公路工程施工中路基加固技術(shù)的應(yīng)用

劉 燚 趙 棋

（1.唐河縣公路事業(yè)發(fā)展中心，河南 南陽 473400；2.唐河縣公路管理局，河南 南陽 473400）

當(dāng)前大量的公路建設(shè)規(guī)模正在不斷地?cái)U(kuò)大，例如在黃河、珠海地區(qū)河網(wǎng)發(fā)育地區(qū)，軟土分布較為廣泛。在這一些地區(qū)進(jìn)行高速公路的建設(shè)，往往要面對軟土路基抗剪力不足導(dǎo)致的路面外荷載增大，以至于塌方、路基遭到破壞等事故發(fā)生。由于軟土路基上部荷載和外部荷載作用下大量的變形和沉降發(fā)生，影響了道路的正常使用，因此要采用有效加固措施進(jìn)行路基處理，這樣才能保證公路建設(shè)的質(zhì)量安全。

1 公路工程施工中路基加固處理工藝

公路工程路基加固處理首先要全面評估公路工程狀況，估測公路路基的穩(wěn)定性和存在的沉降風(fēng)險(xiǎn)，從而明確公路路基的承載能力，依據(jù)公路的實(shí)際狀況制定出科學(xué)的加固方案。一般情況下，對于公路工程路基問題，采取加固處理主要有以下幾種方案：第一，替換有問題的土質(zhì)；第二，改造有缺陷問題的路基；第三，對公路路基實(shí)施補(bǔ)強(qiáng)處理。替換問題主要是通過將松軟土壤利用高強(qiáng)度的土壤進(jìn)行替換。進(jìn)行公路路基改造，主要是通過薄膜或者板樁等材料對路基進(jìn)行約束，從而確保路基強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。公路路基的補(bǔ)強(qiáng)處理主要是在公路路基上添加抗拉強(qiáng)度比較高的補(bǔ)強(qiáng)白露。從而提升公路路基的強(qiáng)度；其次，路基加固施工人員要全面檢測公路路基的石頭水泥等材料，確保石頭的顆粒直徑不能超出公路厚度的70%，利用石頭和水泥回填作業(yè)的過程中要從中間向兩側(cè)集中進(jìn)行回填，注意控制回填速度。然后就是開展攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，在攤鋪的時(shí)候要選用和公路相符合的壓路機(jī)，反復(fù)碾壓填好的路面，同時(shí)要確保碾壓的穩(wěn)定性和平整性。最后，要使用比較細(xì)小的材料填筑公路壓實(shí)后的空隙處。

2 路基加固技術(shù)在公路工程施工中的應(yīng)用分析

2.1 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯加固工藝在加固路基方面也具有良好的效果，其主要是利用重錘的自重，將重錘從設(shè)置好的高度下落至土層，其自重能夠加快路基固結(jié)，達(dá)到加固目的。以下對操作過程作出相關(guān)分析：1）施工人員需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行一定的檢查和清理，為之后進(jìn)行強(qiáng)夯提供有力保障；2）重錘的高度需要結(jié)合施工現(xiàn)場條件、路基實(shí)際情況、施工標(biāo)準(zhǔn)等方面合理設(shè)定，以最大程度上提高加固效果；3）施工人員將起重機(jī)移至確定好的位置并予以檢查固定，確保無誤后將夯錘固定在設(shè)定的高度位置，待一切準(zhǔn)確就緒后實(shí)施夯錘自由落體；4）在采用強(qiáng)夯加固工藝時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及要求進(jìn)行，若遇施工困難需匯報(bào)相關(guān)人員，不可擅自改動(dòng)操作內(nèi)容。另外，在夯實(shí)作業(yè)完畢后還需要借助推土機(jī)對夯坑進(jìn)行填實(shí)工作。

