公路工程施工中路基加固處理技術(shù)研究

毛新玲、李巖、厲宏

（山東省五蓮縣公路事業(yè)發(fā)展中心，山東日照 262300）

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和民眾生活水平的提高，汽車保有量呈現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)，這給公路工程施工帶來了一定的壓力。如果公路投入使用后，汽車日常行駛所產(chǎn)生的荷載壓力超出了公路負(fù)荷的極限，公路使用過程中很容易觸發(fā)安全事故，影響到車輛的正常通行，甚至影響交通參與者的人身安全。為了使公路施工質(zhì)量和效率與社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)相適應(yīng)，施工企業(yè)需要足夠重視路基加固處理問題。通過正確的路基加固處理方式，可以降低路基塌陷、失穩(wěn)等病害問題的發(fā)生率。

1 公路工程施工中路基加固的重要性

公路工程施工中使用的路基填料結(jié)構(gòu)通常較為松散，因此路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不理想。如果公路施工路段本身存在軟土路基，那么路基穩(wěn)定性和強(qiáng)度不足的負(fù)面影響就會(huì)更加明顯，會(huì)影響后期公路的整體運(yùn)營(yíng)安全程度。為了使公路工程施工建設(shè)質(zhì)量達(dá)到理想狀態(tài)，施工企業(yè)需要采取必要措施加固路基，從而提高路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。因此，在公路工程施工中，路基加固方式和工藝技術(shù)的優(yōu)化是非常必要的，施工企業(yè)需要對(duì)此加以重視[1]。

2 公路工程施工中路基加固具體流程

在路基加固過程中，需要按照既定流程和規(guī)章完成加固工作。施工企業(yè)需要對(duì)公路工程建設(shè)的具體情況進(jìn)行必要的評(píng)估，以預(yù)測(cè)公路路基的穩(wěn)定性能以及路基投入使用后可能出現(xiàn)沉降問題的概率。需要判斷公路在使用過程中，路基承載力的極限，確保路基能夠正常發(fā)揮其功用。在這一過程中，施工企業(yè)可根據(jù)所獲得的一手資料，制訂更具可行性的路基加固方案，完成后續(xù)的路基加固工作。

在具體的路基加固處理過程中，施工企業(yè)可選用的方案主要有三種。第一種是對(duì)現(xiàn)有存在缺陷的路段進(jìn)行必要的改造和優(yōu)化。第二種是通過路基補(bǔ)強(qiáng)處理，改變?cè)新范蔚男阅?。第三種是對(duì)問題土質(zhì)進(jìn)行替換，使用性能更優(yōu)的土壤來進(jìn)行路基加固。

在路基性能優(yōu)化和加固過程中，施工人員需要有效控制石子材料的粒徑。如果石子粒徑超出公路實(shí)際厚度的70%，在回填工作推進(jìn)階段，應(yīng)盡可能選擇由中間向兩側(cè)回填的方式，以保障回填質(zhì)量。

若是采用補(bǔ)強(qiáng)方案，施工人員需要使用抗拉強(qiáng)度較高的材料進(jìn)行路基處理，以改變路基原有的性能。

采用土壤替換方案時(shí)，施工人員需要進(jìn)行全面的研究和分析，以確定替換土壤的密度和硬度是否符合既定標(biāo)準(zhǔn)。只有確定替換土壤的硬度和密度達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)，才能開展土壤替換工作，用高密度和高硬度的土壤代替原有的松軟土壤，實(shí)現(xiàn)路基加固。然而，僅采用土壤替換方式，可能無法達(dá)到最佳的路基改造效果。為此，可使用板磚和薄膜等材料來約束路基，提升路基的強(qiáng)度[2]。

此外，在路基攤鋪、碾壓處理環(huán)節(jié)，應(yīng)選擇適宜的壓路機(jī)完成碾壓工作，以保證碾壓的平整性和穩(wěn)定性。在碾壓過程中，施工人員應(yīng)注意控制車速和碾壓次數(shù)，以保證碾壓質(zhì)量。

3 公路工程施工中常見路基病害問題

3.1 碎落和崩塌問題

在路基施工過程中，碎落和崩塌問題很容易出現(xiàn)，這不僅會(huì)影響路基表面的平整度，還會(huì)影響車輛的正常通行。相比其他病害問題，這類病害現(xiàn)象所產(chǎn)生的不良影響更為深遠(yuǎn)。因此，采取有效措施減少這類事故的發(fā)生率，是保障路基施工質(zhì)量的重要前提。

在路基施工過程中，施工人員需要及時(shí)進(jìn)行路線邊坡巖石的處理工作，如及時(shí)清理掉落的巖石，采用合理的加固措施，降低崩塌現(xiàn)象出現(xiàn)的可能性[3]。

