公路工程施工中路基加固技术的应用

刘 燚 赵 棋

（1.唐河县公路事业发展中心，河南 南阳 473400；2.唐河县公路管理局，河南 南阳 473400）

当前大量的公路建设规模正在不断地扩大，例如在黄河、珠海地区河网发育地区，软土分布较为广泛。在这一些地区进行高速公路的建设，往往要面对软土路基抗剪力不足导致的路面外荷载增大，以至于塌方、路基遭到破坏等事故发生。由于软土路基上部荷载和外部荷载作用下大量的变形和沉降发生，影响了道路的正常使用，因此要采用有效加固措施进行路基处理，这样才能保证公路建设的质量安全。

1 公路工程施工中路基加固处理工艺

公路工程路基加固处理首先要全面评估公路工程状况，估测公路路基的稳定性和存在的沉降风险，从而明确公路路基的承载能力，依据公路的实际状况制定出科学的加固方案。一般情况下，对于公路工程路基问题，采取加固处理主要有以下几种方案：第一，替换有问题的土质；第二，改造有缺陷问题的路基；第三，对公路路基实施补强处理。替换问题主要是通过将松软土壤利用高强度的土壤进行替换。进行公路路基改造，主要是通过薄膜或者板桩等材料对路基进行约束，从而确保路基强度达到相关标准。公路路基的补强处理主要是在公路路基上添加抗拉强度比较高的补强白露。从而提升公路路基的强度；其次，路基加固施工人员要全面检测公路路基的石头水泥等材料，确保石头的颗粒直径不能超出公路厚度的70%，利用石头和水泥回填作业的过程中要从中间向两侧集中进行回填，注意控制回填速度。然后就是开展摊铺作业，在摊铺的时候要选用和公路相符合的压路机，反复碾压填好的路面，同时要确保碾压的稳定性和平整性。最后，要使用比较细小的材料填筑公路压实后的空隙处。

2 路基加固技术在公路工程施工中的应用分析

2.1 强夯法

强夯加固工艺在加固路基方面也具有良好的效果，其主要是利用重锤的自重，将重锤从设置好的高度下落至土层，其自重能够加快路基固结，达到加固目的。以下对操作过程作出相关分析：1）施工人员需要对施工现场进行一定的检查和清理，为之后进行强夯提供有力保障；2）重锤的高度需要结合施工现场条件、路基实际情况、施工标准等方面合理设定，以最大程度上提高加固效果；3）施工人员将起重机移至确定好的位置并予以检查固定，确保无误后将夯锤固定在设定的高度位置，待一切准确就绪后实施夯锤自由落体；4）在采用强夯加固工艺时，应严格按照相关标准及要求进行，若遇施工困难需汇报相关人员，不可擅自改动操作内容。另外，在夯实作业完毕后还需要借助推土机对夯坑进行填实工作。

2.2 水泥搅拌桩法

水泥土搅拌桩是用回转的搅拌叶片将压入软土内的水泥浆与周围软土强制拌和形成加固体，用于加固饱和软黏土地基的一种方法，它利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。采用正三角形或正方形布置，桩径为0.5m，桩间距为1～1.2m较为合适，浆体搅拌桩长不超过15m，桩体材料采用P.O42.5及以上普通硅酸盐水泥。水泥掺入量为被加固湿土质量的12%～20%，水泥浆水灰比为0.45～0.55。当地下水有侵蚀性时，应采用普通硅酸盐水泥、粉煤灰作为胶凝材料，水泥掺入量不小于被加固湿土质量的15%，粉煤灰掺入量为水泥重量的15%～20%，应通过试验综合确定。粉（浆）体喷射搅拌机械应配置自动记录仪，确保用粉（浆）量。严格控制钻进速度、提升速度、下钻深度、供浆和停浆时间，确保喷浆连续均匀。桩身纵横方向偏差不大于50mm，桩身垂直度允许偏差不大于1%。

2.3 现浇混凝土管桩技术加固

现浇混凝土管桩技术具有预应力混凝土管桩、振动沉管桩等技术的优点，而且施工工艺比较简单，操作性较强，便于质量控制和监督管理。采用该技术进行加固时，对于现浇管桩，由于其属于刚性桩，强度本身较强，所以可采取边振动边加压的沉管方式，处理深度达25m，可实现混凝土现场施工质量控制。对于粉喷桩，其属于柔性桩，桩身的强度较低，处理深度较小，喷灰困难，固结较差。在实际施工中，土层变化大，使得送灰压力不均匀，造成喷灰量的不均匀，很容易出现搅拌不均匀、局部固结性差等问题；而且施工的隐蔽性较强，现场质量监督管理比较困难。在桩基检测时，对于现浇管桩一般使用人工无损开挖检测，检测的周期较短且范围广。对于粉喷桩，一般采用的是钻探取芯方式，检测费用较高，且检测周期较长，范围小，无法全面反映工程质量。

