公路工程施工中路基加固處理的工藝與技術(shù)

（湘陰縣農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)中心，湖南 岳陽 414600）

引言

通過科學(xué)的加固處理技術(shù)，可以確保公路路基整體強(qiáng)度，最大程度地滿足公路運(yùn)輸荷載的需求。所以，公路路基施工方案制定過程中，要依據(jù)施工區(qū)域的實際情況和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，選擇合理的加固處理工藝和技術(shù)措施，從而提升公路工程路基加固處理效果，達(dá)到路基設(shè)計強(qiáng)度要求，確保工程質(zhì)量。

一、路基加固技術(shù)

（一）樁基加固法

利用鉆孔機(jī)械設(shè)備在軟土路基中打孔，填入加固料制成樁，樁和軟土構(gòu)成復(fù)合地基，加固料和土體共同作用，增加路基承載力。根據(jù)加固料的不同可分為擠密砂石樁、水泥樁、水泥粉煤灰碎石樁等，該方法適用于雜填土、軟黏土或松散地基，可起到置換、豎向排水和擠密的作用[1]。

（二）換填法

換填法就是根據(jù)路基基底實際情況，用性能可靠的粘土、礦渣土、碎石土、砂礫石等對其基底一定深度的濕軟土層進(jìn)行置換處理，且在結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、防腐蝕效果良好的土作用下，保持公路工程施工中路基在軟弱土層區(qū)域良好的排水固結(jié)效果，從而提高路基承載力，保持其良好的結(jié)構(gòu)性能[2]。

（三）注漿法

注漿法是通過鉆機(jī)設(shè)備將注漿管連接至土層下方，借助于壓力機(jī)將漿液高壓輸注至地下形成混合土層，既可擠密土體顆粒減小孔隙率，也可以提高土層化學(xué)元素的穩(wěn)定性，從而達(dá)到提高路基強(qiáng)度的效果，該法適用于濕陷性黃土、淤泥質(zhì)土地基加固處理。

（四）強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯加固工藝在加固路基方面也具有十分良好的效果，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)行清理和平整，為之后進(jìn)行強(qiáng)夯提供場地；②重錘的高度需要結(jié)合施工現(xiàn)場條件、路基實際情況、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)確就緒后實施夯錘自由落體；④在采用強(qiáng)夯加固工藝時，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相關(guān)人員，不可擅自改動操作內(nèi)容。另外，在夯實作業(yè)完畢后還需要借助推土機(jī)對夯坑進(jìn)行填實工作[3]。

二、加固路基實例

（一）工程概況

某公路工程路基施工試驗路段，全長1000m，起訖樁號為K1+000—K2+000。試驗路段地質(zhì)為濕陷性黃土，為了確保路基的穩(wěn)定性，根據(jù)現(xiàn)場路基的特點(diǎn)，采用強(qiáng)夯法對路基進(jìn)行處理。

（二）施工工藝

1.施工設(shè)備選擇

根據(jù)現(xiàn)場條件選擇合適的施工設(shè)備，為適應(yīng)路基沿線復(fù)雜的地形及交通便道不良的情況，選用與設(shè)計強(qiáng)夯能級相匹配的履帶式起重機(jī)，夯錘選用直徑為2.3m 的圓形夯錘，底面積為4.16m2，重量為15t，提升高度為10m，夯錘根據(jù)其底面積大小，均勻設(shè)置4 個貫穿夯錘的排氣孔。自動脫鉤裝置應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和耐久性，同時要滿足操作方便的要求，此次選用門夾。

2.現(xiàn)場布置

強(qiáng)夯法施工要求夯區(qū)平整、無雜物。施工前按照開夯標(biāo)高的要求，填挖平整場地，清除雜物與腐殖土，土層的清理厚度至少為30cm。同時清除路基內(nèi)現(xiàn)有管線，避免影響強(qiáng)夯壓實效果。為了保證施工機(jī)械通過性，應(yīng)臨時修建一些必要的行車便道，確保施工機(jī)械能夠及時地進(jìn)入施工場地。為了控制施工產(chǎn)生的灰塵和飛石對周邊環(huán)境的污染，應(yīng)在施工現(xiàn)場配置相應(yīng)的灑水裝置，能夠在施工過程中及時灑水，以達(dá)到降塵的目的。提高施工人員的安全系數(shù)，在吊車玻璃上安置防護(hù)網(wǎng)，防止夯擊時飛石外濺。

