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摘 要： 文章分析了我國公路建設(shè)規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)，指出了路基沉降問題的嚴(yán)重性，重點(diǎn)介紹了工程中常見的路基加固技術(shù)以及應(yīng)用范圍，為今后更好的使用這些技術(shù)奠定了一定的基礎(chǔ)。
摘 要：文章分析了我國公路建設(shè)規(guī)模的發(fā)展趨勢(shì)，指出了路基沉降問題的嚴(yán)重性，重點(diǎn)介紹了工程中常見的路基加固技術(shù)以及應(yīng)用范圍，為今后更好的使用這些技術(shù)奠定了一定的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：公路路基；沉降；加固
Abstract: This paper analyzes the development trend of China's highway construction scale, pointed out the seriousness of the problem of subgrade settlement, highlighting the project subgrade strengthening, and range of applications, and laid a foundation for the future better use of these technologies.
Key words: road embankment; settlement; reinforcement
中圖分類號(hào)：U213.1+57 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）
1 引言
路基工程是公路建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)，其主要的施工工藝特點(diǎn)是流程簡單，工程量大，耗費(fèi)人工、材料多，涉及面較廣。目前我國平原、微丘區(qū)的一級(jí)公路每公里的土石數(shù)量約16000~35000m3，山嶺、丘陵地區(qū)的一級(jí)公路每公里可達(dá)這個(gè)數(shù)字的兩倍以上。相關(guān)資料表明，一般公路的路基修建投資約占公路總投資的25%~45%，個(gè)別地形地貌復(fù)雜的地區(qū)可達(dá)65%以上。而公路在日常使用中，路基要發(fā)揮其作用，必須具備足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。隨著交通運(yùn)輸對(duì)公路要求的不斷提高，公路設(shè)計(jì)向大規(guī)模、超重載方向發(fā)展，公路路基沉降時(shí)有發(fā)生。因此，對(duì)路基必須進(jìn)行必要的加固，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度與穩(wěn)定性指標(biāo)。
2 公路路基加固的主要方法
2.1 機(jī)械碾壓法
機(jī)械碾壓法是最常見的一種路基壓實(shí)加固方法。該方法是用壓路機(jī)、推土機(jī)、平碾、羊足碾或其他碾壓機(jī)械在路基表面來回開動(dòng)，利用機(jī)械自重把松散的路基土壓實(shí)加固，以充分發(fā)揮路基土的強(qiáng)度，減少路基在行車荷載作用下產(chǎn)生的沉降，增大路基土的不透水性，提高路基的強(qiáng)度穩(wěn)定性。這種壓實(shí)方法常用于地下水位以上大面積填土的路基壓實(shí)以及一般非飽和粘性土和雜填土地基的淺層處理。
機(jī)械碾壓法只有在一定的含水量范圍內(nèi)壓實(shí)，才能得到較好的效果。土體含水量過低,土顆粒間的引力很大，土顆粒間的相對(duì)移動(dòng)困難。土體含水量過高，土顆粒孔隙中充滿自由水，雖然土顆粒易于移動(dòng)，但多余的水不易排出，造成孔隙水壓增加，抵消了沖擊作用，阻止土粒的移動(dòng)。因此只有土體含水量適當(dāng)時(shí)，才適合采用機(jī)械碾壓法加固路基。
2.2 強(qiáng)夯法
又稱動(dòng)力固結(jié)法，是利用起重機(jī)械將重錘提調(diào)一定高度后自由下落，給路基以巨大的能量沖擊。強(qiáng)夯時(shí)巨大的沖擊能量使土體產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和應(yīng)力，從而導(dǎo)致土中孔隙壓縮，土體局部液化，夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水順利排出，土體迅速固結(jié)以達(dá)到減少沉降提高承載能力的目的。振動(dòng)波理論認(rèn)為:強(qiáng)夯的特點(diǎn)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為勢(shì)能,再變?yōu)閯?dòng)能作用于土體。在重錘作用于地基一瞬間，使土體產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，類似于地震的震源，在地基土中產(chǎn)生震動(dòng)波，從震源向四周傳播。