3.2 路基不均勻沉降問題

在公路工程路基建設(shè)過程中，不均勻沉降問題很容易出現(xiàn)。如果這一問題無法得到解決，路基的平整度就會(huì)受到影響，甚至可能引發(fā)嚴(yán)重的塌陷問題。此時(shí)，路基工程就需要進(jìn)行返修，不僅會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力資源，還會(huì)消耗大量的資金。并且，不均勻沉降問題所誘發(fā)的不良后果遠(yuǎn)不止于此，還會(huì)影響路基的正常施工和使用，甚至危及交通出行人員的人身安全。

因此，在公路路基施工過程中，施工人員需要對(duì)不均勻沉降問題引起足夠的重視。一旦發(fā)現(xiàn)路基出現(xiàn)了不均勻沉降的趨勢(shì)，需要及時(shí)探尋原因，并制訂有效的防治措施。

3.3 坡面破壞與滑坡問題

在公路工程施工過程中，路基邊坡很容易出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象，坡面也很容易受到外部環(huán)境因素的影響，出現(xiàn)破壞問題。相比普通的路基邊坡，巖石體滑動(dòng)邊坡或高度斜坡上的土體很容易出現(xiàn)滑落問題，可能觸發(fā)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害。如果出現(xiàn)了滑坡現(xiàn)象，工作人員需要及時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，并合理分析問題出現(xiàn)的原因，進(jìn)而制訂合理的治理方案。

大部分情況下，如果路基邊坡出現(xiàn)滑坡問題，就意味著路基支撐土壤的數(shù)量會(huì)大幅度減少，這很容易導(dǎo)致路基出現(xiàn)坍塌事故，會(huì)影響公路的使用安全性。因此，在公路工程施工過程中，施工人員需要對(duì)滑坡和坡面破壞問題引起足夠的重視，需要根據(jù)路基施工的具體情況，深入分析可能引發(fā)破壞現(xiàn)象的原因，并制訂有效的預(yù)防措施，降低此類地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能性。

4 公路工程路基加固技術(shù)分析

4.1 機(jī)械碾壓技術(shù)

機(jī)械碾壓法是提升路基穩(wěn)定性的重要方式之一。在該類方法使用過程中，施工人員可以運(yùn)用壓路機(jī)或推土機(jī)進(jìn)行淺層壓實(shí)處理，使路基性能得到進(jìn)一步優(yōu)化。相比其他路基加固方式，機(jī)械碾壓法的門檻較低，且能夠取得良好的加固效果，因此在路基加固過程中有極強(qiáng)的實(shí)用性。

在機(jī)械碾壓法使用過程中，需要注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)。

首先，施工人員需要重視混合料的配制和拌和工作，并使用正確的方式進(jìn)行運(yùn)輸和攤鋪，以確保混合料的使用性能不發(fā)生變化，保證路基加固效果。

其次，在攤鋪階段，施工人員需要合理控制攤鋪層厚度，并嚴(yán)格把控混合料的含水率，根據(jù)目標(biāo)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況，選擇最適宜的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行碾壓攤鋪，確保路基性能得到提升。

最后，在碾壓過程中，需要按照從外到內(nèi)的順序進(jìn)行碾壓路基，以保證加固效果符合預(yù)期。同時(shí)，施工人員需要全方位關(guān)注路面的干燥情況。如果路面干燥程度超出額定范圍，需要及時(shí)進(jìn)行加濕處理，以確保土體結(jié)構(gòu)的含水量處于合理范圍。

4.2 樁基加固技術(shù)

在公路工程施工過程中，樁基加固法是最常見的路基加固方式之一。使用生石灰樁或振沖碎石樁進(jìn)行加固，都能夠取得良好的加固效果。

生石灰樁加固主要是利用生石灰與水的化學(xué)反應(yīng)，使路基中多余的水分在短時(shí)間內(nèi)被吸收掉。反應(yīng)后生成的熟石灰也不容易溶解，這能夠進(jìn)一步提高路基加固效果[4]。

采用振沖碎石樁加固技術(shù)（見圖1）時(shí)，需要結(jié)合工程實(shí)際情況，把握振沖速度和其他關(guān)鍵參數(shù)，以確保路基結(jié)構(gòu)的完整性和均勻性達(dá)到理想狀態(tài)，同時(shí)起到有效的加固效果。

圖1 振沖碎石樁流程圖示

與生石灰樁加固技術(shù)相比，振沖碎石樁加固技術(shù)的操作難度較低，但加固效果更為明顯，能更有效地提高路基的穩(wěn)定性和承載力，因此該技術(shù)在公路施工建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。

