淺析公路施工路基缺陷加固技術(shù)的應(yīng)用
2015-09-07
在具體的公路路基施工中，常會(huì)出現(xiàn)路基填料結(jié)構(gòu)的天然性松散，這會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)強(qiáng)度與穩(wěn)定性的問題，不但容易引起施工方面的困難，而且導(dǎo)致公路路基難于滿足道路行車荷載的設(shè)計(jì)要求。因此，必須進(jìn)行公路施工路基加固的技術(shù)處理，以此來確保公路路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，使其能夠達(dá)到設(shè)計(jì)和規(guī)范的指標(biāo)要求。公路施工路基加固技術(shù)在當(dāng)前公路建設(shè)大發(fā)展和交通事業(yè)進(jìn)步的背景下有著深層次的價(jià)值，是公路建設(shè)和施工單位必須牢固掌握的關(guān)鍵性技術(shù)之一。
一、導(dǎo)致我國公路路基缺陷的幾種原因
當(dāng)前，我國公路路面呈現(xiàn)出各種不同的缺陷，這也使得我國公路的壽命普遍偏短。下面是筆者對(duì)當(dāng)前導(dǎo)致我國公路路基缺陷的幾種原因的影響分析。
1.1 路面承受負(fù)荷嚴(yán)重超重
路基是公路的表層的基本，車輛行駛所產(chǎn)生的損傷是地面和路基共同承受的。在路面上行駛的車輛極速增加，且每輛車的載重程度不同，因此路面的受力面積也是不一樣的。以路床地面為例子，在路床的上部路基支撐著車輛的重量，再加上天氣變化而導(dǎo)致的氣溫不同以及濕潤程度的制約，路基所受的損傷程度是不同的。在路床的下部，路基便受著地球引力和地下水的侵蝕的制約。所以說路面承載的重量過大，是導(dǎo)致地面缺陷的主要原因之一。
1.2 公路施工土質(zhì)不良
如果公路施工時(shí)采用的土質(zhì)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的話，這將會(huì)造成地面泥土變得松軟，使得公路路面不能承受過重的壓力，進(jìn)而致使公路路面受到一定程度的損壞。由于是一些土質(zhì)較差、泥沙較多的地方，在施工前期路基壓實(shí)狀態(tài)過于惡劣，如果土質(zhì)不能更換，地基問題就不能得到有效的處理，這將會(huì)在很大程度上造成施工工期的拖延，同時(shí)土質(zhì)的松軟度還會(huì)發(fā)生一定的變化，致使后期承重發(fā)生沉陷或者移動(dòng)位移，這也是造成公路路基缺陷的一種原因[1]。
1.3 氣候條件的影響
氣候條件同樣會(huì)對(duì)公路路基造成一定的影響，如酸雨、暴雪、洪澇等，這些自然災(zāi)害會(huì)使路基地面發(fā)生下陷甚至坍塌事故。盡管公路的施工材料是非常堅(jiān)固的，但如果公路路基長期受到自然作用的腐蝕，這會(huì)使施工材料慢慢的發(fā)生化學(xué)變化，進(jìn)而破壞土壤的保護(hù)層，使得其原有的化學(xué)成分受到破壞，極易造成公路路基缺陷的發(fā)生。
1.4 施工材料的影響
由于各個(gè)公路的土質(zhì)各不相同，在進(jìn)行施工時(shí)所選用的施工材料也會(huì)存在一定的差別。如果泥沙攪拌不達(dá)標(biāo)，不符合填充規(guī)格，這極有可能造成路面內(nèi)部的間隙過大，使得路面結(jié)構(gòu)不緊密，進(jìn)而造成公路路基缺陷的發(fā)生。
二、加固技術(shù)的運(yùn)用
2.1加固技術(shù)的含義
公路施工路基缺陷加固技術(shù)是保障路面的穩(wěn)定使用的關(guān)鍵途徑。因?yàn)槁坊姆€(wěn)定性較低，能夠接受的外力較強(qiáng)，所以合理的路基加固能夠更好的避免路面坍塌，并且有提高路面支持能力的作用。不僅僅可以加強(qiáng)路面的硬度，還能在一定程度上延長公路的使用壽命，減少公路維護(hù)的頻率。能夠很好的保證和諧的道路交通秩序，保障行人與車輛的安全，提高公路的施工質(zhì)量，節(jié)約投入資金，也是貫徹了人類與自然環(huán)境相和諧的生存理念。
2.2 樁基加固方法
