施工路基加固技術(shù)的研究分析
2015-06-11
一.前言
近年來，由于經(jīng)濟發(fā)張的需要，道路修建工程的不斷增多，造成了一些環(huán)境和安全問題，使得人們不得不積極尋找既節(jié)能環(huán)保、又安全可靠的道路修筑方法。所以不管是在道路工程的設(shè)計階段,還是在道路工程的施工過程中,必須要增強地基強度。來復(fù)合承載力的要求。
二.道路路基加固工程
1.主要含義
道路工程施工對路基的質(zhì)量要求較高，路基需要達到設(shè)計的承載力要求以及穩(wěn)定性要求的時候才能進行路面施工。我國的地形情況復(fù)雜，地質(zhì)情況也變化較快，往往修道路會遇到多種地質(zhì)，而且道路經(jīng)過沼澤以及濕陷性黃土的情況也時常發(fā)生。天然路基一般穩(wěn)定性較差，同時承載力也難以滿足設(shè)計的需求。所以這時候就需要對路基進行人工壓實或者采取合適的手段進行加固。加固以后的路基才能夠滿足路基使用性能的要求。在軟土地基路段路基加固顯得更為明顯，往往需要采取人工換填或者排水固結(jié)以及樁基加固才能夠滿足路基承載力以及穩(wěn)定性的要求。
2.路基加固處理的類型
根據(jù)路基加固的部位的不同，路基加固分為邊坡支擋、濕弱地基加固、坡面防護加固。擋土墻、護肩墻、護坡、堤岸支擋等都屬于邊坡支擋的范圍。排水固結(jié)、化學(xué)固結(jié)、換填土、輾壓密實等屬于濕弱地基加固,其中換填土加固是最傳統(tǒng)的加固方法。根據(jù)施工方式的不同也分為多種，但是不管什么類型的加固處理，最終的目的都是路基加固后承載力能夠滿足設(shè)計要求。在進行路基加固的過程中，根據(jù)工程的實際情況選擇合適的加固處理方式能夠達到事半功倍的效果。
三.地基加固處理技術(shù)及常用方法
根據(jù)土壤的特點與性質(zhì)及道路建設(shè)所要處理的目的，地基加固處理技術(shù)才發(fā)展起來。同時在多年的實踐和研究中，國內(nèi)外對地基加固處理技術(shù)也形成系統(tǒng)的理論及方法。與之相適應(yīng)的應(yīng)用材料、設(shè)備技術(shù)及方式方法也在很大程度上得到了發(fā)證。所以，目前在對復(fù)雜路基加固處理技術(shù)中還是能夠找到理論支撐與技術(shù)指導(dǎo)的。為了能夠更好地運用石灰固化土與水泥石灰固化土的加固處理技術(shù)首先還是要對地基加固技術(shù)有所理解。
1.地基加固處理技術(shù)的概念
在地基處理過程中主要涉及3個方面：土的置換、土質(zhì)的改良、土的補強。其中土的置換是指采用良質(zhì)土，像砂墊層之類的土層來代替軟土層；土質(zhì)的改良是指利用力學(xué)、化學(xué)及電學(xué)等方法來改變地基土的密度使之增加；土的補強是指采用繩網(wǎng)、薄膜、板樁等設(shè)備將地基土固定住，或是將抗拉強度較高的補強材料放置在土中，讓其變成復(fù)合型的地基，使得地基的剪切特點加強較之前有所強化和改善。這3個方面是地基加固處理中最重要的部分。
2.地基加固處理的常見方法
按照地基加固處理的特點可以將相應(yīng)的處理方法分為碾壓及夯實法、排水固結(jié)處理法、換土墊層法、振密擠密法、置換與拌入法、土的加筋補強法等。
(一)碾壓及夯實法
是指借助重錘進行機械的碾壓，達到動力固結(jié)的作用。重錘夯實其實是采用壓實原理。利用外力進行碾壓夯實，將表層地基土壓實。在夯實的過程中由于受到極大的外力，會在地基中產(chǎn)生強烈的沖擊波與動應(yīng)力，逼迫土動力變得穩(wěn)固與密室。由于碾壓及夯實法借助強大的外力作用，因此及其不適合飽和黏性土，比較適合低飽和度的粘性土，例如粉土、碎石土及砂土等。
(二)排水固結(jié)處理方法
采用的形式有多種，如塑料排水帶預(yù)壓方式、降水預(yù)壓方式、天然地基預(yù)壓方式及砂井、真空預(yù)壓等。排水固結(jié)處理法的處理過程是在地基中設(shè)置一個豎向排水體來加快地基的固結(jié)速度與其強度的增長速度，有利于保證地基的穩(wěn)定性。另外對沉降發(fā)展的推動作用，能夠提前完成基礎(chǔ)沉降工作。排水固結(jié)處理法比較適合飽和軟弱土層，不適合滲透性較低的泥炭土。因此具體操作時要注意這點。
?。ㄈQ土墊層法
