公路工程施工中路基加固处理技术研究

2023-10-20毛新玲李岩厉宏

运输经理世界 2023年19期

毛新玲、李岩、厉宏

（山东省五莲县公路事业发展中心，山东日照 262300）

0 引言

随着我国经济的不断发展和民众生活水平的提高，汽车保有量呈现出不断增加的趋势，这给公路工程施工带来了一定的压力。如果公路投入使用后，汽车日常行驶所产生的荷载压力超出了公路负荷的极限，公路使用过程中很容易触发安全事故，影响到车辆的正常通行，甚至影响交通参与者的人身安全。为了使公路施工质量和效率与社会发展趋势相适应，施工企业需要足够重视路基加固处理问题。通过正确的路基加固处理方式，可以降低路基塌陷、失稳等病害问题的发生率。

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结构通常较为松散，因此路基的强度和稳定性不理想。如果公路施工路段本身存在软土路基，那么路基稳定性和强度不足的负面影响就会更加明显，会影响后期公路的整体运营安全程度。为了使公路工程施工建设质量达到理想状态，施工企业需要采取必要措施加固路基，从而提高路基的稳定性和强度。因此，在公路工程施工中，路基加固方式和工艺技术的优化是非常必要的，施工企业需要对此加以重视[1]。

2 公路工程施工中路基加固具体流程

在路基加固过程中，需要按照既定流程和规章完成加固工作。施工企业需要对公路工程建设的具体情况进行必要的评估，以预测公路路基的稳定性能以及路基投入使用后可能出现沉降问题的概率。需要判断公路在使用过程中，路基承载力的极限，确保路基能够正常发挥其功用。在这一过程中，施工企业可根据所获得的一手资料，制订更具可行性的路基加固方案，完成后续的路基加固工作。

在具体的路基加固处理过程中，施工企业可选用的方案主要有三种。第一种是对现有存在缺陷的路段进行必要的改造和优化。第二种是通过路基补强处理，改变原有路段的性能。第三种是对问题土质进行替换，使用性能更优的土壤来进行路基加固。

在路基性能优化和加固过程中，施工人员需要有效控制石子材料的粒径。如果石子粒径超出公路实际厚度的70%，在回填工作推进阶段，应尽可能选择由中间向两侧回填的方式，以保障回填质量。

若是采用补强方案，施工人员需要使用抗拉强度较高的材料进行路基处理，以改变路基原有的性能。

采用土壤替换方案时，施工人员需要进行全面的研究和分析，以确定替换土壤的密度和硬度是否符合既定标准。只有确定替换土壤的硬度和密度达到既定标准，才能开展土壤替换工作，用高密度和高硬度的土壤代替原有的松软土壤，实现路基加固。然而，仅采用土壤替换方式，可能无法达到最佳的路基改造效果。为此，可使用板砖和薄膜等材料来约束路基，提升路基的强度[2]。

此外，在路基摊铺、碾压处理环节，应选择适宜的压路机完成碾压工作，以保证碾压的平整性和稳定性。在碾压过程中，施工人员应注意控制车速和碾压次数，以保证碾压质量。

3 公路工程施工中常见路基病害问题

3.1 碎落和崩塌问题

在路基施工过程中，碎落和崩塌问题很容易出现，这不仅会影响路基表面的平整度，还会影响车辆的正常通行。相比其他病害问题，这类病害现象所产生的不良影响更为深远。因此，采取有效措施减少这类事故的发生率，是保障路基施工质量的重要前提。

在路基施工过程中，施工人员需要及时进行路线边坡岩石的处理工作，如及时清理掉落的岩石，采用合理的加固措施，降低崩塌现象出现的可能性[3]。

3.2 路基不均匀沉降问题

在公路工程路基建设过程中，不均匀沉降问题很容易出现。如果这一问题无法得到解决，路基的平整度就会受到影响，甚至可能引发严重的塌陷问题。此时，路基工程就需要进行返修，不仅会耗费大量的时间和人力资源，还会消耗大量的资金。并且，不均匀沉降问题所诱发的不良后果远不止于此，还会影响路基的正常施工和使用，甚至危及交通出行人员的人身安全。

因此，在公路路基施工过程中，施工人员需要对不均匀沉降问题引起足够的重视。一旦发现路基出现了不均匀沉降的趋势，需要及时探寻原因，并制订有效的防治措施。

3.3 坡面破坏与滑坡问题

在公路工程施工过程中，路基边坡很容易出现滑坡现象，坡面也很容易受到外部环境因素的影响，出现破坏问题。相比普通的路基边坡，岩石体滑动边坡或高度斜坡上的土体很容易出现滑落问题，可能触发严重的地质灾害。如果出现了滑坡现象，工作人员需要及时进行现场勘察，并合理分析问题出现的原因，进而制订合理的治理方案。

大部分情况下，如果路基边坡出现滑坡问题，就意味着路基支撑土壤的数量会大幅度减少，这很容易导致路基出现坍塌事故，会影响公路的使用安全性。因此，在公路工程施工过程中，施工人员需要对滑坡和坡面破坏问题引起足够的重视，需要根据路基施工的具体情况，深入分析可能引发破坏现象的原因，并制订有效的预防措施，降低此类地质灾害发生的可能性。

