公路养护中路基路面维修的软基处理技术分析

2021-01-09吕建伟

黑龙江交通科技 2021年6期

吕建伟

(山西省交通控股集团吕梁南高速公路分公司，山西吕梁 032200)

1 公路软基的形成原因

1.1 勘察工作未做到位

在进行公路设计时未对施工区域的水文地质情况做全面勘察与深入分析，对当地的自然环境了解的不够准确与全面，未及时发现软土区域并进行解决，导致公路路基的稳定性、承载力等达不到标准要求。同时由于对环境条件掌握的不准确不全面，因此在设计时未采取必要的阻隔、优化措施，导致路基所处的地上与地下水随意进入路基，最终导致软基形成。

1.2 未严格控制路面垫层厚度

在路基设计阶段，工作人员未严格控制路面垫层厚度，未对材料的性能质量等做出规定与限制，导致形成软土路基的概率增加。在设计过程中未严格根据公路等级、预测承重情况等合理设计出公路路面基层的刚度，从而使路基容易变软、变形，让公路存有较大的安全隐患。

1.3 施工技术要点把握不足

在公路施工过程中对一些技术要点把握的不严格、处理的不到位也容易形成公路软基。例如：在公路施工阶段相关工作人员未能严格按照相关规范与要求、严格按照图纸处理好路基路面的排水问题，造成公路路基路面排水不及时、不顺畅，积水长期浸泡材料与公路结构，最终形成软基。在施工过程中未根据当时的天气、温度情况做好路基路面养护工作，使路面在高温或低温作用下出现裂缝，这就增加了软基出现的可能性。

2 公路养护中路基路面维修的软基处理技术

2.1 换填置换法

所谓换填置换法，指的是运用满足公路施工与使用要求的土壤替换软土，从根本上提升路基质量，消除公路安全隐患。在应用换填置换法时，先以机械挖除或人工挖除的方式将施工区域的软弱土层挖除，然后填充灰土、素土或砂石等强度较高的材料，填充结束后使用机械将其分层压实，使路基的强度达到标准要求。为保证最终的施工效果，在进行软弱土层挖除换填施工中，要精心筛选填充的材料，根据公路强度、刚度、承载力等的要求选择相应强度的材料，以保证换填效果。同时在施工过程中也需按照标准的顺序进行，尤其是在对填充料进行压实处理时要采用分层压实的方法。在换填时也需科学设计与合理控制换填面积以及填充厚度，要确保各个方面都能达到标准要求。由于换填置换法施工量大，且处理过程中材料的运输、软土的处理都是一个问题，因此该种方法很少被应用于规模较大的工程中。

2.2 灌浆加固技术

对于公路工程中的软基问题，也可使用灌浆加固技术予以解决。在养护过程中先对公路软基面积进行测定，然后在相应区域内灌入能够改善软土物理性质，提升公路路基稳定性、密实性的材料，以此消除公路安全隐患与质量隐患，确保公路能被正常使用。灌浆加固技术具有较高的实用价值，在现代化公路工程中被广泛应用。研究与实践证明，科学运用灌浆加固技术，通过材料以及相应机械设备施加给软基的凝结、劈裂以及挤压作用，能大大改善软土地基的土体性能，有效提高土体强度，提升路基承载力，延长公路使用年限。

为了让灌浆加固技术的以上功能作用得到更充分的发挥，在应用这一技术措施对公路软基进行处理时要做到以下几点：在施工位置使用钻机进行钻孔施工，使设备钻入软弱地基基础层。结合具体的施工要求配制浆液，完成浆液的配制后利用高压灌浆设备将浆液注入软弱基础地层，通过浆液与土壤的反应优化土壤性质，提升稳定性能。

2.3 粉喷桩加固处理技术

粉喷桩加固技术也是一项相对科学有效的公路软基处理技术。这一技术是使用专门的搅拌机将软土与水泥进行搅拌，让软土与水泥之间发生化学反应，最终通过软土的固结变化来达到提升路基稳定性、强度以及承载力的目的。在应用这一软基处理技术时，硅酸盐水泥是最重要的材料，硅酸盐水泥中含有Al2OH3、Fe2O3以及SO3、Ca(OH)2等物质，这些物质与软土混合后会发生反应生成氢氧化钙等，生成后的物质再与空气中的CO2进行混合反应最终生成碳酸钙，最终产生的这一物质在改善软土性能、提升土层强度等方面有重要作用。由于粉喷桩是具有一定粘结强度的混合料，因此粉喷桩的刚度较大，受荷载作用影响，粉喷桩的压缩性会明显小于周边土体。在此情况下，基础传给复合地基的附加应力随地基的变形将更多地集中在桩体上，由此产生应力集中现象，实现对软土地基的有效处理。实践证明，在桩体的作用下，地基的空隙比、含水量以及压缩系数均将大大减小，压缩模量会明显增加，地基的强度会明显提升。