公路路基維護(hù)加固方法技術(shù)措施

張玉明，劉志平

1.吉林省四平市公路管理處，吉林四平 136000

2.吉林省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，吉林長(zhǎng)春 130021

1 概述

隨著我國(guó)公路交通量的快速增長(zhǎng)公路里程的迅速增加，路基養(yǎng)護(hù)的要求也越來(lái)越高。目前，已有越來(lái)越多的路基加固處理技術(shù)在各項(xiàng)實(shí)際工程中得以應(yīng)用、推廣，尤其在近幾十年以來(lái)，為適應(yīng)工程需要，廣大科研工作者和工程師研發(fā)出許多新技術(shù)、新工藝。下面結(jié)合不同病害類型進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹。

2 公路工程填方路基病害處治技術(shù)措施

1）路基翻漿處理技術(shù)措施：凍脹與翻漿是季節(jié)凍土與多年凍土地區(qū)所特有的兩種公路病害，主要分布在我國(guó)北方寒冷地區(qū)和南方高寒山區(qū)以及青藏高原。路基翻漿治理方法主要有路床換填改性土法、擠密鉆孔樁夯實(shí)法、石灰混凝土樁復(fù)合地基法、土工織物法、高壓噴射注漿法等；

2）路基沉降及強(qiáng)度不足病害處理技術(shù)措施：高填方路基在施工和工程完工后由于自然環(huán)境的影響和汽車(chē)荷載的重復(fù)作用，會(huì)出現(xiàn)一些路基病害，引起路基的整體下沉或局部沉陷。其主要處理方法如下。表層壓實(shí)法：因填筑土質(zhì)不符合要求而出現(xiàn)路基下沉但面積不大且深度不深的病害，可采用簡(jiǎn)便快捷的表層壓實(shí)法。強(qiáng)夯法：強(qiáng)夯法指的是為提高軟弱地基的承載力，用重錘自一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結(jié)的方法。它不僅能提高地基土的強(qiáng)度、降低其壓縮性，還能改善其抗振動(dòng)液化的能力和消除土的濕陷性，所以還常用于處理可液化砂土地基和濕陷性黃土地基等。固化劑及攪拌樁法：固化劑作為一種特殊的建筑材料，其不同的物理性質(zhì)和化學(xué)成分可解決不同類別和特點(diǎn)的土質(zhì)的固化問(wèn)題，有的適合于表層或淺土層的固化，有的適合于深層土的固結(jié)，它是通過(guò)采用特殊工藝將漿液注入土中使土固結(jié)。攪拌樁處理軟基土是通過(guò)專門(mén)的機(jī)械，將石灰或水泥等固化材料以粉體或漿液的形式噴出后，在地基深處就地與軟土強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間新發(fā)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，在原地基中形成強(qiáng)度、剛度較大的樁體，同時(shí)也使樁周土體性質(zhì)得到改善，樁體與樁間土體形成復(fù)合地基，共同承擔(dān)外荷載。灌漿法：灌漿法是利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過(guò)注漿管將漿液均勻地注入地層中，漿液以填充、滲透和擠密等方式占據(jù)土粒間的空間，漿液將原來(lái)松散的土粒膠結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)穩(wěn)定性能好的“結(jié)石體”。砂石樁法：在地基中采用沉管法、振沖法或其他方法設(shè)置密實(shí)的砂樁或碎石樁，以置換同體積的黏性土形成砂石樁復(fù)合地基，以提高地基承載力。同時(shí)砂石樁還可以同砂井一樣起排水作用，以加速地基土固結(jié)；

