浅谈公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术措施

唐世禄

（四川三江交通建设工程有限公司， 四川 宜宾 644000）

0 引言

除了路基本身土质软弱影响因素之外，水文气候条件、路堤填料以及工程地形地质等其他各方面的因素同样会对公路路基产生相应的影响，进而导致其出现包括下沉、不均匀沉降、挤压位移等一系列问题。基于此，本文将通过对简要分析研究公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术措施，力求能够为解决公路路基缺陷提供几点有效的对策建议。

1 公路工程施工中路基加固处理工艺流程

通常情况下，在公路工程施工中遇到问题路基、缺陷路基，在对其进行加固处理时，主要会采用三种思路，分别为替换问题土、改良缺陷路基以及对其进行补强。即通过采用砂垫层等具有较高坚硬度的优质土替换软弱土，或是采用各种化学、力学等技术手段使得路基土能够拥有更高的密度，从而实现对原公路路基的有效改良[1]。此外，还可以通过使用包括薄膜、板桩等在内的物质对路基土进行有效约束，也可以在路基土当中适当增加具有较高抗拉强度的补强材料，达到提高路基强度的目的。而笔者通过结合自身多年的实际工作经验，发现公路路基加固处理工艺需要经过如下几个流程：首先需要施工人员对石头、水泥等相关材料质量进行有效检验，确保石头含泥量在5/1以内，其颗粒直径应当在实际压实厚度67%范围之内。其次在回填时需要在按照标准要求进行规范操作的前提下尽量进行集中回填，按照从中间向两侧的顺序进行扩展，并尽可能缩短回填时间。在摊铺工艺流程中，需要根据工程实际需要选择与之相适应的推土机和压路机，在由推土机完成均匀碾压之后，使用压路机反复进行至少三次的均匀碾压，且注意保持碾压的均匀性和平稳性，以有效防止因碾压不均而导致土层出现反弹、不均匀沉降等问题。分层铺垫厚度为50c，而为了保障路基加固处理后具有良好的平整性，还需要在最后进行压实前在其空隙位置处，用细小材料譬如说沙粒等进行填筑。

2 公路工程施工中路基加固处理技术措施

2.1 压力注浆技术

在公路工程施工中使用压力注浆技术对路基进行加固处理，主要指的就是通过采用液压、气压等相关原理，将具有良好凝固性能的浆液经由注浆管，向路基软弱或沉陷部位的土体当中进行均匀填筑，使得浆液可以通过填充或是渗透、挤密等形式，将原本岩石裂缝中的水分、土体颗粒之间的气体等全部挤出并取而代之[2]。当浆液完全硬化之后，原本松散的路基土将固结成一个完整的“结石体”，且其具有较高的强度和稳定性，能够有效达到加固路基的效果，避免公路路基出现不均匀沉降等问题。譬如在某高速公路路段中出现了明显的下沉问题，同时路面出现了十多条宽度在2m到6m的交错裂缝，跳车现象十分明显。在采用补缝防渗等处理方式仍未奏效后，施工人员决定使用压力注浆技术加固公路路基。其首先采用有效应力库伦-莫尔定律精确预测了土体的可灌性，在公式当中，有效主应力的最大和最小值分别用1σ以及3σ表示，φ和c则分别代表着有效内摩擦角以及有效粘聚力。施工人员选择将水玻璃水泥浆作为灌浆材料，主剂和溶剂分别为硅酸盐水泥和水，而水玻璃则作为外加剂。在按照水、水泥、水玻璃1:1:0.03的比例进行配比之后，施工人员首先进行了注浆孔施工，其使用了长度在1.5m到2m，直径在37mm到42mm范围内的注浆花管，直接使用冲击锤将其打入受注层位。在参照表1对注浆扩散半径进行明确，并严格按照相关规范要求进行逐次加料和充分搅拌之后，施工人员采用了自上而下的孔口封闭注浆方式，即每次只进行一段注浆孔的钻孔施工，在孔口用三角楔止浆塞封口，而后按照从上往下的方式进行分段注浆，注浆段控制在1.5m至2m。通过采用此种路基加固处理方式之后，路基承载力基本能够维持在200kPa以上，沉降则在30cm以内，达到了良好的路基加固效果。

