浅析公路施工路基缺陷加固技术的应用
2015-09-07
在具体的公路路基施工中，常会出现路基填料结构的天然性松散，这会导致路基出现强度与稳定性的问题，不但容易引起施工方面的困难，而且导致公路路基难于满足道路行车荷载的设计要求。因此，必须进行公路施工路基加固的技术处理，以此来确保公路路基的强度与稳定性，使其能够达到设计和规范的指标要求。公路施工路基加固技术在当前公路建设大发展和交通事业进步的背景下有着深层次的价值，是公路建设和施工单位必须牢固掌握的关键性技术之一。
一、导致我国公路路基缺陷的几种原因
当前，我国公路路面呈现出各种不同的缺陷，这也使得我国公路的寿命普遍偏短。下面是笔者对当前导致我国公路路基缺陷的几种原因的影响分析。
1.1 路面承受负荷严重超重
路基是公路的表层的基本，车辆行驶所产生的损伤是地面和路基共同承受的。在路面上行驶的车辆极速增加，且每辆车的载重程度不同，因此路面的受力面积也是不一样的。以路床地面为例子，在路床的上部路基支撑着车辆的重量，再加上天气变化而导致的气温不同以及湿润程度的制约，路基所受的损伤程度是不同的。在路床的下部，路基便受着地球引力和地下水的侵蚀的制约。所以说路面承载的重量过大，是导致地面缺陷的主要原因之一。
1.2 公路施工土质不良
如果公路施工时采用的土质质量不达标的话，这将会造成地面泥土变得松软，使得公路路面不能承受过重的压力，进而致使公路路面受到一定程度的损坏。由于是一些土质较差、泥沙较多的地方，在施工前期路基压实状态过于恶劣，如果土质不能更换，地基问题就不能得到有效的处理，这将会在很大程度上造成施工工期的拖延，同时土质的松软度还会发生一定的变化，致使后期承重发生沉陷或者移动位移，这也是造成公路路基缺陷的一种原因[1]。
1.3 气候条件的影响
气候条件同样会对公路路基造成一定的影响，如酸雨、暴雪、洪涝等，这些自然灾害会使路基地面发生下陷甚至坍塌事故。尽管公路的施工材料是非常坚固的，但如果公路路基长期受到自然作用的腐蚀，这会使施工材料慢慢的发生化学变化，进而破坏土壤的保护层，使得其原有的化学成分受到破坏，极易造成公路路基缺陷的发生。
1.4 施工材料的影响
由于各个公路的土质各不相同，在进行施工时所选用的施工材料也会存在一定的差别。如果泥沙搅拌不达标，不符合填充规格，这极有可能造成路面内部的间隙过大，使得路面结构不紧密，进而造成公路路基缺陷的发生。
二、加固技术的运用
2.1加固技术的含义
公路施工路基缺陷加固技术是保障路面的稳定使用的关键途径。因为路基的稳定性较低，能够接受的外力较强，所以合理的路基加固能够更好的避免路面坍塌，并且有提高路面支持能力的作用。不仅仅可以加强路面的硬度，还能在一定程度上延长公路的使用寿命，减少公路维护的频率。能够很好的保证和谐的道路交通秩序，保障行人与车辆的安全，提高公路的施工质量，节约投入资金，也是贯彻了人类与自然环境相和谐的生存理念。
2.2 桩基加固方法
此种加固方法的作用机理是在软土路基中钻孔，填入加固料制成桩，桩和软土构成复合地基，进行桩基加固路基时应该根据路基的特点，选用碎石、生石灰作为加固材料。注入浆液加固处理，利用气压、液压或电化学原理，以浆液的渗透、充填、挤密等方式提高原本松散的土料或裂隙胶结成稳定性好的整体[2]。此外对于添加的材料的选择范围是十分广的，不存在许多的指标，在进行加工时可以减少很多不必要的步骤。然而最关键的是其能够依据各种道路路面的性质与结构，有针对性的对道路路面进行全面的防护。
2.3 深层搅拌加固法
深层搅拌加固法所采用的固体料为泥水浆液，通过使用搅拌器械去加工石子和水泥，使其能够充分均匀的搅拌在一起，这样在进行铺设的时候才能够保证公路路基的牢固，增强路基的受力能力，另外，深层搅拌加固法还能够更好的承受来往车辆甚至超重车辆的重压。现阶段，深层搅拌加固法施工方式的应用也已经非常普遍，在很多含水成分高、载重能力较低、土质较为疏松的区域均可应用。另外，深层搅拌加固法的施工应根据具体情况具体分析、对待: 如果将该施工方式应用到湿度较大的土质上时，应注意适当加入一些抗腐蚀的硫酸盐来确保地基的牢固性，而如果在一些温度较低的冬季施工时，还应综合考虑温度气候等变化所带来的影响下进行施工，保证施工质量不受影响或者影响在可控范围之内。