此種加固方法的作用機(jī)理是在軟土路基中鉆孔，填入加固料制成樁，樁和軟土構(gòu)成復(fù)合地基，進(jìn)行樁基加固路基時(shí)應(yīng)該根據(jù)路基的特點(diǎn)，選用碎石、生石灰作為加固材料。注入漿液加固處理，利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，以漿液的滲透、充填、擠密等方式提高原本松散的土料或裂隙膠結(jié)成穩(wěn)定性好的整體[2]。此外對(duì)于添加的材料的選擇范圍是十分廣的，不存在許多的指標(biāo)，在進(jìn)行加工時(shí)可以減少很多不必要的步驟。然而最關(guān)鍵的是其能夠依據(jù)各種道路路面的性質(zhì)與結(jié)構(gòu)，有針對(duì)性的對(duì)道路路面進(jìn)行全面的防護(hù)。
2.3 深層攪拌加固法
深層攪拌加固法所采用的固體料為泥水漿液，通過使用攪拌器械去加工石子和水泥，使其能夠充分均勻的攪拌在一起，這樣在進(jìn)行鋪設(shè)的時(shí)候才能夠保證公路路基的牢固，增強(qiáng)路基的受力能力，另外，深層攪拌加固法還能夠更好的承受來往車輛甚至超重車輛的重壓?，F(xiàn)階段，深層攪拌加固法施工方式的應(yīng)用也已經(jīng)非常普遍，在很多含水成分高、載重能力較低、土質(zhì)較為疏松的區(qū)域均可應(yīng)用。另外，深層攪拌加固法的施工應(yīng)根據(jù)具體情況具體分析、對(duì)待: 如果將該施工方式應(yīng)用到濕度較大的土質(zhì)上時(shí)，應(yīng)注意適當(dāng)加入一些抗腐蝕的硫酸鹽來確保地基的牢固性，而如果在一些溫度較低的冬季施工時(shí)，還應(yīng)綜合考慮溫度氣候等變化所帶來的影響下進(jìn)行施工，保證施工質(zhì)量不受影響或者影響在可控范圍之內(nèi)。
2.4強(qiáng)壓發(fā)射加固注漿法
此種路基加固方法就是利用機(jī)械首先進(jìn)行打孔，孔洞的深度達(dá)到一定數(shù)值時(shí)就能夠運(yùn)用輸送漿液管進(jìn)行噴射漿液。具有一定壓力的漿液，可以將土地進(jìn)行切割，巨大的壓力能夠使得地基表面與泥漿很好的混合在一起。其具體的操作方法為單管法、二重管法以及三重管法。然后依據(jù)實(shí)際計(jì)算得到的混合比例進(jìn)行攪拌混合，等其冷卻成為固態(tài)且堅(jiān)硬時(shí)，再利用高壓泥漿泵將其送入壓縮機(jī)當(dāng)中進(jìn)行壓實(shí)，最后方可送入空壓機(jī)當(dāng)中進(jìn)行噴射。此種方法要求在進(jìn)行施工前必須要對(duì)影響地基的各種因素有全面詳細(xì)的分析，同時(shí)經(jīng)過多次的驗(yàn)證。只有在充分考慮地基的各種影響因素之后，并且進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，才能達(dá)到施工地基加固的目的。這樣不僅僅可以加大路面的承載能力，還能減少眾多自然災(zāi)害的侵蝕程度，加大公路使用期限。
2.5壓密灌漿法
壓密灌漿法是將壓實(shí)管道置放在地基底部的土壤中去，再加上水泥、砂高度的攪合均勻，再把漿液輸送進(jìn)管道當(dāng)中，并在壓強(qiáng)的作用下密切壓實(shí)漿液，在強(qiáng)大壓力下產(chǎn)生向上的升力，使攪拌的漿液與地基充分融合在一起，達(dá)到加固的作用。這種加固方法在軟土地基施工建設(shè)中非常實(shí)用，它可以減少地基內(nèi)部裂縫的產(chǎn)生，還能增加地基的受力能力，預(yù)防公路路面出現(xiàn)塌陷問題。且其密實(shí)的施工構(gòu)造更是在一定程度上減少了地基偏移和走位等缺陷，達(dá)到很好的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性[3]。
2.6 重型機(jī)械碾壓地面