2.2 水泥攪拌樁法

水泥土攪拌樁是用回轉(zhuǎn)的攪拌葉片將壓入軟土內(nèi)的水泥漿與周圍軟土強(qiáng)制拌和形成加固體，用于加固飽和軟黏土地基的一種方法，它利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深處將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的優(yōu)質(zhì)地基。采用正三角形或正方形布置，樁徑為0.5m，樁間距為1～1.2m較為合適，漿體攪拌樁長不超過15m，樁體材料采用P.O42.5及以上普通硅酸鹽水泥。水泥摻入量為被加固濕土質(zhì)量的12%～20%，水泥漿水灰比為0.45～0.55。當(dāng)?shù)叵滤星治g性時(shí)，應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥、粉煤灰作為膠凝材料，水泥摻入量不小于被加固濕土質(zhì)量的15%，粉煤灰摻入量為水泥重量的15%～20%，應(yīng)通過試驗(yàn)綜合確定。粉（漿）體噴射攪拌機(jī)械應(yīng)配置自動(dòng)記錄儀，確保用粉（漿）量。嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度、提升速度、下鉆深度、供漿和停漿時(shí)間，確保噴漿連續(xù)均勻。樁身縱橫方向偏差不大于50mm，樁身垂直度允許偏差不大于1%。

2.3 現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)加固

現(xiàn)澆混凝土管樁技術(shù)具有預(yù)應(yīng)力混凝土管樁、振動(dòng)沉管樁等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而且施工工藝比較簡單，操作性較強(qiáng)，便于質(zhì)量控制和監(jiān)督管理。采用該技術(shù)進(jìn)行加固時(shí)，對于現(xiàn)澆管樁，由于其屬于剛性樁，強(qiáng)度本身較強(qiáng)，所以可采取邊振動(dòng)邊加壓的沉管方式，處理深度達(dá)25m，可實(shí)現(xiàn)混凝土現(xiàn)場施工質(zhì)量控制。對于粉噴樁，其屬于柔性樁，樁身的強(qiáng)度較低，處理深度較小，噴灰困難，固結(jié)較差。在實(shí)際施工中，土層變化大，使得送灰壓力不均勻，造成噴灰量的不均勻，很容易出現(xiàn)攪拌不均勻、局部固結(jié)性差等問題；而且施工的隱蔽性較強(qiáng)，現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督管理比較困難。在樁基檢測時(shí)，對于現(xiàn)澆管樁一般使用人工無損開挖檢測，檢測的周期較短且范圍廣。對于粉噴樁，一般采用的是鉆探取芯方式，檢測費(fèi)用較高，且檢測周期較長，范圍小，無法全面反映工程質(zhì)量。

2.4 注漿法

使用注漿法對公路路基進(jìn)行加固處理主要指的是借助氣壓或者液壓的力量，通過注漿管向公路路基中填筑具有良好凝固性的漿液，通過這種方法漿液能夠通過填充或者滲透的方式將路基土壤中的水分和縫隙擠出，當(dāng)漿液凝固后與公路原有的土質(zhì)融為一體結(jié)合成一個(gè)“結(jié)石體”，這種“結(jié)石體”具有較好的穩(wěn)定性和較強(qiáng)的強(qiáng)度，能夠在一定程度上對公路原本軟弱或者沉降的部分進(jìn)行增強(qiáng)處理。施工人員采用水泥為主要的灌注材料，使用水玻璃作為主要的添加劑，水泥、水和水玻璃的混合比例為1：1：0.03，施工人員在灌漿前對路基進(jìn)行注漿孔鉆孔處理并使用注漿錘將長度為一至二米的注漿管打入需要填筑漿液的深度，隨后采用自上而下的注漿方式，每次對一段注漿孔進(jìn)行分段注漿，使用該種注漿方式后，路基的承載能力在一定程度上獲得了提升，經(jīng)專業(yè)測量，公路路基的承載能力達(dá)到200kPa以上，沉降則控制在30厘米之內(nèi)，公路路基得到了有效的加固和改善。

2.5 排水固結(jié)加固

排水固結(jié)施工技術(shù)主要是在軟土路基中施工袋裝砂井或者塑料排水帶，借此進(jìn)行縱向排水。該方法可以應(yīng)用土層結(jié)構(gòu)重量預(yù)壓加載法，利用垂直排水閥，將砂井里面蘊(yùn)含的土體孔隙水全部排泄出去，進(jìn)而讓土體固結(jié)起來，達(dá)到提高土體強(qiáng)度和軟土路基承載能力的目的。在應(yīng)用排水固結(jié)施工技術(shù)的過程當(dāng)中，施工人員應(yīng)當(dāng)精準(zhǔn)把握軟土路基的穩(wěn)定和沉降情況。借此有效提升排水固結(jié)施工技術(shù)的應(yīng)用效率和應(yīng)用質(zhì)量，有效減小土體孔隙，保證土體結(jié)構(gòu)滿足高速公路施工的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。排水固結(jié)施工技術(shù)主要是在飽和土層以及軟弱土層之中應(yīng)用。該施工技術(shù)的排水系統(tǒng)主要為縱向排水體系，施工材料主要應(yīng)用土塑料排水板。施工過程當(dāng)中，工作人員需要保障水平排水體其厚度、含泥量等多方面的內(nèi)容都符合相關(guān)要求標(biāo)準(zhǔn)。