3）路基側(cè)滑處治技術(shù)措施：對(duì)于路基側(cè)滑的處治，可根據(jù)其發(fā)生的時(shí)間不同區(qū)別對(duì)待，一種是路基施工過(guò)程中發(fā)生的側(cè)滑，可采用結(jié)合路面基層施工同步加固的方案；另一種是通車(chē)以后發(fā)生的側(cè)滑，應(yīng)盡量采用既不影響交通，又能保證加固效果的加固方案?？够摴軜都夹g(shù)是通過(guò)沿路基邊坡頂部設(shè)置一排鋼管樁，進(jìn)行注漿，并設(shè)置縱向聯(lián)系梁形成整體。此項(xiàng)技術(shù)可利用鋼管樁的剛度和強(qiáng)度來(lái)抵抗路基土的側(cè)滑力。注漿是路基處理中最常用的工程措施之一，其原理是通過(guò)向路基內(nèi)注入水泥或水泥一粉煤灰漿體，以改善路基土的特性，提高路基強(qiáng)度和整體的承載能力。復(fù)合錨桿樁是利用錨桿技術(shù)及其機(jī)理而衍生出的一種新的失穩(wěn)巖土體加固技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)可以將樁頂承受載荷有效地分布在不同的承載部位，比一般錨桿可提高承載力3倍～5倍，特別適用于失穩(wěn)路基的加固。側(cè)向預(yù)應(yīng)力錨桿是在路基側(cè)面打2排～3排下向斜孔，孔底越過(guò)滑移面2m～3m，坡面布設(shè)混凝土聯(lián)系梁，錨桿端頭由聯(lián)系梁預(yù)留孑L露出，注漿后施加預(yù)應(yīng)力，將端頭鎖定。整個(gè)坡面噴射一層鋼筋混凝土使之形成整體，提高路基整體強(qiáng)度。預(yù)應(yīng)力混凝土管樁是采用先張預(yù)應(yīng)力，摻加高效減水劑，高速離心蒸汽養(yǎng)護(hù)工藝的空心圓筒細(xì)長(zhǎng)的預(yù)制樁，將下滑力傳給地基土的具有一定抗彎、抗壓性能的受力桿件，在我國(guó)南方應(yīng)用比較廣泛。

3 公路工程路塹邊坡病害處治技術(shù)措施

路塹邊坡防護(hù)加固工程的病害處治，主要是基于抑制路塹邊坡各種變形和破壞的可能性，設(shè)計(jì)防護(hù)加固工程措施，包括坡面變形防護(hù)、淺表層變形防護(hù)、塊體變形防護(hù)、深部變形防護(hù)、坡腳應(yīng)力集中防護(hù)和地表地下水的引排處理等對(duì)策技術(shù)。其主要處理方法包括：地下排水工程；地表排水工程；削坡減重工程；預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)，對(duì)滑帶巖土體施加壓應(yīng)力，達(dá)到控制變形的目的；支擋工程，通過(guò)設(shè)置擋土墻、抗滑樁、抗滑片石垛、錨桿加固等，抵抗滑坡體的土壓力和滑坡推力，防止滑體向下滑動(dòng)，保證滑體的穩(wěn)定；滑帶土的改良，通過(guò)灌水泥漿、打砂樁、旋噴等方法進(jìn)行加固。

4 公路工程特殊土路基病害的處理技術(shù)措施

1）鹽漬土路基處理技術(shù)措施：鹽漬土具有鹽脹和溶陷性，同時(shí)容易受到凍脹和次生鹽化的影響。該土質(zhì)路基處理技術(shù)措施主要包括：換填土層；提高路基，防止路基凍脹或受次生鹽漬化的影響；路基的隔水、輸水、導(dǎo)水，防止毛細(xì)水上升引起的鹽分遷移，一般可采取鋪設(shè)防水上滲的土工布、滲水土層等隔斷層；其他方法為：以鹽治鹽法、強(qiáng)夯法、浸水預(yù)溶強(qiáng)夯法；

2）濕陷性黃土地基處理技術(shù)措施：濕陷性黃土地基處理的目的是改善土的性質(zhì)，減少土的滲水性、壓縮性，控制其濕陷性的發(fā)生，部分或全部消除它的濕陷性。采用的處理方法包括：對(duì)路基原地表土層采取重機(jī)碾壓、重錘夯實(shí)、石灰擠密加固、換填土、沖擊壓實(shí)等，提高土層承載力，減少下沉量；采用灰土或素土墊層，清除墊層范圍內(nèi)的濕陷性，減輕或避免了地基附加壓力產(chǎn)生的濕陷；灰土擠密樁，形成人工“復(fù)合地基”；