2.4强压发射加固注浆法
此种路基加固方法就是利用机械首先进行打孔，孔洞的深度达到一定数值时就能够运用输送浆液管进行喷射浆液。具有一定压力的浆液，可以将土地进行切割，巨大的压力能够使得地基表面与泥浆很好的混合在一起。其具体的操作方法为单管法、二重管法以及三重管法。然后依据实际计算得到的混合比例进行搅拌混合，等其冷却成为固态且坚硬时，再利用高压泥浆泵将其送入压缩机当中进行压实，最后方可送入空压机当中进行喷射。此种方法要求在进行施工前必须要对影响地基的各种因素有全面详细的分析，同时经过多次的验证。只有在充分考虑地基的各种影响因素之后，并且进行反复实验，才能达到施工地基加固的目的。这样不仅仅可以加大路面的承载能力，还能减少众多自然灾害的侵蚀程度，加大公路使用期限。
2.5压密灌浆法
压密灌浆法是将压实管道置放在地基底部的土壤中去，再加上水泥、砂高度的搅合均匀，再把浆液输送进管道当中，并在压强的作用下密切压实浆液，在强大压力下产生向上的升力，使搅拌的浆液与地基充分融合在一起，达到加固的作用。这种加固方法在软土地基施工建设中非常实用，它可以减少地基内部裂缝的产生，还能增加地基的受力能力，预防公路路面出现塌陷问题。且其密实的施工构造更是在一定程度上减少了地基偏移和走位等缺陷，达到很好的稳定性和坚固性[3]。
2.6 重型机械碾压地面
此种地基加固方法是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。采用重型机械碾压的同时使用一些重量较大的机械对路面进行检验，检验合格即好[4]。
2.7软土路基的处理技术
1、深层搅拌法
深层搅拌法指通过在土层中注浆来加固地基。采用高压设备，将黏度较大的泥浆或可以实现固化的浆液注入软土层中，对土体的物理性质进行改善，当浆液凝固时，会连带周围的土体共同凝结，从而实现加固地基的效果。一般常用的浆液是水泥浆，适用深层搅拌机，在软土路基深处对软土和水泥浆进行搅拌，凝固后地基的强度得到提高。
2、排水砂垫层与土工织物法
该法适用于软土层较薄且含水量大的情况。通过在路基上铺设厚度为0.5-1。2m的砂垫层，使得软土层固结，从而达到提高路基承载力的目的。也可以在软土路基上铺设一层土工织物，适用于超软路基，如淤泥、沼泽等。主要是通过土工格栅和土工织物的韧性和强度使土体的内应力传递减弱，增加土体的抗拉程度和刚度，提高施工的可行性。
3、砂垫层法
在对软土地基进行处理的时候，也可以采用砂垫层的方法来进行处理，在进行处理的时候主要是在地基的土质上垫上一层砂，这样能够更好的提升土质的密实度，同时也能改善土质的硬度。在对软土地基进行处理的时候选择垫层的厚度也是非常重要的，但是要同施工的实际情况相结合，这样选择的垫层厚度才能更加的符合施工的要求。在垫层厚度确定以后，垫层的材料也是要进行一定的分析的，在施工中选择砂石来作为材料主要是因为其透水性能非常好，这样能够在填入排水方面得到更好的效果。在利用砂垫层处理软土地基的时候，为了更好的保证材料的密实性和均匀性，可以利用一些施工机械来进行操作，这样更加能够保证施工的质量。在进行施工过程中如果材料的透水性是比较差的，那么在进行砂垫层施工的时候要避免出现对周围进行覆盖的情况，这样能够更好的保证沟槽的排水不受到影响[5]。
4、添加剂法
在对软土地基进行处理的时候，对表层粘性比较大的地基可以在表层土中添加一些添加剂，这样能够更好的对地基的强度以及收缩性进行改善，这样能够更好的保证施工机械的正常使用。在施工中，在软土地基中添加添加剂主要是一些石灰或者是水泥，这样能够更好的对软土地基进行处理。
三、结束语
综上所述，公路施工路基加固技术是增强路基稳定性、提高路基强度、提升路基安全性的重要基础性技术，在公路高速、重载的趋势下，就更应该发挥公路施工路基加固技术的综合价值和作用，因此，在实际的公路施工路基加固施工中，要明确各种公路施工路基加固技术的优点和局限性，采用有针对性、合理的公路施工路基加固技术，确保公路路基的稳定，实现对公路事业发展的基础性和技术性支持。
