公路工程施工中路基加固技术研究

发表时间:2021/7/7   来源:《建筑实践》2021年3月40卷第7期   作者:黄晶
[导读] 在国民经济快速发展的环境下,公众的出行与物流需求大幅度提升
        黄晶
        泸西县公路桥梁工程有限责任公司   邮编:661100
        摘要:在国民经济快速发展的环境下,公众的出行与物流需求大幅度提升,在推进了交通网络体系广泛铺设的同时,也对道路建设工程的安全管理提出了更严格的要求。路基作为承担道路荷载的关键环节,在实际建设过程中往往会受地质环境、施工工艺、荷载量要求等方面的影响,为确保承重性能与抗压强度,需要工程单位从设计阶段出发,全面、深入调查道路建设情况,综合对比强夯、碾压、挤密、置换等加固技术的应用特点,选择适当的工程加固方法,避免路基由于结构不稳定导致的失稳、断裂、塌陷等问题,为道路后期的稳定运营与使用安全奠定基础。
        关键词:机械碾压;强夯施工;注浆处理
        
        路基作为道路施工项目的重要构成,其整体结构稳定性、抗压性能、抗变形强度等在一定程度上决定了道路使用的质量与安全。在现代道路施工工程中,呈现施工环境更复杂、工艺要求更高、道路质量管理更严格的趋势,为有效控制工程质量、安全风险,工程队伍应在充分了解、调查路基建设情况的基础上,依照机械碾压、强夯、注浆、桩基加固等施工工艺的特点,确定具体的技术应用形式,对软弱路基进行置换、改造与补强,弥补路基缺陷,保证工程建设的科学性与安全性。
        1.不良路基的主要加固处理方式
        在道路施工建设领域,加固工程按照施工位置的不同,可以分为路坡加固、边坡加固与软土加固三种类型。路坡加固主要是指对地基进行整体性的加固处理,包括坡面加护与路面地基加固两个环节,在施工过程中应按照不同工程稳定性与力学性能要求的不同,确定具体施工方案;边坡加固主要是通过设置护坡设施(挡土墙、护脚墙、支跺护脚、浸水墙等)对边坡进行防护、支挡;软土地基置换是指通过灌浆、挤密、换填等方式,对软土地基进行替换、强化,具体包括机械碾压、高压灌浆、排水加固、强夯等工艺。
        在制定加固工程的建设方案时,应该先对公路进行整体的评估,对公路路基的稳定性和路基可能存在的沉降情况进行调查分析,对路基的实际承载性能、结构稳定性、沉降情况等进行评估,制定对应的加固施工方案,在经过可行性审核评估后,对方案进行合理优化,确保方案的可行性与实效性。当前,针对软弱路基、复杂施工条件等道路建设情况,工程队伍采用的主要加固防护方法包括以下三种,即软弱地基置换、改善缺陷路基以及进行补强加固处理。除此之外,为保证整体加固施工的质效,工程队伍应在合理选择路基处理方式的基础上,规范工艺应用流程,强化材料质量监管,在使用前对设备性能进行调试,做好施工准备工作。
2.常见的加固技术类型与应用要点
2.1机械碾压
        使用设备对路基进行碾压处理是公路施工的主要加固工艺类型,能够在强化路基整体强度的同时,使作业面保持平整,通常在材料摊铺完成后开展碾压施工。在材料与设备的实际管理方面,工程队伍应对路基摊铺的材料进行配比、拌合。需要注意,材料中石块的直径应控制在公路厚度数值的70%以下,在拌合后,应在初凝状态出现前进行回填、摊铺。回填的顺序是按照由中间向两侧的顺序进行,保持匀速进行填埋。在摊铺完成后,使用专业的压路设备进行碾压,对路基进行密实加固处理,通过对路基施加压力,增强路基结构的稳定性,同时,可以有效压缩材料间的缝隙,对于提升路基的抗压强度、抗变形性能等有着积极意义。