3）軟土地區(qū)病害處理技術(shù)措施：泥沼、軟土地帶的路基，多因地面低洼、降水充足、地下水位高、含水率飽和、透水性小、壓縮性大、抗剪強(qiáng)度低，在填土荷載和行車(chē)作用下，容易出現(xiàn)沉降、凍脹、彈簧、沉陷、滑動(dòng)、側(cè)擠等病害。軟土地基加固處理較多，主要包括：換填法，包括拋石擠淤法、爆破法、挖填法、排水砂墊層法等；擋墻、木排樁法；反壓護(hù)道法；排水固結(jié)法；擠密法；水泥土攪拌法；化學(xué)加固法，包括硅化法、旋噴樁；土工布或土工格柵加筋法；

4）膨脹土路基病害處理技術(shù)措施：膨脹土的抗剪強(qiáng)度為典型的變動(dòng)強(qiáng)度，具有峰值強(qiáng)度極高、殘余強(qiáng)度極低的特性。這就造成膨脹土路堤、邊坡極易出現(xiàn)滑坡、沉陷、縱裂等現(xiàn)象。目前的加固方法主要包括：土工格柵加筋、固土網(wǎng)墊和基床加固是保證膨脹土路堤穩(wěn)定的有效措施；采取增設(shè)骨架護(hù)坡、擋墻和抗滑樁等措施，控制膨脹土路塹邊坡穩(wěn)定；路塹開(kāi)挖前要做好截水溝，開(kāi)挖后要及時(shí)防護(hù)、及時(shí)封閉，這是防止膨脹土路塹邊坡坍塌的關(guān)鍵措施；

5）采空區(qū)塌陷處理技術(shù)措施：為了預(yù)防和控制地表殘余沉陷的發(fā)生，此類方法可細(xì)分為：全部充填采空區(qū)支撐覆巖，以徹底消除地基沉陷隱患，常采用注漿充填、水力充填和風(fēng)力充填等；局部支撐覆巖或地面構(gòu)筑物，減小采空區(qū)空間跨度，防止頂板的垮落；注漿加固和強(qiáng)化采空區(qū)圍巖結(jié)構(gòu)，充填覆巖斷裂帶和彎曲帶巖土體裂縫；采取措施釋放老采空區(qū)的潛在沉降，消除對(duì)地表安全有較大威脅的地下空洞，常用方法有堆載預(yù)壓法、高能級(jí)強(qiáng)夯法和水誘導(dǎo)沉降法等；

6）巖溶區(qū)病害處理技術(shù)措施：由于覆蓋型巖溶區(qū)新塌陷的形成和土層不均勻沉降的產(chǎn)生大多與人類活動(dòng)，特別是破壞天然條件的地面排水系統(tǒng)有關(guān)，因此，首先要控制好場(chǎng)地的排水。為了防治覆蓋型巖溶區(qū)地面塌陷和不均勻沉降對(duì)路基造成危害，灌漿加固、土工格柵是較為常用的處理巖溶病害的方法。

5 結(jié)論

工程實(shí)踐為我們?cè)诂F(xiàn)代技術(shù)、現(xiàn)代設(shè)備及材料的應(yīng)用方面提供了一次寶貴的經(jīng)驗(yàn)。作為具有現(xiàn)代知識(shí)的技術(shù)人員，應(yīng)當(dāng)積極學(xué)習(xí)應(yīng)用行之有效的技術(shù)成果，不斷提高工程項(xiàng)目的技術(shù)水平和質(zhì)量保證能力。

[1]王正軍.淺論公路施工中路基加固技術(shù)的應(yīng)用研究[J].中國(guó)科技博覽，2012(6)：169-169.