公路路基防护与加固的措施及技术要点
2015-04-01
公路路基在施工和使用过程中会长时间的暴漏在空气当中，在自然环境、岩土变化等因素的影响下，路基会发生物理、力学上的变化，导致路基的稳定性受到很大的影响，路基的质量大打折扣，更会导致各类公路病害的产生。因此，最好公路路基防护与加固工作对于公路建设来说具有重要意义。在这一方面应该从路基设计入手，综合考虑路基位置、横断面尺寸、岩土组成等方面的因素，在此基础上从保证路基的强度与稳定性的角度出发采取针对性的防护与加固措施，以有效的减少各类公路病害的发生。
1路基堤岸防护
一些公路建设项目是沿河、湖而建的，这些公路的路基由于距离水源地很近，容易以受到的水作用力的侵蚀、冲刷、掏空，路基的结构强度稳定性会受到一定的破坏。因此必须对路基的堤岸进行防护和加固，在这里可以用加固岸坡、设置倒流结构物等形式达到防护和加固的目的。比如说植被固堤、石砌护坡、挡土墙等等，具体的方法如下：
1.1植被固堤
一般来说沿河的公路水流方向与公路路基几乎是平行的，这种情况下路基可以承受的水流流速为1.2-1.8m/s的季节性水流冲刷，在这种冲刷对于路基的影响很小，因此可以使用植被防护的方法来达到防护和加固路堤的目的。一般情况使用植草护坡就可以达到目的，对于那些重刷比较严重的，波浪侵袭或者望水高度的路基坡可以在公路与河流之间种植防护林带的方法，来减少水流速度对路堤的冲刷，并改变河流的流向，达到保护路基与岸堤的目的。
1.2砌石或者混凝土护坡
一些河流的流量较大，水流较急，其岸堤的土壤条件不适合植被种植的情况可以采用砌石或者混凝土护坡，这种护坡一般用于流速在2-8m/s的路堤边坡防护当中。一般来说使用的单层或者双层铺砌的方法，具体要看河流的流速，一般被用在水流方向较平顺的河岸滩地边缘或不受主流冲刷的路堤边坡的防护与加固中。但是对于一些主流冲刷、波浪作用强烈或有漂浮物撞击的路堤却不怎么适合，为了保持加固的效果可以用浆砌片石护坡的方法，这种方法能够提高护坡的强度与稳定性，满足更高要求的护坡防护与加固的需要。
1.3抛石和石笼防护方法
一旦路基遭到洪水冲刷破坏以后，在紧急抢修的情况下使用常规的防护加固方法已经不能满足防护和加固的需要。这是因为这个时候河道的水比较深，对于边坡的基础防护要求比较高。施工人员需要根据抛石边坡坡度和选用石料粒径应根据水深、流速和波浪情况选择合适粒径的石料，一般来说应该在30cm以上，坡度一般在石料沁水后形成的天然休止角以内，厚度在60cm左右。石笼也是路基沿河防护中常用的一种方法，主要用以防止水流冲刷和风浪侵袭的情况，因为水流的冲刷力会影响挡土墙、基础冲刷深度过大影响到路基的稳定性。石笼制作的时候所学的石料重量应该比较大，具有一定的抗侵蚀、未风华的石料，粒径要超过石笼的网孔，这样才能保证沉入坡脚以后不至于被水流冲坏，保持防护结构基础的稳定性。
2.软土路基的加固方法
在公路路基施工当中会遇到淤泥等软土路基的情况，这种情况就需要对软土路基进行加固，只有这样才能保证公路路基施工的质量，软土路基加固的方法主要有以下几种：
2.1换填土层法
这种方法是软土路基处理中比较常见的方法，也是最简单的一种方法。这种方法是先将路基当中的湿软地基的部分挖除，然后再填入硬度、强度较大的砾石、灰土等等，再压实使之达到公路路基的强度强度标准。换填土层法可以在短时间内提高软土路基的承载力，减轻路基沉降的情况方式，其基本的作用是加速软土层的排水固结、防止冻胀。一般来说最常用的是换填砂垫层厚度也在50cm作用，具体的要看软土层的厚度。在置换材料的选择上，要尽量选择级配良好的中粗砂，颗粒系数要保持一定的均匀性。含泥量最好不要超过5%，只有这样才能保证置换后的路基的强度符合设计标准。虽然这种方法比较简单，但是在使用的时候需要注意原有环境对新土层的侵蚀和破坏，尤其是水的侵蚀，可能会导致置换后的路基在长期侵泡的作用下再次还原成软土路基，因此这种方法不适合含水量较大的软土层的处理。
2.2排水固结法
排水固结法也是一种常见的软土层的处理方法，软土层的形成与土壤中的含水量密切相关，从理论上讲只要将软土层中的水排出以后，并减少原土层的透水性，就能达到固结土层、增加强度的目的。排水固结法主要有砂井堆载预压法、降水预压法和真空预压法等几种，在这其中最常见的就是砂井堆载预压法，这种方法是在软土层当中中加设砂并竖向排水通道或铺设砂垫层，然后用堆载预压的方法将软土层当中的水分挤出，通过堆载预压达到增加土层密度和强度的目的。在具体的施工过程中砂井的直径要达到30cm左右，砂井的深度要达到直径的8-10倍。砂井在路基的平面上一般是正方形和三角形，砂井一般使用沉管法程控，所用的砂一般要选择中粗粒，同时要控制好含泥量。其中灌砂量一般要达到砂管体积的95%以上。值得注意的是这种方法当前也在不断的发展，技术上不断进步，一些地方在排水固结的过程中开始使用袋装砂井排水固结，达到了不错的效果。但是在使用的过程中更需要注意确定砂井的深度，需要施工人员在使用之前正确确定排水固结区域的软土层的厚度，以及施工的具体标准和要求。
2.3挤密桩加固法
挤密桩加固法是先将成孔内的土基当中灌上沙砾、碎石、灰土、石灰等材料，然后对灌进去的材料进行捣实，在软土层当中形成直径较大、间距较小的群桩体。桩体在软土层当中相互挤压，通过挤压能够显著增加。这种技术是先将成孔内的土基当中灌上沙砾、碎石、灰土、石灰等材料，然后对灌进去的材料进行捣实，在软土层当中形成直径较大、间距较小的群桩体。桩体在软土层当中相互挤压，通过挤压能够显著增加软土层的密度，减少软土层当中的孔隙率，并将软土层当中的水分挤出，达到加固软土层的目的。挤密桩的种类有很多，根据孔内填料的不同可以分为砂桩、碎石桩和石灰桩等几种。在使用的时候要注意桩与桩之间的距离，桩距一般要在0.6-1.5m左右，桩径一般在20-30cm左右。在具备的布置上一般是梅花形，桩子的深度要与软土层的深度相一致。桩的成孔方法也比较多，从施工的角度讲可以选择冲击和振动成孔，采用振动成孔的方法一般是使用起重机吊起振冲器，利用振动和高压水的共同的压力作用，在挤压的过程中经过清孔用循环水将软土层当中的泥浆挤出来，在此基础上再填充新的材料，经过压实以后使软土层的强度达到设计要求。
总之，公路路基防护与加固在不同的情况下有着不同的要求，对已沿河、湖、海的公路一般需要做好路基的防护工作，而对于公路建设中的软土路基一般要采取置换法等加固方法，使路基能够达到公路建设的标准和要求。
