公路施工中路基加固技术的应用分析
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摘要：随着当前我国市场经济的快速发展，公路的建设里程正在迅速增加，与此同时，对公路质量的要求也在日益严格。而在公路的施工中路基加固的效果直接影响公路的使用质量，因此对路基加固技术的应用分析受到了国内外建筑工作者越来越多的重视。本文介绍了三种路基加固的方法，并对每一种方法进行了加固机理和施工工艺等方面的详细分析。
关键字：公路建设；路基加工技术；应用；分析
尽管公路的路基作为路面的基础，不与过往的行车、外界的一切环境以及其他荷载直接的发生作用，但它仍然承受着来自基层的载荷的扩散和环境的影响[1]。路基要发挥其重要作用，它就必须具备足够的强度和稳定性。天然的路基由于结构松散，造成其强度与稳定性都很差，不能很好的满足公路交通上行车和自然气候影响下强载荷的要求，因此，对路基必须进行加固，即人工进行再次压实，使此路基达到并超过其设计要求和稳定性指标。
一、桩基加固法
桩基加固是采用制孔机械设备在软土路基中钻孔，添加固料做成桩，这种桩和软土组合成复合基地。我们可以根据填入孔内加固料的不同将其分为碎石桩、生石灰桩、挤密砂桩等。
1、碎石桩
振冲碎石桩相比锤击式碎石桩和预配式碎石桩，其具有施工方便、操作简单、成桩效率高等优势，因此被广泛采用。由于碎石桩加固软地基的机理是软土和碎石桩复合而成的，而一般情况下柱体的应力要比土体的应力高，因此柱长要依据软土层的厚度而定，并且间距要按梅花或方形排列。碎石柱顶部要添加0.5―1.0米厚的碎石铺垫，不仅可以均匀分布基地应力，而且兼做横向排水通道。
2、挤密砂桩
软土地基制成后在其孔中灌人中、粗混合砂料或砂的混合料，通过冲击或振动的方式挤密形成挤密砂桩。由于砂桩十分的密集，这就又形成了软土层的复合地基。值得注意的是，如果砂桩的约束力很小会导致地面隆起和侧向挤出，此时我们可以采用砂和角砾摩擦力较大的回填材料或间隔挤密的方式来解决。
3、生石灰桩
石灰桩地基是用2-5米大小的生石灰加入提前在软土层中充好的孔眼里所形成的[2]。生石灰加固软地基是生石灰在遇到土体时孔隙里发生的反应，在此过程中汲取了大量的水分，使得四周的含水量降低，并且同时放出大量的热，从而土地被挤密；其土地强度的提高是通过生石灰与土地利用离子交换和凝胶作用形成的，因此在沉降要求的严格情况下我们可以采用，以此增加软土地基的承载力。
二、机械碾压法
机械碾压法是当今最普遍的一种路基压实加固的方法，这种方法使用的是压路机、推土机、平碾、养足碾或者使用其他的碾压机械在路基的表面来回的碾压开动，利用这些机械的自身重量把那些松散的路基压实加固，以充分的加固路基的强度，来减少路基在行车的荷载的作用下产生的下沉，大大增加路基土的不透水性，提高路基的稳定性[3]。这种压实方法不但运用于地下水位之上大面积填土，而且还应用于一般非饱和粘性土，以及杂填土地基浅层的处理。
1、机械碾压法的机理
当含水量极小的时候，泥土在一定的压实动能的迫使下，土颗粒的表面会存在着一种结合水膜。由于它们之间的引力较大，因此它们之间的移动相对来说比较困难，造成土的干密度较小。随着含水量大增加，土颗粒之间的水膜也渐渐增厚，颗粒间的引力也会慢慢减少，它们相互之间在外力的作用下更容易发生相对移动，干密度也随之增加。如果含水量继续增加，甚至超过最佳含水量后，土颗粒之间的空隙几乎充满了自由水，虽然土颗粒容易移动，但其多余的水分不易排出。如果在外力的作用下，空隙的水压增加，就会抵消了冲击作用，从而阻止土粒的移动，土体反而得不到压实，干密度也随之下降。由此可见，只要在一定的含水量范围内压实，就能得到客观的效果。
2、机械碾压法的施工方法