3.強(qiáng)夯壓實

根據(jù)《強(qiáng)夯地基處理技術(shù)規(guī)程 CECS279：2010》國家規(guī)范的資料、加固用途及承載力與變形要求，初步對強(qiáng)夯參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。強(qiáng)夯能級選用1500kN·m，夯點(diǎn)連續(xù)夯擊數(shù)14～18 擊，強(qiáng)夯3 遍。測量場地的夯前標(biāo)高根據(jù)設(shè)計圖施放第一遍夯點(diǎn)位置線，控制偏差在50mm 以內(nèi)，夯點(diǎn)按梅花形排布，夯錘邊緣間距為0.5m；強(qiáng)夯機(jī)按照夯點(diǎn)位置就位，起吊夯錘置于夯點(diǎn)位置，測量錘頂標(biāo)高；起吊夯錘至規(guī)定高度，夯錘自動下落夯擊夯點(diǎn)，夯錘中心與夯點(diǎn)中心偏差不得大于0.1m，再測量夯錘頂標(biāo)高，如此反復(fù)起錘、落錘、測量錘頂標(biāo)高，連續(xù)夯擊至設(shè)計夯擊次數(shù)，且達(dá)到夯點(diǎn)夯沉量控制指標(biāo)，完成該點(diǎn)夯擊；一個夯點(diǎn)夯擊完成后，夯錘移動到下一個夯點(diǎn)，繼續(xù)按照設(shè)計的夯擊次數(shù)和夯沉量控制指標(biāo)進(jìn)行夯擊，直至完成第一遍夯擊；根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ 79-2012 相關(guān)規(guī)定，平整場地，測量標(biāo)高，停歇21d 后進(jìn)行第二遍強(qiáng)夯，停歇相同時間后再進(jìn)行第三遍強(qiáng)夯；完成設(shè)計要求的強(qiáng)夯遍數(shù)后，對路基進(jìn)行滿夯拍平施工，平整場地，測量標(biāo)高，記錄夯沉量。

（三）質(zhì)量檢測

強(qiáng)夯施工完成后，土體承載能力得到了改善，為了解強(qiáng)夯后土體的加固效果，在施工完成后21d，采用原位試驗和淺層平板試驗對強(qiáng)夯效果進(jìn)行檢測。

1.原位試驗

根據(jù)里程樁號按照直線插入法選取3 個試驗點(diǎn)位，每個點(diǎn)位在強(qiáng)夯前后進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，并測定不同深度（1.0m、2.5m、4.5m）的貫入擊數(shù)，相應(yīng)的檢測結(jié)果如表1 所示。

根據(jù)上述檢測結(jié)果分析可知，強(qiáng)夯后標(biāo)準(zhǔn)貫入度在11～16 之間，大于11 次的要求，相比于強(qiáng)夯前有了較大的提升，說明強(qiáng)夯后土體的密實度和強(qiáng)度得到了很大程度的提升，強(qiáng)夯深度也滿足5m 的要求，說明強(qiáng)夯處理黃土效果良好。

2.平板試驗

根據(jù)直線插入法在試驗路段選取3 個試驗點(diǎn)位進(jìn)行淺層平板試驗，檢測其地基承載力特征值，確定地基的承載能力，相應(yīng)的檢測結(jié)果如表2 所示。

根據(jù)上述檢測結(jié)果分析可知，地基承載力特征值均大于設(shè)計要求的150kPa，說明路基經(jīng)過強(qiáng)夯法處理后，承載能力得到較大改善，達(dá)到預(yù)期的目的，說明此施工工藝效果良好，對原路基進(jìn)行了有效的加固處理。

結(jié)語

綜上所述，在公路工程施工過程中路基施工環(huán)節(jié)占有十分重要的地位，對提高公路質(zhì)量、維持正常使用壽命起到保障作用。所以施工人員需要意識到路基施工的重要性，加強(qiáng)對路基加固、防護(hù)等施工環(huán)節(jié)的重視度，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況采取多種不同的加固方案，同時施工人員還需要具備一定的技術(shù)操作能力，以最大化體現(xiàn)路基加固技術(shù)的有效性，為促進(jìn)公路事業(yè)發(fā)展水平貢獻(xiàn)力量。