施工路基加固技术的研究分析
2015-06-11
一.前言
近年来，由于经济发张的需要，道路修建工程的不断增多，造成了一些环境和安全问题，使得人们不得不积极寻找既节能环保、又安全可靠的道路修筑方法。所以不管是在道路工程的设计阶段,还是在道路工程的施工过程中,必须要增强地基强度。来复合承载力的要求。
二.道路路基加固工程
1.主要含义
道路工程施工对路基的质量要求较高，路基需要达到设计的承载力要求以及稳定性要求的时候才能进行路面施工。我国的地形情况复杂，地质情况也变化较快，往往修道路会遇到多种地质，而且道路经过沼泽以及湿陷性黄土的情况也时常发生。天然路基一般稳定性较差，同时承载力也难以满足设计的需求。所以这时候就需要对路基进行人工压实或者采取合适的手段进行加固。加固以后的路基才能够满足路基使用性能的要求。在软土地基路段路基加固显得更为明显，往往需要采取人工换填或者排水固结以及桩基加固才能够满足路基承载力以及稳定性的要求。
2.路基加固处理的类型
根据路基加固的部位的不同，路基加固分为边坡支挡、湿弱地基加固、坡面防护加固。挡土墙、护肩墙、护坡、堤岸支挡等都属于边坡支挡的范围。排水固结、化学固结、换填土、辗压密实等属于湿弱地基加固,其中换填土加固是最传统的加固方法。根据施工方式的不同也分为多种，但是不管什么类型的加固处理，最终的目的都是路基加固后承载力能够满足设计要求。在进行路基加固的过程中，根据工程的实际情况选择合适的加固处理方式能够达到事半功倍的效果。
三.地基加固处理技术及常用方法
根据土壤的特点与性质及道路建设所要处理的目的，地基加固处理技术才发展起来。同时在多年的实践和研究中，国内外对地基加固处理技术也形成系统的理论及方法。与之相适应的应用材料、设备技术及方式方法也在很大程度上得到了发证。所以，目前在对复杂路基加固处理技术中还是能够找到理论支撑与技术指导的。为了能够更好地运用石灰固化土与水泥石灰固化土的加固处理技术首先还是要对地基加固技术有所理解。
1.地基加固处理技术的概念
在地基处理过程中主要涉及3个方面：土的置换、土质的改良、土的补强。其中土的置换是指采用良质土，像砂垫层之类的土层来代替软土层；土质的改良是指利用力学、化学及电学等方法来改变地基土的密度使之增加；土的补强是指采用绳网、薄膜、板桩等设备将地基土固定住，或是将抗拉强度较高的补强材料放置在土中，让其变成复合型的地基，使得地基的剪切特点加强较之前有所强化和改善。这3个方面是地基加固处理中最重要的部分。
2.地基加固处理的常见方法
按照地基加固处理的特点可以将相应的处理方法分为碾压及夯实法、排水固结处理法、换土垫层法、振密挤密法、置换与拌入法、土的加筋补强法等。
(一)碾压及夯实法
是指借助重锤进行机械的碾压，达到动力固结的作用。重锤夯实其实是采用压实原理。利用外力进行碾压夯实，将表层地基土压实。在夯实的过程中由于受到极大的外力，会在地基中产生强烈的冲击波与动应力，逼迫土动力变得稳固与密室。由于碾压及夯实法借助强大的外力作用，因此及其不适合饱和黏性土，比较适合低饱和度的粘性土，例如粉土、碎石土及砂土等。
(二)排水固结处理方法
采用的形式有多种，如塑料排水带预压方式、降水预压方式、天然地基预压方式及砂井、真空预压等。排水固结处理法的处理过程是在地基中设置一个竖向排水体来加快地基的固结速度与其强度的增长速度，有利于保证地基的稳定性。另外对沉降发展的推动作用，能够提前完成基础沉降工作。排水固结处理法比较适合饱和软弱土层，不适合渗透性较低的泥炭土。因此具体操作时要注意这点。