表1 注浆扩散半径值r（m）

2.2 托底灌浆技术

在某公路路段施工当中，发现基层位置处出现了多处裂缝，而为有效保障公路施工工程具有较高的施工质量，需要对公路路基进行加固处理。施工人员在充分结合各项现场勘探数据之后，决定沿着路基方向使用托底灌浆技术加固路基基岩。通过严格按照既定的同一布孔方案进行钻孔设计后，将钻孔深度设定为至少5m，按照试探性灌浆-间歇式灌浆-交替式灌浆-加压灌浆的顺序进行施工。首先在试探性灌浆当中，如果地基孔隙较小且在灌入量不断增多下，浆液也会随之上升时，统一采用水料比为0.55的标准浆进行灌浆。反之则采用水料比为0.5稠浆进行灌注。而如果孔隙直径相对较大，但随着灌入量的不断增多，稠浆并不会随之上升时，需要在完成一定量浆液的灌注之后，间歇一段时间等待其初步凝结，而后再继续灌注直至托底。鉴于该路基加固施工工程对施工时间有着明确限制，因此为了能够有效提高施工效率，缩短施工时间，施工人员采用了先进行浆液灌注而后再灌注砂砾，随后继续灌注浆液的方式直至托底[3]。最后在对灌浆压力进行有效控制，使之能够始终保持在0.1到1MPa间的前提下，统一使用标准浆进行加压灌注，等到压力在半小时内可以保持较高稳定性且托底已经基本固结之后进行灌浆终孔。而经过此番加固处理之后，路基沉降量明显下降，基本可以控制在2mm左右，在使用声波测试法对加固效果进行检验后，发现其声波速度提升至了每秒4500km，这也意味着路基在托底灌浆技术的运用之下起到了良好的加固效果。表2展示的就是该公路施工工程中的加固工程量

表2 加固工程量

2.3 粉喷桩加固技术

粉喷桩加固技术同样也是在公路路基施工当中，经常被用于加固处理路基的一项施工技术。其通过将粉体作为加固料，在无需添加任何水分的情况下，通过直接吸收大量地下水，使得加固之后的地基柱体具有较高的承载力。在某公路路段的路基下方拥有厚度为4m的淤泥层，且存在不均匀沉降的问题，因此为了能够有效加固公路路基，施工人员在进行换土法、基地生石灰桩加固和粉喷桩加固的施工方案比较之后，发现粉喷桩加固技术不仅操作简便，且工程造价最低，因此最终选择使用粉喷桩加固技术。其通过选择使用钻径为0.5m的粉喷钻机，并将水泥和石膏作为固化剂，分别按照60kg/m和2.4kg/m的比例胶乳土体当中，在选择桩中心横纵向矩分别为1.25m和1.5m的粉喷桩之后，按照梅花状进行布设。为有效了解具有地基沉降情况，施工人员通过利用公式：计算地基沉降，在这一公式当中，桩土复合体、粉喷桩以及桩间土的变形模量分别用E0、Ep以及EN进行表示，同时Ep和EN分别取60MPa以及5MPa[4]。随后施工人员首先对原地面进行整平，随后按照相应的施工设计方案，对桩位和钻机机身进行适当调整，使之具有一定的垂直度，在启动钻机下钻之后，等到其搅拌钻头与地面相近时，开启空压机送气并进行钻进。待钻到设计孔深时将送气阀门关闭并进行加固粉料的喷送，直至其到达桩底时，通过将搅拌钻头缓慢提升至桩顶标高之后立即停止喷粉。此时施工人员通过将送气阀打开并同时关闭送料阀，令搅拌钻头在设计桩顶标高位置处进行为时两分钟的转动，使得桩头具有较高的均匀性和密实性之后，在将钻头钻入设计桩底进行再搅拌，最后将搅拌钻头从地面中提出并进行下一桩位粉喷桩施工即可。通过采用这一公路路基加固处理之后，施工人员得到如下表所示的静载试验结果：

表3 静载试验结果

由此证明粉喷桩自身具有较高的强度，基本能够达到加固公路路基的目的。结束语：在公路施工工程当中加固路基的重要性不言而喻。本文通过结合实际案例对常用的几种路基加固技术和工艺进行简要论述，证明了其强大的应用价值。但考虑到不同公路工程的施工条件、路基情况等各不相同，因此在选用公路路基加固处理技术的过程中，施工人员还需要结合具体施工情况进行合理选用，从而真正发挥出公路路基加固处理技术的应有效用。

[1]马生顺，谢举.基于公路路基的加固措施方法研究[J].中华民居（下旬刊），2013，05（10）：346-347.

[2]丁泽镇.公路路基防护设计与加固技术措施分析[J].现代商贸工业，2013，11（24）：173-174.

[3]贾建新，慈军.后注浆法钻孔灌注桩在建筑桩基施工中的应用[J].山西建筑，2012，15（04）：31-32.

[4]杨庆.公路工程施工中路基加固处理的工艺与技术研究[J].科技与企业，2014，33（08）：225.