是指采用替換圖墊層的方法，這里替換的土墊層主要有素土墊層、礦渣墊層、砂石墊層、灰土墊層等。通常狀態(tài)下，均采用強度較高的墊層材料如砂石、灰土、屬土及礦渣等來進行地基表層軟弱土的替換。該種替換方法能夠起到擴散應(yīng)力、增強持力層承載力的作用，從而降低沉降量。一般情況下，換土墊層法只適合于暗溝、暗塘等軟弱土的淺層處理。
（四）振密擠密法
常見處理方式有爆破擠密、灰土擠密樁、振沖擠密、石灰樁等。該法的運行原理是采取特定的方式來產(chǎn)生震動或擠密的效果，進而使土體的孔隙發(fā)生變化，即強度增加、孔隙減少。此外，在必要時還有在震動擠密的過程中利用灰土、素土、回填砂等來與地基形成復(fù)合型地基，這樣可以增加地基的承載力、降低沉降量。振密擠密法適合的土質(zhì)是松砂、粉土、雜填土及濕陷性黃土
?。ㄎ澹┲脫Q與拌入法
既有深層攪拌、振沖置換也有高壓噴射注漿，石灰樁。該法需采取特殊的手段用砂、碎石代替軟弱土地基中的一些軟弱土，也可以采取摻入石灰。水泥或砂漿等物質(zhì)來形成加固體，和沒有被處理的土形成復(fù)合型地基，這樣也能夠達到增強地基承載力，降低沉降量的作用。置換與拌入法在運用時要注意不適合不排水剪切強度Cu<20kPa的情況，主要適合的土壤有沖填土、粉砂、細(xì)砂及黏性土。
?。┩恋募咏钛a強法
在操作中多采取加筋土、錨固、土工聚合物加筋、樹根樁等方式。其實就是指在地基或土體中放入一定量強度較大的加筋材料如鋼片或土工聚合物。目的是為了能夠增強土體的承受抗拉力能力，避免斷裂情況的發(fā)生，以保持地基的整體性。另外，土的加筋補強法在一定程度上能夠使得地基土體的應(yīng)力場與應(yīng)變場發(fā)生改變，同樣是為了增強地基的承載力。該種方法適合的土質(zhì)是軟弱土地基、填土與陡坡填土、砂土等等。
四.道路路基工程加固防護管理
1.道路路基排水
許多路基病害都與水的侵蝕緊密相關(guān)，所以進行路基加固的過程中，需要做好路基排水工作。否則當(dāng)土體的含水量達到一定程度以后，土體的彈性會增強，這樣就難以達到穩(wěn)定性的要求，施工的質(zhì)量難以保證甚至留下隱患對道路的后續(xù)施工很不利。完善排水系統(tǒng)對保證路基質(zhì)量有著重要意義，進行施工的過程中，需要做好地區(qū)排水與地面排水的協(xié)調(diào)工作，發(fā)揮排水設(shè)施的作用，并且減低水的滲透率。暗溝、盲溝、滲井也需要充分的發(fā)揮其作用，當(dāng)水流量較大的情況下，需要設(shè)置滲水管，以保證工程質(zhì)量。道路路基排水對保證道路路基的穩(wěn)定性有著重要意義，所以施工的時候必須要引起重視。路基排水之前需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐目碧劫Y料確定地下水的情況，地質(zhì)復(fù)雜的地區(qū)需要合理的安排地基排水施工。
2.道路路基防護
在進行道路施工的過程中，原有的底層平衡被破壞，同時人為擾動也會對道路路基產(chǎn)生影響。所以在進行道路路基加固的過程中，需要充分的做好防護管理工作。路基防護中較為常見的措施是支擋防護、沖刷防護、坡面防護。應(yīng)用較多的防護措施是擋土墻防護，在具體應(yīng)用的過程中，需要結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，然后進行科學(xué)的設(shè)計這樣才能夠降低地表水流的沖刷以及坡面巖土的風(fēng)化剝落。同時需要進行噴射纖維混凝或錨桿掛網(wǎng)對其進行處理，一方面起到了邊坡防護的作用，同時改善了生態(tài)環(huán)境，降低了因為道路施工帶來的環(huán)境的破壞。道路路基防護能夠保證路基的質(zhì)量，減少道路在運行過程中病害的產(chǎn)生，同時進行路基防護能夠增強路基抵抗自然風(fēng)險的能力。
五.結(jié)束語
經(jīng)濟和交通運輸行業(yè)的快速發(fā)展，不僅給道路的建設(shè)帶來了機遇也帶來了挑戰(zhàn)。由于路基的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)越來越高，因此對自然路基進行加固已經(jīng)成為了道路建設(shè)的重要組成部分。在進行道路施工時，需要根據(jù)不同的路基進行加固，要應(yīng)時應(yīng)地，同時也要做好路基的護理工作。