2.4 注浆法

使用注浆法对公路路基进行加固处理主要指的是借助气压或者液压的力量，通过注浆管向公路路基中填筑具有良好凝固性的浆液，通过这种方法浆液能够通过填充或者渗透的方式将路基土壤中的水分和缝隙挤出，当浆液凝固后与公路原有的土质融为一体结合成一个“结石体”，这种“结石体”具有较好的稳定性和较强的强度，能够在一定程度上对公路原本软弱或者沉降的部分进行增强处理。施工人员采用水泥为主要的灌注材料，使用水玻璃作为主要的添加剂，水泥、水和水玻璃的混合比例为1：1：0.03，施工人员在灌浆前对路基进行注浆孔钻孔处理并使用注浆锤将长度为一至二米的注浆管打入需要填筑浆液的深度，随后采用自上而下的注浆方式，每次对一段注浆孔进行分段注浆，使用该种注浆方式后，路基的承载能力在一定程度上获得了提升，经专业测量，公路路基的承载能力达到200kPa以上，沉降则控制在30厘米之内，公路路基得到了有效的加固和改善。

2.5 排水固结加固

排水固结施工技术主要是在软土路基中施工袋装砂井或者塑料排水带，借此进行纵向排水。该方法可以应用土层结构重量预压加载法，利用垂直排水阀，将砂井里面蕴含的土体孔隙水全部排泄出去，进而让土体固结起来，达到提高土体强度和软土路基承载能力的目的。在应用排水固结施工技术的过程当中，施工人员应当精准把握软土路基的稳定和沉降情况。借此有效提升排水固结施工技术的应用效率和应用质量，有效减小土体孔隙，保证土体结构满足高速公路施工的密实度标准。排水固结施工技术主要是在饱和土层以及软弱土层之中应用。该施工技术的排水系统主要为纵向排水体系，施工材料主要应用土塑料排水板。施工过程当中，工作人员需要保障水平排水体其厚度、含泥量等多方面的内容都符合相关要求标准。

2.6 加固桩基法

在公路工程路基加固中桩基加固方式也是重点技术之一，主要可包括以下两种：1）振冲碎石桩加固工艺。此种加固工艺不仅在操作使用方面较为便捷简单，所加固的成桩质量也较高。目前在公路工程路基加固方式中较受欢迎，且应用价值高，而此种加固工艺有效性的体现主要因其应力大于路基土体应力[1]。同时施工人员在施工过程中需要根据施工现场实际情况、软基厚度及相关要求对振冲厚度、碎石桩排列方式进行合理设置及安排，保证施工过程中的均匀性，以达到劣势路基的施工效果；2）生石灰桩加固工艺。此种加固工艺原理主要是利用化学反应，生石灰在与水相遇后会产生熟石灰，不仅能够将路基中过多的水分吸收，在常规情况下还不易溶解，有利于实现加固路基的目的。

3 公路路基施工质量控制和防护

3.1 制定合理的施工方案

合理的施工方案是保证路基加固施工质量的基础，应根据路基实际情况制定方案。比如采用换填法虽然加固质量较好，但施工期长且施工成本大，所以必须根据路基土体实际情况选择合适的加固方法。当然，在施工过程中也可以对方案进行适当调整，尤其在地质复杂路段施工时应分段制定施工方案，这样才能取得良好的加固效果，同时还能控制工程成本。

3.2 碾压质量控制

压实机设备性能直接关系到压实厚度，因此要科学选取压路机的型号、规格、吨位、压实方法等。在具体施工过程中会出现很大的压实度和重型击实标准，需要配备大吨位的压路机。因为土质存在的差异，对压路机的要求也各不相同，同一个型号的压力机由于土质差异，其压实作业效果也存在一定差异，因此，要根据土质状况选用压路机和压实次数。

3.3 构造物衔接处回填土质量控制

在构造物衔接处，比如通道墙身两侧，挡土墙壁背面等区域的回填土处理比较困难，为了使路基压实厚度达到设计要求，需要采取特殊的措施进行施工和质量控制。一旦这些区域出现压实厚度过薄的问题，便可能会导致填土沉降现象，从而影响路基工程质量。因此，首先要合理选择填土材料，然后在施工中要采取特殊措施进行质量控制，最后要对机械设备进行合理配置。

4 结束语

综上所述，路基加固施工中，应从路基实际情况入手，将各方面因素进行整合，采取合适的加固方法，有效控制凹槽、塌陷、沉降等现象的发生。同时，需要加强施工现场的控制，注重衔接处施工，做好碾压环节的施工，从多方面出发，发挥出技术的应有作用，提高路基的施工质量。