在实际施工阶段,为保证碾压施工的成效,首先,应按照设计方案,装设压路设备,在性能调试合格后,对摊铺完成的路面进行碾压,为保证碾压施工的平整性与密实度,应重复碾压3-5次;其次,在使用设备进行碾压的过程中,应保证碾压压力设置统一、保持匀速作业,按照不同路段的路基情况、填充料具体使用情况、道路运输要求等确定碾压次数,避免出现紧急刹车、停工时间过长的情况,保证碾压工程的整体作业质量。
        2.2强夯技术
        强夯加固是利用施工设备对路面实际强力的冲击,夯实路基的填充料作业层,提升路基压实度的施工方法。在工艺实际应用阶段,通过工具与地面产生的强力冲击使填充材料内部振动,缝隙被压缩,进一步提升材料的稳定性,增强地基抗压、抗变形强度。由于路基填充料内部水分比例较高,如果未经处理,在后续施工建设与公路运维过程中,会随着时间延长出现结构失稳、裂缝、塌陷、不均匀沉降等问题,埋下安全隐患。强夯法通过施加特定的压力,对填充材料的内部结构进行挤压,压缩缝隙、挤密分子结构、排除多余的水分。在具体施工过程中,应注意,由于强夯法需要利用到专业的重锤工具,在施工阶段安全管理要求较高,需要工程队伍在严格把控施工现场不确定影响因素的同时,认真、全面的分析设计方案高程、重力、设备定位等方面的参数,根据准确的测量数据,按照设计要求装设、调节重锤操作设备,精确控制夯锤高度,合理规划重锤自由落体的轨迹与位置。在强夯施工告一段落后,需要使用推土设备与压实设备等对凹凸不平的地面进行处理,保证路基施工路面基本平整,为后续施工做好准备工作。
        2.3注浆技术
    注浆技术的应用原理是借助高压设备、液压设备等,通过注浆管将特定配比的浆液填筑到路基中,对软弱地基进行加固,由于浆液具有凝固性的特征,路基在浆液填充、渗透作用下,将软土地基的水分排出,缝隙也被压缩,当浆液与原有路基土质融合凝固后,路基形成一个完整的“结石体”,结构更稳定,荷载能力也随之提升,对原有的软弱地基进行补强加固处理后,可以有效控制路基沉降、塌陷的风险。现阶段,注浆加固技术在路基建设领域的应用前景较为广阔,运用高压注浆、喷射注浆等方式能够对软土地基进行强力加固。在工程前期,需要先结合放线位置进行钻孔,然后按照设计要求配比灌注浆液,并结合实际工况选择具体的施工技术,将浆液注入到路基填充料中,浆液会渗透到填充料的结构缝隙中,然后再进行挤压施工操作。在灌注的过程中,应按照自上而下的顺序进行分层灌注,控制浆液的凝固情况,使之与填充料、路基土层融合凝固成一体,增强路基结构的整体性与抗压性。
        2.4桩基加固
        桩基加固按照实际施工工艺的不同,可以分为两种加固方式,一是振冲碎石桩路基强化技术;二是生石灰桩桩基加固技术。由于路基实际施工环境、工程成本、建设要求等方面的不同,在选择桩基加固路基强化方案时,应综合对比两种工程方案的优缺点。具体来讲,振冲碎石桩路基桩基建设工程具有桩基承载性、强度等性能强的优势,同时,施工成本相对较低、工艺技术应用简单,因此,技术适用范围广。在实际工程中,碎石桩承受的应力强于土体承受的应力,合理排列碎石桩的位置并进行振冲处理,可以确保路基承受的应力均匀,提升路基的抗压强度。而生石灰桩桩基建设主要是利用生石灰遇水转化成熟石灰的吸水、放热特点,对软土路基进行挤密处理,使路基具有较好的稳定性和较强的强度,能够在一定程度上对公路原本软弱或者沉降的部分进行强化。
        结语:在公路道路实际建设工程中,为保证路基整体结构的强度与稳定性,需要结合具体工程概况,合理选择加固防护技术,通过机械碾压、强夯、注浆、桩基强化等施工工艺,对软路基、路坡、边坡进行加固处理。为确保加固工程的科学性与高效性,工程队伍应根据设计方案、施工要求,确定具体的加固施工方案,合理安排工序,做好材料、设备与施工人员管理,保证道路工程的整体建设质量,为交通运输体系的广泛、全面铺设提供保障。

参考文献:
[1]王新利.论公路桥涵路基加固和防渗工程中注浆施工技术的应用[J].砖瓦世界,2020(12):217;
[2]靳小康.高压旋喷桩施工技术在软路基处理中的运用研究[J].大科技,2020(08):117-118;
[3]刘文斌.公路路基施工中冲击碾压技术的应用[J].建筑技术开发,2019.
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