2.6 加固樁基法

在公路工程路基加固中樁基加固方式也是重點(diǎn)技術(shù)之一，主要可包括以下兩種：1）振沖碎石樁加固工藝。此種加固工藝不僅在操作使用方面較為便捷簡單，所加固的成樁質(zhì)量也較高。目前在公路工程路基加固方式中較受歡迎，且應(yīng)用價(jià)值高，而此種加固工藝有效性的體現(xiàn)主要因其應(yīng)力大于路基土體應(yīng)力[1]。同時(shí)施工人員在施工過程中需要根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況、軟基厚度及相關(guān)要求對振沖厚度、碎石樁排列方式進(jìn)行合理設(shè)置及安排，保證施工過程中的均勻性，以達(dá)到劣勢路基的施工效果；2）生石灰樁加固工藝。此種加固工藝原理主要是利用化學(xué)反應(yīng)，生石灰在與水相遇后會(huì)產(chǎn)生熟石灰，不僅能夠?qū)⒙坊羞^多的水分吸收，在常規(guī)情況下還不易溶解，有利于實(shí)現(xiàn)加固路基的目的。

3 公路路基施工質(zhì)量控制和防護(hù)

3.1 制定合理的施工方案

合理的施工方案是保證路基加固施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，應(yīng)根據(jù)路基實(shí)際情況制定方案。比如采用換填法雖然加固質(zhì)量較好，但施工期長且施工成本大，所以必須根據(jù)路基土體實(shí)際情況選擇合適的加固方法。當(dāng)然，在施工過程中也可以對方案進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，尤其在地質(zhì)復(fù)雜路段施工時(shí)應(yīng)分段制定施工方案，這樣才能取得良好的加固效果，同時(shí)還能控制工程成本。

3.2 碾壓質(zhì)量控制

壓實(shí)機(jī)設(shè)備性能直接關(guān)系到壓實(shí)厚度，因此要科學(xué)選取壓路機(jī)的型號(hào)、規(guī)格、噸位、壓實(shí)方法等。在具體施工過程中會(huì)出現(xiàn)很大的壓實(shí)度和重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，需要配備大噸位的壓路機(jī)。因?yàn)橥临|(zhì)存在的差異，對壓路機(jī)的要求也各不相同，同一個(gè)型號(hào)的壓力機(jī)由于土質(zhì)差異，其壓實(shí)作業(yè)效果也存在一定差異，因此，要根據(jù)土質(zhì)狀況選用壓路機(jī)和壓實(shí)次數(shù)。

3.3 構(gòu)造物銜接處回填土質(zhì)量控制

在構(gòu)造物銜接處，比如通道墻身兩側(cè)，擋土墻壁背面等區(qū)域的回填土處理比較困難，為了使路基壓實(shí)厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，需要采取特殊的措施進(jìn)行施工和質(zhì)量控制。一旦這些區(qū)域出現(xiàn)壓實(shí)厚度過薄的問題，便可能會(huì)導(dǎo)致填土沉降現(xiàn)象，從而影響路基工程質(zhì)量。因此，首先要合理選擇填土材料，然后在施工中要采取特殊措施進(jìn)行質(zhì)量控制，最后要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理配置。

4 結(jié)束語

綜上所述，路基加固施工中，應(yīng)從路基實(shí)際情況入手，將各方面因素進(jìn)行整合，采取合適的加固方法，有效控制凹槽、塌陷、沉降等現(xiàn)象的發(fā)生。同時(shí)，需要加強(qiáng)施工現(xiàn)場的控制，注重銜接處施工，做好碾壓環(huán)節(jié)的施工，從多方面出發(fā)，發(fā)揮出技術(shù)的應(yīng)有作用，提高路基的施工質(zhì)量。