、进度方面都存在较大的问题，如会造成施工成本的增加，施工进度的延至等，因此，可采用局部换填的方法，如通过“换土垫层法”或“土的加筋补强法”增强路基的强度。

2.常见的路基加固方法

2.1机械碾压法

此法是路基加固最常见的一种压实方法，即利用压路机或其他碾压机械的机械自重在路基表面来回行走，把松散的路基土压实加固，以增大路基土的不透水性，提高路基的强度与稳定性，减少路基在行车荷载作用下产生沉降。该方法适于低饱和度的黏性土、砂土、碎石土和杂填土等。这种压实方法常用于地下水位以上大面积填土的路基压实以及一般非饱和粘性土和杂填土地基的浅层处理。

①碾压机理。在泥土中，在一定的压实作用下，当含水量很小时，土颗粒表面仅存在结合水膜，土颗粒间的引力很大，土颗粒间的相对移动困难，土的干密度较小。随着含水量的增加，土颗粒表面水膜逐渐增厚，颗粒间引力逐渐减小，土颗粒相互间在外力作用下容易发生相对移动，达到更密实的程度，干密度随之增加。

②施工方法。公路填方应从最低处开始，由下向上整个路基宽度水平分层碾压。为了提高碾压效率，在碾压之前用推土机铺土、推平，低速预压4～5遍，以保证表面平实。然后，用压路机采用“薄填、慢驶、多次”的方法碾压，填土厚度不得超过30厘米；碾压方向从两边逐渐压向中间，碾轮每次碾压与前次碾压后轮轮迹重叠一半左右；碾压时要控制行使速度，压实遍数不少于6遍。每碾压完一层后（以轮子下沉量不超过2厘米为度），用人工或推土机拉毛，以保证层间的接合，然后继续填土碾压。当土层表面太干时，洒水湿润，使其含水量达到最佳，以保证上下土层结合良好。

2.2换填土层法。

通过将路基基底下一定深度范围的湿软土层挖除，置换上强度较大的砂、碎（砾）石、矿渣、素土或灰土，以及其他无侵蚀性、性能稳定土类，并予以压实，这有助于加速软弱土层的排水固结，消除膨胀土的胀缩作用，防止冻胀，减少路基沉降量，提高承载力。该方法适于暗沟、暗塘处理。

2.3排水固结法。

运用堆载预压挤出路基土中过多的水分，以实现挤紧土粒、提高抗剪强度，达到加固的目的。此方法适于加固包括天然沉积层和人工冲填土层的软弱路基，如水力冲积土、淤泥质土、淤泥及沼泽等，其效果的好坏则取决于土层固结特性、厚度、预压荷载和预压时间。

2.4重锤夯实法。

利用钢筋混凝土制成锤底直径为1～1.5米、重量大于1.5吨的截头圆锥体，通过强大的夯击效应，在地基中产生强烈的冲击波和动应力，迫使地基土动力固结密实，进而实现路基土的加固。此方法适于地下水位在0.8米以下的稍湿的一般粘性土、湿陷性黄土、砂土和杂填土等。大面积夯实前需要试夯，如夯击过程中出现弹跳等不利现象，应立即停止施工，改进方案。因为目的是加固土体，所以强夯结束后必须达到设计要求，否则需要补夯。

2.5桩基加固法

桩基加固法是利用制孔机械设备在软土路基中钻孔，填入加固料制成桩，桩和软土构成复合地基，加固料和土体共同作用，增加路基承载力。根据填入孔中加固料不同，桩基可分为碎石桩、生石灰桩、挤密砂桩等。

2.6注入浆液法

该方法包括劈裂注浆、渗透注浆、喷射注浆、压密注浆等4种类型，它是利用气压、液压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入到路基的地层中，这些浆液以渗透、充填、挤密等方式将岩石裂隙中或土质颗粒间的水分或空气赶走，同时占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原本松散的土料或裂隙胶结成一个强度大、结构新、防水性能高和化学元素稳定性好的整体。

2.7深层搅拌法。

此方法与注入浆液法有异曲同工之处，即利用石灰、水泥等材料作为固化剂的主要剂料，通过特质的深层搅拌机械，在原有路基的深处将软土与固化剂强制搅拌，搅拌过程中软土和固化剂之间会产生一系列物理、化学反应，最终使二者结合，形成软土硬结，从而得到具有水稳定性、整体性及一定强度的优质路基土。

3.结语：

随着科学技术水平的发展，公路路基加固技术也在不断地发展，市场经济的发展对公路的要求也越来越高。本文介绍几种常见的路基加固方法固然会增强路基的强度与稳定性，但无论哪种理论和技术，其存在与发展或多或少地存在一定的局限性。要想有效地提高公路的使用性能，就必须要对公路的地基采用科学合理的加固技术进行加固，进而延长公路的使用寿命，减少二次施工现象的发生，促进经济发展。

参考文献：

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