此種地基加固方法是是路基加固最常見的一種壓實(shí)方法，即利用壓路機(jī)或其他碾壓機(jī)械的機(jī)械自重在路基表面來回行走，把松散的路基土壓實(shí)加固，以增大路基土的不透水性，提高路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，減少路基在行車荷載作用下產(chǎn)生沉降。采用重型機(jī)械碾壓的同時(shí)使用一些重量較大的機(jī)械對(duì)路面進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格即好[4]。
2.7軟土路基的處理技術(shù)
1、深層攪拌法
深層攪拌法指通過在土層中注漿來加固地基。采用高壓設(shè)備，將黏度較大的泥漿或可以實(shí)現(xiàn)固化的漿液注入軟土層中，對(duì)土體的物理性質(zhì)進(jìn)行改善，當(dāng)漿液凝固時(shí)，會(huì)連帶周圍的土體共同凝結(jié)，從而實(shí)現(xiàn)加固地基的效果。一般常用的漿液是水泥漿，適用深層攪拌機(jī)，在軟土路基深處對(duì)軟土和水泥漿進(jìn)行攪拌，凝固后地基的強(qiáng)度得到提高。
2、排水砂墊層與土工織物法
該法適用于軟土層較薄且含水量大的情況。通過在路基上鋪設(shè)厚度為0.5-1。2m的砂墊層，使得軟土層固結(jié)，從而達(dá)到提高路基承載力的目的。也可以在軟土路基上鋪設(shè)一層土工織物，適用于超軟路基，如淤泥、沼澤等。主要是通過土工格柵和土工織物的韌性和強(qiáng)度使土體的內(nèi)應(yīng)力傳遞減弱，增加土體的抗拉程度和剛度，提高施工的可行性。
3、砂墊層法
在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的時(shí)候，也可以采用砂墊層的方法來進(jìn)行處理，在進(jìn)行處理的時(shí)候主要是在地基的土質(zhì)上墊上一層砂，這樣能夠更好的提升土質(zhì)的密實(shí)度，同時(shí)也能改善土質(zhì)的硬度。在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的時(shí)候選擇墊層的厚度也是非常重要的，但是要同施工的實(shí)際情況相結(jié)合，這樣選擇的墊層厚度才能更加的符合施工的要求。在墊層厚度確定以后，墊層的材料也是要進(jìn)行一定的分析的，在施工中選擇砂石來作為材料主要是因?yàn)槠渫杆阅芊浅：?，這樣能夠在填入排水方面得到更好的效果。在利用砂墊層處理軟土地基的時(shí)候，為了更好的保證材料的密實(shí)性和均勻性，可以利用一些施工機(jī)械來進(jìn)行操作，這樣更加能夠保證施工的質(zhì)量。在進(jìn)行施工過程中如果材料的透水性是比較差的，那么在進(jìn)行砂墊層施工的時(shí)候要避免出現(xiàn)對(duì)周圍進(jìn)行覆蓋的情況，這樣能夠更好的保證溝槽的排水不受到影響[5]。
4、添加劑法
在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的時(shí)候，對(duì)表層粘性比較大的地基可以在表層土中添加一些添加劑，這樣能夠更好的對(duì)地基的強(qiáng)度以及收縮性進(jìn)行改善，這樣能夠更好的保證施工機(jī)械的正常使用。在施工中，在軟土地基中添加添加劑主要是一些石灰或者是水泥，這樣能夠更好的對(duì)軟土地基進(jìn)行處理。
三、結(jié)束語
綜上所述，公路施工路基加固技術(shù)是增強(qiáng)路基穩(wěn)定性、提高路基強(qiáng)度、提升路基安全性的重要基礎(chǔ)性技術(shù)，在公路高速、重載的趨勢下，就更應(yīng)該發(fā)揮公路施工路基加固技術(shù)的綜合價(jià)值和作用，因此，在實(shí)際的公路施工路基加固施工中，要明確各種公路施工路基加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和局限性，采用有針對(duì)性、合理的公路施工路基加固技術(shù)，確保公路路基的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)公路事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性和技術(shù)性支持。