4 公路工程路基加固技术分析

4.1 机械碾压技术

机械碾压法是提升路基稳定性的重要方式之一。在该类方法使用过程中，施工人员可以运用压路机或推土机进行浅层压实处理，使路基性能得到进一步优化。相比其他路基加固方式，机械碾压法的门槛较低，且能够取得良好的加固效果，因此在路基加固过程中有极强的实用性。

在机械碾压法使用过程中，需要注意以下几点事项。

首先，施工人员需要重视混合料的配制和拌和工作，并使用正确的方式进行运输和摊铺，以确保混合料的使用性能不发生变化，保证路基加固效果。

其次，在摊铺阶段，施工人员需要合理控制摊铺层厚度，并严格把控混合料的含水率，根据目标施工地点的实际情况，选择最适宜的机械设备进行碾压摊铺，确保路基性能得到提升。

最后，在碾压过程中，需要按照从外到内的顺序进行碾压路基，以保证加固效果符合预期。同时，施工人员需要全方位关注路面的干燥情况。如果路面干燥程度超出额定范围，需要及时进行加湿处理，以确保土体结构的含水量处于合理范围。

4.2 桩基加固技术

在公路工程施工过程中，桩基加固法是最常见的路基加固方式之一。使用生石灰桩或振冲碎石桩进行加固，都能够取得良好的加固效果。

生石灰桩加固主要是利用生石灰与水的化学反应，使路基中多余的水分在短时间内被吸收掉。反应后生成的熟石灰也不容易溶解，这能够进一步提高路基加固效果[4]。

采用振冲碎石桩加固技术（见图1）时，需要结合工程实际情况，把握振冲速度和其他关键参数，以确保路基结构的完整性和均匀性达到理想状态，同时起到有效的加固效果。

图1 振冲碎石桩流程图示

与生石灰桩加固技术相比，振冲碎石桩加固技术的操作难度较低，但加固效果更为明显，能更有效地提高路基的稳定性和承载力，因此该技术在公路施工建设中得到了广泛应用。

4.3 路基置换技术

如果目标加固路基本身的土质较为松软，常规加固方式难以进行性能优化，则需要使用置换法清除软土路基，将其换成性能更好、不易压缩的土体材料。常用的置换材料有鹅卵石、粉煤灰和碎石等。

通常情况下，路基置换技术适用的处理深度在5m以内，若是软土土层超过5m，该方法则难以起到有效的加固效果。在置换过程中，施工人员需要通过振动和夯实等方式进行填土处理，这是进一步提升路基稳定性的关键。

路基沉降的主要原因是浅层土体受到了较大的荷载压缩，如果使用的置换材料较为密实，其抗压能力就会发生极大的变化，不容易出现沉降问题。因此，采用路基置换技术时，施工人员需要选择合适的置换材料，重点考虑抗剪切强度和密实程度等因素，以提高路基的稳定性和路基承载力。同时，置换过程中需要合理控制处理深度和处理方式，以确保加固效果的最大化。

4.4 粉喷桩加固技术优化运用

在路基加固过程中，施工人员可根据路基的具体情况，合理使用粉喷桩加固技术改变路基性能。在粉喷桩加固过程中，使用水泥作为固化剂，通过专用机械完成水泥固化剂喷射工作。在加固过程中，水泥固化剂会充分吸收软土路基中的水分，并发生较为强烈的化学反应。施工人员进行均匀搅拌，固化剂便能与软土路基融合，形成一种渗透率低、强度性能良好的复合路基[5]。粉喷桩加固技术原理如图2 所示。

图2 粉喷桩加固技术原理图示（单位：mm）

为了更好地发挥粉喷桩加固技术的作用，使用该项技术前需要进行一系列准备工作。

首先，需要清理施工场地并回填坑槽，以提升路基表面的平整度。

其次，使用专用设备检测路基承载力，如果路基承载力无法满足机械设备入场的要求，则应通过铺设砂垫层的方式为机械设备入场做准备。

最后，需要对路基下方的管线进行必要的迁移和保护，以解决地下水侵扰问题。这些准备工作能够有效提升粉喷桩加固施工效果，提高加固效率和质量。

4.5 路基填筑施工技术的运用

在公路路基填筑过程中，为了提升填筑效果，需要合理选择和使用填料。根据目标施工地点周围的情况，制订填料选择标准和要求。如果在施工阶段发现填料质量不达标，应及时更换填料或使用稳定剂，以提高填筑材料的性能。通常情况下，需要采用分层压实的方式进行填筑，以确保路基施工质量达到理想状态。

为了确保每一层填筑层的压实度一致，每一层填筑层需使用相同的填充物。填筑工作完成后，需要采用合适的压路机完成后续的碾压工作。在碾压过程中，需要形成一定的斜度，以便后续排水工作的顺利开展。碾压施工结束后，需要及时进行压实度测试，如果压实度测试结果不合格，应及时进行纠偏处理，否则继续进行下一道填筑工作会影响填筑质量[6]。同时，填筑过程中还需注意填料的均匀分布和夯实程度，以避免填料密实度不足而影响路基稳定性。