路基加固与环保性能研究

路基加固与环保性能研究

邵新安,陈明生,周翔,祖国 ,林海 ,贾德祥

中建八局第三建设有限公司 南京 210000

摘要

路基加固是道路工程中的重要环节，其目的是提高路基的承载能力和稳定性。然而，传统的路基加固方法通常会对环境产生负面影响，如土地开采、水土流失等问题。因此，本文旨在研究和分析不同路基加固方法的环保性能，并探讨如何在实际工程中减少环境影响。通过综述相关研究和实际案例，我们发现新型材料和技术在路基加固领域具有良好的应用前景。本文将介绍常见的路基加固方法及其环保性能，并提出优化建议。

1. 引言

随着交通运输需求的增加，道路的承载能力和稳定性成为了道路工程设计的关键问题。路基加固是一种常见的解决方案，可以提高路基的抗变形能力和承载能力。然而，传统的路基加固方法往往涉及大量的土方开挖和填筑，导致土地资源的浪费和环境破坏。因此，寻找环保性能较好的路基加固方法对于可持续发展具有重要意义。

2.常用的路基加固方式

常用的路基加固方式有以下几种：

（1）土壤加固：通过加入特殊材料或改良土壤的方式，提高土壤的抗侧挤和强度，增加路基的承载能力。常用的土壤加固方法包括石灰土或水泥土法、灰土法、砂土法等。

（2）石质加固：利用石料或碎石作为路基填料，将其压实、固结，形成坚实的路基层。石质加固可以提高路基的抗沉降和稳定性，适用于承受较大荷载的道路。

（3）地基加固：对于较松软或不均匀的地基，可以采用地基加固的方法，如加固桩、灌浆加固等。地基加固可以提高地基的稳定性和承载能力，防止地基沉降和变形。

（4）土工合成材料加固：采用土工合成材料，如地格、土工布等，嵌入路基中，形成增强层，提高路基的抗侧挤和强度。土工合成材料加固可以有效增加路基的承载能力和稳定性。

（5）绿色加固：通过植物的根系和地上部分结构，增加路基的抗冲刷和稳定性。绿色加固是一种环保、可持续的路基加固方法，可以减少土壤侵蚀和水土流失。

（6）特殊加固技术：针对特殊情况和特殊需求，还可以采用一些特殊的路基加固技术，如加固墙、悬索技术、加固垫层等。这些方法适用于特殊地质条件或需要解决特殊问题的路段。

3. 常见路基加固方法及其环保性能

路基加固方式多种多样，不同的加固方法在不同的地质条件和工程需求下有各自的适用性。在实际工程中，需要根据具体情况综合考虑，选择和采用适合的加固方法，这里就以下三种加固方法进行具体阐述。

3.1 土工合成材料（Geosynthetics）

土工合成材料是一种由合成纤维或聚合物制成的薄膜或纤维材料，广泛应用于路基加固中。相比传统的土方开挖和填筑，土工合成材料具有以下环保优势：

（1）资源节约：土工合成材料通常由可再生的聚合物或纤维材料制成，不需要大量消耗自然资源。

（2）减少土方开挖：土工合成材料可以在薄土层上施工，减少对土地的开挖和破坏。

（3）水资源保护：土工合成材料具有一定的透水性，可以促进水的渗透和排水，减少路面积水和洪水的发生。

（4）生态保育：土工合成材料可以促进植被的生长和保护，减少土壤侵蚀和水土流失，维护生态平衡和生物多样性。

3.2 水泥稳定碎石（Cement Stabilized Crushed Stone）

水泥稳定碎石是一种将碎石与水泥混合并压实形成的路基材料，常用于边坡和软基的加固。与传统的填土方式相比，水泥稳定碎石具有以下环保优势：

（1）资源再利用：水泥稳定碎石可以利用废弃的碎石、砂石、建筑垃圾等材料进行制备，实现资源的再利用。

（2）减少能耗：与传统的混凝土路面相比，水泥稳定碎石的施工过程中不需要进行混凝土搅拌、浇筑等工序，减少能源消耗。

（3）减少排污：水泥稳定碎石作为一种低碳、无废水排放的路基材料，减少了对环境的污染和排污。

（4）长寿命：水泥稳定碎石路面具有较长的使用寿命，延缓了对道路维修和翻新的需求，减少了资源和能源的消耗。

3.3 聚氨酯发泡材料（Polyurethane Foam）

聚氨酯发泡材料是近年来新兴的路基加固材料，其通过注入聚氨酯发泡体填充路基空腔，提高路基的承载能力。聚氨酯发泡材料具有以下环保优势：

（1）资源节约：聚氨酯发泡材料可以通过将两种或多种废弃物混合利用，例如废旧聚氨酯发泡材料、稀有金属废物和废弃油脂等，对资源进行有效的再利用和回收。

（2）能源节约：聚氨酯发泡材料施工时，不需要大量加热或冷却，也不需要高温高压条件下的反应，相比于传统的混凝土施工方式，节约了能源消耗。

（3）减少土方开挖：聚氨酯发泡材料可以在较薄的土层上进行施工，减少对土壤的开挖和破坏，减少土方运输和处置对环境的影响。

（4）减少排污：聚氨酯发泡材料的施工过程中，不会产生废水、废气和废渣等有害物质，减少了对环境的污染和排放。

（5）耐久性和寿命长：聚氨酯发泡材料具有较高的耐久性和抗老化能力，能够长期保持其功能和性能，减少了维修和翻新的次数，从而减少了资源和能源的消耗。

4. 环保性能优化措施

为了进一步提高路基加固的环保性能，可以采取以下优化措施：

（1）选择环保的材料：在路基加固中，选择环保的材料是至关重要的。可以选择可回收和可再利用的材料，例如再生聚合物、轻质骨料、再生混凝土等，以降低对自然资源的消耗。

（2）降低施工能耗：优化施工工艺和工具，减少施工能耗。例如，采用节能设备和技术，优化施工流程，降低能源消耗。

（3）智能施工管理：利用先进的智能技术和远程监控系统，实时监测工程施工过程。通过精确控制材料的用量，避免浪费和过度消耗。

（4）水资源管理：在路基加固项目中，提倡节水施工。合理利用雨水收集和利用系统，减少用水量。同时，优化排水系统，避免水资源的污染和浪费。

（5）建设与生态保护的协调发展：在施工前进行生态环境评估，合理划定施工范围，并采取相应的保护措施，减少对周边生态环境的影响。

（6）强化工程监督和管理：加强对路基加固工程的监督和管理，确保施工符合环保标准和规范。严格控制施工过程中的污染和排放，及时采取纠正措施。

以上措施可以帮助进一步提高路基加固的环保性能，减少对自然资源的消耗，减少污染和排放，同时保护周边的生态环境。这些措施需要在实际工程中根据具体情况有针对性地采取。

5. 结论

本文研究了路基加固与环保性能的关系，并分析了常见路基加固方法的环保性能。通过采用新型材料和技术，如土工合成材料、水泥稳定碎石和聚氨酯发泡材料，可以有效降低路基加固对环境的影响。此外，合理的设计和工程管理也是提高路基加固环保性能的重要手段。未来的研究可以进一步探索新型材料和方法，并在实际工程中进行应用和验证，以推动路基加固的可持续发展和环境保护。