強(qiáng)夯法適用于處理碎石土、砂土、粉土、粘性土、雜填土和素填土等地基。但對(duì)于飽和度較高的粘性土，一般來說處理效果不顯著。其中尤其是淤泥和淤泥質(zhì)土地基，處理效果更差。
2.3 注漿法
注漿法是指利用液壓、氣壓或電化學(xué)原理，通過注漿管把某些能夠固化土體的漿液均勻地注入地層中，漿液以充填、滲透和擠密等方式趕走土顆粒間或巖石裂隙中的水分和空氣后占據(jù)其位置，經(jīng)人工控制一定時(shí)間后，漿液將原來松散的土料或裂隙膠結(jié)成一個(gè)整體，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)新、強(qiáng)度大、防水性能高和化學(xué)元素穩(wěn)定性好的“結(jié)石體”，從而提高地基承載力，減少地基的變形，達(dá)到地基加固的目的。
目前常用的注漿方法有4種，分別為滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿、噴射注漿。滲入性注漿是指在注漿壓力作用下，漿液克服各種阻力而滲入空隙和裂隙，壓力越大，吸漿量及漿液擴(kuò)散距離就越大。劈裂注漿是指在注漿壓力作用下，漿液克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起巖石或土體結(jié)構(gòu)的破壞和擾動(dòng)，使地層中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張，或形成新的孔隙或裂隙，從而使低透水性地層的可注性和漿液擴(kuò)散距離增大。這種注漿法所用的注漿壓力相對(duì)較高。壓密注漿通過鉆孔向土層中壓入濃漿，隨著土體的壓密和漿液的擠入，漿液在壓漿點(diǎn)周圍形成燈泡形空間，并因漿液的擠壓作用而產(chǎn)生輻射狀上抬力，從而引起地層局部隆起。噴射注漿就是利用鉆機(jī)鉆孔，把帶有噴嘴的注漿管插至土層的預(yù)定位置后，以高壓設(shè)備使?jié){液成為高壓射流，從噴嘴中噴射出來沖擊破壞土體。土粒在噴射流的沖擊力，離心力和重力等作用下，與漿液攪拌混合，并按一定的漿土比例有規(guī)律地重新排列。
2.4 樁加固方法
樁基加固是利用制孔機(jī)械設(shè)備在軟土路基中鉆孔，填入加固料制成樁,樁和軟土構(gòu)成復(fù)合地基。加固料和土體共同作用，增加地基承載力。根據(jù)填入孔中加固料不同而分為碎石樁、石灰樁、擠密砂樁等。
碎石樁是以碎石(卵石)為主要材料制成的復(fù)合地基加固樁。石樁加固路基的效果主要來源于以下3種作用：置換作用，即地基的原軟弱土被較高強(qiáng)度的樁體置換而使地基強(qiáng)度增大的效應(yīng)；擠密作用，因施工成樁過程中,樁周土受到擠壓力而使樁周土強(qiáng)度增大的效應(yīng)；加速排水作用，樁體使地基土排水滲流的滲徑縮短而加速地基土固結(jié)從而使地基承載能力隨時(shí)間提高的效應(yīng)。石灰樁是由生石灰與粉煤灰等摻和料拌和均勻，在孔內(nèi)分層夯實(shí)形成豎向增強(qiáng)體，并與樁間土形成復(fù)合地基的地基處理方法。擠密砂樁是在軟土地基制成的孔中灌入中、粗混合砂料或砂與角礫的混合料，以振動(dòng)或沖擊方式擠密形成砂樁。密實(shí)的砂樁擠密了軟土層形成復(fù)合地基。擠密砂樁加固主要適用于軟土地基、人工填土和松散砂土的加固。
3 結(jié)語
近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，交通運(yùn)輸事業(yè)也進(jìn)入了一個(gè)快速發(fā)展的階段。隨著公路通行壓力的逐年增加，對(duì)地基的承載能力要求越來越高，天然的地基已經(jīng)不能滿足承載力的要求，各種各樣的路基處理技術(shù)已得到廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，新型加固材料的開發(fā)與應(yīng)用，加固工藝的提高，推動(dòng)加固技術(shù)不斷創(chuàng)新與發(fā)展。我國公路的發(fā)展方向是高速、重載線路。從設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量、對(duì)路基沉降和強(qiáng)度都提出了更高要求，只有不斷提高軟土路基加固技術(shù)水平，才能適應(yīng)公路建設(shè)發(fā)展的需要。