公路工程軟土路基加固技術(shù)

楊繼良

(山西省忻州市交通運(yùn)輸局)

1 公路工程軟土路基的相關(guān)概述

1.1 公路工程軟土路基的基本含義

我國(guó)公路行業(yè)規(guī)范對(duì)軟土路基的定義是指強(qiáng)度低、承壓過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大壓縮量的、含有一定有機(jī)物質(zhì)的軟土層。日本高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)范還對(duì)其做出了具體分類(lèi)、判斷標(biāo)準(zhǔn)等。軟土路基多分布在海濱、湖濱、河流沿岸等地勢(shì)低洼地帶，這些地帶常年潮濕積水，地表有多重沉淀物。

1.2 公路工程軟土路基的工程性質(zhì)

對(duì)軟土路基的分類(lèi)有很多種方法，可以按照成因或者土質(zhì)劃分，無(wú)論哪一種分類(lèi)方法，軟土路基都具有以下幾種工程性質(zhì):(1)顏色較深，顆粒較細(xì)，有機(jī)質(zhì)的含量較高。(2)天然含水量高，容重較小。(3)孔系較大，沉降速度慢，固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)。(4)粘粒含量高，塑性好，壓縮性高，壓縮系數(shù)大，強(qiáng)度指標(biāo)小，承壓能力弱等。

1.3 公路工程軟土路基的特點(diǎn)

由于軟土路基具有孔系較大、容重較小等工程性質(zhì)，就使得軟土路基在壓力作用下會(huì)隨著被擠走的水體積進(jìn)行變形，軟土路基的壓縮會(huì)隨著時(shí)間的增加而累積，含水量減少后，軟土的強(qiáng)度和密度會(huì)有所提高，這就軟土的固結(jié)過(guò)程，通常這個(gè)過(guò)程都是很緩慢的。同時(shí)，軟土進(jìn)行固結(jié)的同時(shí)，軟土孔系中會(huì)殘留來(lái)不及排出的水分，會(huì)使得土體發(fā)生剪切破壞，增加附加壓力。

2 公路工程軟土路基可能帶來(lái)的危害

公路工程軟土路基可能帶來(lái)的危害可以從以下幾個(gè)方面闡述。

(1)強(qiáng)度不足 由于軟土路基粘粒含量高，因此塑性好，但同時(shí)壓縮性高，壓縮系數(shù)大會(huì)導(dǎo)致路面強(qiáng)度不足，容易發(fā)生路基坍塌等問(wèn)題。

(2)穩(wěn)定性不足 由于軟土路基抗剪切強(qiáng)度不足，在承受大量的交通載荷時(shí)，可能會(huì)發(fā)生整體或者部分的破壞，導(dǎo)致道路失穩(wěn)變形，影響路面的使用功能。

(3)沉降量過(guò)大 由于軟土路基天然含水量高，容重較小，因此在承受大量的交通載荷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沉降變形，且很多情況下都是不均勻變形，這就會(huì)帶來(lái)路面開(kāi)裂等問(wèn)題，造成路面的嚴(yán)重破壞難以修復(fù)。

3 公路工程軟土路基的加固技術(shù)

3.1 表層軟土路基的處理方法

(1)化學(xué)加固法 當(dāng)遇到濕陷性的黃土路基時(shí)可以采用化學(xué)加固法，這種方法主要是通過(guò)將水玻璃或者燒堿等化學(xué)物質(zhì)注入到路基之中，通過(guò)這些化學(xué)物質(zhì)與黃土路基中的土粒相結(jié)合，形成具有較高強(qiáng)度、溶水性較差的改性加固體，與原有的路基相復(fù)合，提高原有路基的工程性質(zhì)，提高其承載能力。

(2)換土墊層法 正如該方法的名字那樣，這種方法是通過(guò)去除其表面力學(xué)性能較差的涂層，加入力學(xué)性能較好，承載能力較高的、經(jīng)過(guò)分層碾壓的新砂石材料形成新的表面層。一般可以用來(lái)進(jìn)行回填的材料主要有碎石、砂石、灰土以及礦渣等墊層材料。通過(guò)換土墊層的方法可以較高程度的改變路基的工程性質(zhì)。首先可以?xún)?yōu)先的提高路基的承載能力，避免由于路基強(qiáng)度低造成的路面破壞。其次還可以減少大載荷下產(chǎn)生的路面沉降。最后土墊層還可以加快原本基體的固結(jié)過(guò)程，改善其排水性能。因此，換土墊層法是進(jìn)行表層軟土路基處理時(shí)常用的方法。

3.2 深層軟土路基的處理方法

(1)強(qiáng)力夯實(shí)法這種方法主要是通過(guò)使用具有強(qiáng)大功率的夯實(shí)設(shè)備，對(duì)路基進(jìn)行夯實(shí)，使路基的大孔隙減少，變成密實(shí)的路基，由此來(lái)提高其承載能力。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是工藝設(shè)備比較簡(jiǎn)單，施工速度較快，使用范圍廣，施工效果好等，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生較大的噪聲。

(2)振密擠壓法所謂振密擠壓法就是通過(guò)對(duì)路面實(shí)施振動(dòng)或擠壓使深層軟土變得密實(shí)。主要設(shè)備是打樁機(jī)和砂樁。利用打樁機(jī)將砂樁打在松散的路表，在成樁過(guò)程中，周?chē)词艿秸駝?dòng)或擠壓的砂土?xí)蚴苷竦胤揭苿?dòng)，從而提高周?chē)耐馏w密度，經(jīng)過(guò)多次不間斷連續(xù)的打樁，可以將整體的路基承載性和穩(wěn)定性大大提升，由于路基變得密實(shí)，沉降量也會(huì)減小。

(3)排水固結(jié)法 在處理厚度較大的飽和軟土路基時(shí)常采用排水固結(jié)法。軟土土質(zhì)通常含有較大的水份，通過(guò)設(shè)置垂直的排水井，并采用加壓抽氣抽水等措施，可以加速軟土排水產(chǎn)生固結(jié)的速度和過(guò)程，同時(shí)由于水分的減少，土層的密實(shí)，大大提高了路基的承載能力，降低了路面沉降。在利用排水固結(jié)法時(shí)需要注意的是施加預(yù)壓的載荷大小和工作的時(shí)間長(zhǎng)短，雖然可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和相關(guān)公式進(jìn)行計(jì)算，但同時(shí)也要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行增加或減小。

(4)深層攪拌法 這種方法的工作原理主要是通過(guò)機(jī)械設(shè)備將具有固化作用的固化劑噴入軟土內(nèi)，并不斷的進(jìn)行上下攪拌，一來(lái)可以使固化劑與土層混合均勻，二來(lái)可以促進(jìn)水解水化反應(yīng)形成凝膠體等穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，從而提高軟土路基的工程強(qiáng)度和承載能力。

4 總 結(jié)

公路工程建設(shè)實(shí)施中，可以采用多種方法對(duì)軟土路基進(jìn)行加固處理，除了上文講述的方法外，還有振沖置換法、碎石樁以及CFG 法、注漿加固法等，無(wú)論哪種方法，都可以起到提高路基強(qiáng)度、承載能力和穩(wěn)定性的效果，但是在選擇加固方法時(shí)，要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行選擇。總之，一定有選用科學(xué)合理經(jīng)濟(jì)可行的加固方法對(duì)軟土路基進(jìn)行加固處理，使得公路工程的施工建設(shè)可以正常順暢的進(jìn)行。

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