4.3 路基置換技術(shù)

如果目標(biāo)加固路基本身的土質(zhì)較為松軟，常規(guī)加固方式難以進(jìn)行性能優(yōu)化，則需要使用置換法清除軟土路基，將其換成性能更好、不易壓縮的土體材料。常用的置換材料有鵝卵石、粉煤灰和碎石等。

通常情況下，路基置換技術(shù)適用的處理深度在5m以內(nèi)，若是軟土土層超過5m，該方法則難以起到有效的加固效果。在置換過程中，施工人員需要通過振動(dòng)和夯實(shí)等方式進(jìn)行填土處理，這是進(jìn)一步提升路基穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

路基沉降的主要原因是淺層土體受到了較大的荷載壓縮，如果使用的置換材料較為密實(shí)，其抗壓能力就會(huì)發(fā)生極大的變化，不容易出現(xiàn)沉降問題。因此，采用路基置換技術(shù)時(shí)，施工人員需要選擇合適的置換材料，重點(diǎn)考慮抗剪切強(qiáng)度和密實(shí)程度等因素，以提高路基的穩(wěn)定性和路基承載力。同時(shí)，置換過程中需要合理控制處理深度和處理方式，以確保加固效果的最大化。

4.4 粉噴樁加固技術(shù)優(yōu)化運(yùn)用

在路基加固過程中，施工人員可根據(jù)路基的具體情況，合理使用粉噴樁加固技術(shù)改變路基性能。在粉噴樁加固過程中，使用水泥作為固化劑，通過專用機(jī)械完成水泥固化劑噴射工作。在加固過程中，水泥固化劑會(huì)充分吸收軟土路基中的水分，并發(fā)生較為強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。施工人員進(jìn)行均勻攪拌，固化劑便能與軟土路基融合，形成一種滲透率低、強(qiáng)度性能良好的復(fù)合路基[5]。粉噴樁加固技術(shù)原理如圖2 所示。

圖2 粉噴樁加固技術(shù)原理圖示（單位：mm）

為了更好地發(fā)揮粉噴樁加固技術(shù)的作用，使用該項(xiàng)技術(shù)前需要進(jìn)行一系列準(zhǔn)備工作。

首先，需要清理施工場(chǎng)地并回填坑槽，以提升路基表面的平整度。

其次，使用專用設(shè)備檢測(cè)路基承載力，如果路基承載力無法滿足機(jī)械設(shè)備入場(chǎng)的要求，則應(yīng)通過鋪設(shè)砂墊層的方式為機(jī)械設(shè)備入場(chǎng)做準(zhǔn)備。

最后，需要對(duì)路基下方的管線進(jìn)行必要的遷移和保護(hù)，以解決地下水侵?jǐn)_問題。這些準(zhǔn)備工作能夠有效提升粉噴樁加固施工效果，提高加固效率和質(zhì)量。

4.5 路基填筑施工技術(shù)的運(yùn)用

在公路路基填筑過程中，為了提升填筑效果，需要合理選擇和使用填料。根據(jù)目標(biāo)施工地點(diǎn)周圍的情況，制訂填料選擇標(biāo)準(zhǔn)和要求。如果在施工階段發(fā)現(xiàn)填料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，應(yīng)及時(shí)更換填料或使用穩(wěn)定劑，以提高填筑材料的性能。通常情況下，需要采用分層壓實(shí)的方式進(jìn)行填筑，以確保路基施工質(zhì)量達(dá)到理想狀態(tài)。

為了確保每一層填筑層的壓實(shí)度一致，每一層填筑層需使用相同的填充物。填筑工作完成后，需要采用合適的壓路機(jī)完成后續(xù)的碾壓工作。在碾壓過程中，需要形成一定的斜度，以便后續(xù)排水工作的順利開展。碾壓施工結(jié)束后，需要及時(shí)進(jìn)行壓實(shí)度測(cè)試，如果壓實(shí)度測(cè)試結(jié)果不合格，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行糾偏處理，否則繼續(xù)進(jìn)行下一道填筑工作會(huì)影響填筑質(zhì)量[6]。同時(shí)，填筑過程中還需注意填料的均勻分布和夯實(shí)程度，以避免填料密實(shí)度不足而影響路基穩(wěn)定性。

5 結(jié)語

總而言之，在公路工程施工過程中，需要采用更具針對(duì)性的路基加固處理技術(shù)，以改善原有路基性能，降低路基病害問題的出現(xiàn)概率，提高公路的安全性和穩(wěn)定性，降低各類突發(fā)性事故的發(fā)生可能性，促進(jìn)公路建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。