对于公路填方应该从最低处开始，自下而上对整个路基宽度分层次碾压。为了提高碾压效率，首先在使用碾压机械碾压之前，应该先用推土机铺土、推平，以低速预压上4遍-5遍，以保证其表面的平实。接着用压路机采用薄填、慢驶、多次的碾压方法碾压，值得注意的是：填土的厚度不得超过30cm；碾压时应该从两边逐渐的向中间行进；碾轮每次碾压与前次碾压后轮的轮迹最好重叠一半左右；还要控制好行驶速度，压实的遍数不得少于6遍；每压完一层（以轮子下沉不超过2cm为适中）后，及时用人工或者推土机拉毛，以确保各层之间的接合，再继续填土碾压。当土层的表面太干的时候，洒水使其表面湿润，含水量达到最佳状态，以确保上下土层充分的结合。碾压机无法碾压的地方（路基边缘处）因采用人工夯实法，一定要注意确保工程质量。
三、注浆法
所谓的注浆法就是采用气压，液压或电化学原理,利用注浆管把浆液稳定均匀地注入地层里，使得其以充填、挤密和渗透的方式去除颗粒间或岩石裂缝间隙里的空气和水分后所占据的位置，经过人工控制一定的时间之后，浆液会令原先松散的土料或裂开的间隙胶结成一个整体，构成一个大强度、新结构、高防水性能和对化学元素稳定性好的 “结石体”。当前常用的四种注浆法有渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、喷射注浆。
1、注浆法的机理
当前，有关注浆法的加固机理共有以下三大理论：1）劈裂注浆:在注浆的强大的压力下浆液克服了地层初始应力和抗拉强度，从而导致土体结构和岩石的扰动和破坏，使得地层中原来所具有的裂隙或者孔隙的扩张，也有可能构成新的裂隙，这样能够使得低透水性地层的浆液之间的扩散距离增大。2）渗入性注浆理论：在注浆压力的强大作用下，浆液消除了多种阻力从而渗透入裂隙或孔隙当中，吸浆量和浆液扩散的距离和压力有关，其压力越大，扩散的距离就会更大。3）压密注浆：利用钻孔向土层里注入浓浆，地层局部的隆起会跟着土体的压密和浆液的挤入，以及浆液在压浆点周围形成的灯泡空间和辐射状的上抬力。
2、注浆法的施工方法
1）注浆的顺序：在设计注浆孔的排序过程中，一般遵循从外围进行围、截、堵，内部进行填压，其次将插孔的中间注浆挤密[4]，最后按顺序压实，这样做会有利于其质量的保证。所以，注浆的施工顺序必定要遵守逐渐加密的规则。先钻，注第一次孔是第一次序，第二次序为钻进和注浆，然后就可以按照类似的情况了。在此要注意是要及时的检查注浆的效果，如果注浆的段太长会使得浆液渗透不均匀。
2）注浆施工中的技术管理:浆液的流量和注浆的设备在浆液流量的管理施工中起着重要的作用，浆液流量应当选用较小的浆液流量，这样就可以避免采用过大的注浆压力，有利于设备对流量的调节，另外注浆压力是了解地基渗透中的重要线索，在一定的压力范围内更有利于随时了解地基渗透的状况。
总结：随着我国市场经济的发展，我国公路的通行里程也在飞速增加，并且公路的建设也在向着重质量、更高速、强重载的方向发展，这就对我国当前公路的建设，从设计、施工和对路基的加固提出了更加严格的要求。因此公路建设施工单位在路基施工阶段就要采取合理的路基加固技术，并且严格把关所有工序，以达到提升路基加固的质量和为公路的下一步施工提供良好基础的目的。本文介绍了三种路基加固的方法，并对每一种方法进行了加固机理和施工工艺等方面的详细分析，希望能对我国公路建设中路基加固的施工有所帮助。
参考文献：
[1]冶金工业部建筑研究总院.地基处理技术（1-5册）[M].北京:冶金工业出版社，1989.
[2]张风艳.公路工程路基施工技术[J].黑龙江科技信息．2007．
[3]梁钟琪.土力学及路基[M].北京:中国铁道出版社,2008．
[4]蒋俊山，张金彦.路基施工的探讨[J].黑龙江交通科技．2008．
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