（三）换土垫层法
是指采用替换图垫层的方法，这里替换的土垫层主要有素土垫层、矿渣垫层、砂石垫层、灰土垫层等。通常状态下，均采用强度较高的垫层材料如砂石、灰土、属土及矿渣等来进行地基表层软弱土的替换。该种替换方法能够起到扩散应力、增强持力层承载力的作用，从而降低沉降量。一般情况下，换土垫层法只适合于暗沟、暗塘等软弱土的浅层处理。
（四）振密挤密法
常见处理方式有爆破挤密、灰土挤密桩、振冲挤密、石灰桩等。该法的运行原理是采取特定的方式来产生震动或挤密的效果，进而使土体的孔隙发生变化，即强度增加、孔隙减少。此外，在必要时还有在震动挤密的过程中利用灰土、素土、回填砂等来与地基形成复合型地基，这样可以增加地基的承载力、降低沉降量。振密挤密法适合的土质是松砂、粉土、杂填土及湿陷性黄土
（五）置换与拌入法
既有深层搅拌、振冲置换也有高压喷射注浆，石灰桩。该法需采取特殊的手段用砂、碎石代替软弱土地基中的一些软弱土，也可以采取掺入石灰。水泥或砂浆等物质来形成加固体，和没有被处理的土形成复合型地基，这样也能够达到增强地基承载力，降低沉降量的作用。置换与拌入法在运用时要注意不适合不排水剪切强度Cu<20kPa的情况，主要适合的土壤有冲填土、粉砂、细砂及黏性土。
（六）土的加筋补强法
在操作中多采取加筋土、锚固、土工聚合物加筋、树根桩等方式。其实就是指在地基或土体中放入一定量强度较大的加筋材料如钢片或土工聚合物。目的是为了能够增强土体的承受抗拉力能力，避免断裂情况的发生，以保持地基的整体性。另外，土的加筋补强法在一定程度上能够使得地基土体的应力场与应变场发生改变，同样是为了增强地基的承载力。该种方法适合的土质是软弱土地基、填土与陡坡填土、砂土等等。
四.道路路基工程加固防护管理
1.道路路基排水
许多路基病害都与水的侵蚀紧密相关，所以进行路基加固的过程中，需要做好路基排水工作。否则当土体的含水量达到一定程度以后，土体的弹性会增强，这样就难以达到稳定性的要求，施工的质量难以保证甚至留下隐患对道路的后续施工很不利。完善排水系统对保证路基质量有着重要意义，进行施工的过程中，需要做好地区排水与地面排水的协调工作，发挥排水设施的作用，并且减低水的渗透率。暗沟、盲沟、渗井也需要充分的发挥其作用，当水流量较大的情况下，需要设置渗水管，以保证工程质量。道路路基排水对保证道路路基的稳定性有着重要意义，所以施工的时候必须要引起重视。路基排水之前需要根据当地的勘探资料确定地下水的情况，地质复杂的地区需要合理的安排地基排水施工。
2.道路路基防护
在进行道路施工的过程中，原有的底层平衡被破坏，同时人为扰动也会对道路路基产生影响。所以在进行道路路基加固的过程中，需要充分的做好防护管理工作。路基防护中较为常见的措施是支挡防护、冲刷防护、坡面防护。应用较多的防护措施是挡土墙防护，在具体应用的过程中，需要结合施工现场的实际情况，然后进行科学的设计这样才能够降低地表水流的冲刷以及坡面岩土的风化剥落。同时需要进行喷射纤维混凝或锚杆挂网对其进行处理，一方面起到了边坡防护的作用，同时改善了生态环境，降低了因为道路施工带来的环境的破坏。道路路基防护能够保证路基的质量，减少道路在运行过程中病害的产生，同时进行路基防护能够增强路基抵抗自然风险的能力。
五.结束语
经济和交通运输行业的快速发展，不仅给道路的建设带来了机遇也带来了挑战。由于路基的设计标准越来越高，因此对自然路基进行加固已经成为了道路建设的重要组成部分。在进行道路施工时，需要根据不同的路基进行加固，要应时应地，同时也要做好路基的护理工作。
