公路路基維護(hù)加固措施研究

李元洪，王幸輝，袁安新，鄧 華

(沙洋楚雄公路橋梁工程有限責(zé)任公司)

1 工程填方路基處理方法

1.1 路基翻漿處理技術(shù)措施

我國寒冷地區(qū)和高寒地區(qū)以及青藏高原，由于寒冷很容易出現(xiàn)凍土，這就會給公路造成比較大的傷害。凍脹和翻漿就是兩種最常見的公路病害。對于凍脹和翻漿目前采用的方法主要有路床填改性土法、擠密鉆孔樁夯實(shí)法、土工織物法、石灰混凝土樁復(fù)合地基法、高壓噴射注漿法等。

1.2 路基下沉和強(qiáng)度不夠的處理措施

路基下沉和強(qiáng)度不夠的現(xiàn)象主要出現(xiàn)在高填方路當(dāng)中。由于高填方路的特點(diǎn)，高填方路基在施工和施工完成后容易受到自然環(huán)境和汽車載荷重復(fù)作用，出現(xiàn)一些路基病害，路基下沉和強(qiáng)度不足是非常常見的兩種病害。出現(xiàn)這種危害時(shí)，可以用以下方法進(jìn)行處理。

1.2.1 表層壓實(shí)法和強(qiáng)夯法

表層壓實(shí)法主要適用于由于填筑土質(zhì)不符合要求而導(dǎo)致路基出現(xiàn)問題的病害，這種路基病害一般下沉面積不大而且深度不深，總體說來病害相對較小。這樣用表層壓實(shí)法進(jìn)行處理比較簡單容易且能起到很明顯的效果。

強(qiáng)夯法是指用重錘從一定高度下落夯擊土層，以達(dá)到使地基迅速固結(jié)的效果。強(qiáng)夯法能使軟弱地基的承載力得到迅速提高。強(qiáng)夯法不僅能使地基土的強(qiáng)度升高，還能降低地基土的壓縮性，還可改善地基土抗液化能力和消除地基土濕陷性。由于強(qiáng)夯法的方法特性，所以強(qiáng)夯法適于處理可液化的砂土地基和濕陷性比較高的黃土地基等。

1.2.2 固化劑及攪拌樁法

固化劑是一種非常特殊的建筑材料。根據(jù)其固化劑物理和化學(xué)性質(zhì)的不同，固化劑分為很多種類。要根據(jù)地基土的特點(diǎn)選擇最適合該地基土的固化劑對地基土進(jìn)行固化。有的固化劑適于對淺層及表層土進(jìn)行固化，有的就適合對深層土進(jìn)行處理。固化劑要通過特殊的工藝注入土中才能實(shí)現(xiàn)固化的效果。當(dāng)對軟層土進(jìn)行處理時(shí)，攪拌樁的使用非常廣泛。當(dāng)石灰或者水泥等固化材料以粉體或漿體的形式噴出后，在地基深處與軟土就地強(qiáng)制攪拌，利用固化劑和軟土之間發(fā)生的物理化學(xué)反應(yīng)，在原來的地基當(dāng)中形成強(qiáng)度、剛度都比較大的樁體。使樁體周圍的土性質(zhì)變化，使樁體與樁之間土體形成復(fù)合地基，當(dāng)有外界載荷時(shí)就可以共同承擔(dān)。

1.2.3 灌漿法和砂石漿法

灌漿法主要是利用液壓氣壓和電化學(xué)的原理，通過一個(gè)注漿管道把漿液均勻注入到地層中，漿液通過填充、滲透或者擠密等方式占據(jù)土粒之間的空隙，使得原本松散的土粒成了一個(gè)整體，這個(gè)整體不僅強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)新，而且還具有防水性能好，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的特點(diǎn)，通常把這個(gè)整體稱為“結(jié)石體”。砂石樁法是通過一系列的方法在地基中設(shè)置密實(shí)的砂石樁或碎石樁，并用這些石樁對同體積的粘性土進(jìn)行替換，形成砂石樁復(fù)合地基，從而使地基的承載能力得到提高。常用的方法有沉管法、振沖法等。另外，砂石樁具有和同砂井一樣的排水作用，對地基土加速凝結(jié)有很大的幫助。

1.3 路基側(cè)滑處理的方法

路基側(cè)滑的治理要根據(jù)路基側(cè)滑具體的發(fā)生時(shí)間，采取最有效的措施進(jìn)行處理。路基發(fā)生側(cè)滑的時(shí)間主要分兩種:一種是在路基施工過程中發(fā)生側(cè)滑，對于這種側(cè)滑，可以采取結(jié)合路面基層施工同步加固的方法進(jìn)行處理;另一種是公路在使用過程中發(fā)生側(cè)滑，如果公路路基在這時(shí)候出現(xiàn)問題，要盡量采取即能保證加固效果又能保證交通不受到影響的方案。在眾多的方法當(dāng)中，抗滑鋼管樁技術(shù)應(yīng)用的非常廣泛?？够摴軜都夹g(shù)的原理是利用鋼管樁的強(qiáng)度和剛度來和路基土的側(cè)滑做抵抗。注漿法也是經(jīng)常使用的措施之一，注漿法主要是通過注入漿體(水泥、水泥—粉煤灰漿體等)來使路基土的特性改變，從而使路基的承載能力得到加強(qiáng)。除此之外，我國南方使用比較廣泛是復(fù)合錨桿樁技術(shù)、側(cè)向預(yù)應(yīng)力錨桿技術(shù)。復(fù)合錨桿樁技術(shù)是由錨桿技術(shù)演變而來的，是一種新型的失穩(wěn)巖體的加固技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)可以把樁的頂端承受的有效載荷進(jìn)行分離，使載荷由不同的承載部位進(jìn)行承載，這樣就使得錨桿的承載能力得到很大的提高，提高的幅度大概在3～5倍左右，用這種方法處理失穩(wěn)路基能起到非常好的效果。側(cè)向預(yù)應(yīng)力錨桿是在路基側(cè)面打2～3排向下斜孔，孔的深度要比滑移面深2～3 m，并且在坡面設(shè)置混凝土聯(lián)系梁，錨桿的端頭要通過混凝土聯(lián)系梁的預(yù)留孔露出，進(jìn)行注漿之后才能把這個(gè)端頭進(jìn)行鎖定。進(jìn)行鎖定之后，要在整個(gè)坡面上噴射混凝土以使之成為一個(gè)整體，這樣使路基的強(qiáng)度得到提高。

2 工程路塹邊坡病害處理的技術(shù)措施

公路工程路塹邊坡病害的處理時(shí)主要是把路塹邊坡坡的各種變形和破壞的可能性降到最低。路塹邊坡的設(shè)計(jì)防護(hù)加固工程措施主要包括坡面變形防護(hù)、淺表層變形防護(hù)、塊體變形防護(hù)、坡腳應(yīng)力集中防護(hù)和地表地下水引排等。主要通過一些處理方法對帶巖土體施加壓力，從而實(shí)現(xiàn)控制變形的效果。這些主要方法有地下排水工程、地表排水工程和預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)等。除此之外，支擋工程對于抵抗滑坡體的土壓力，防止滑坡體滑動，保證滑坡體的穩(wěn)定起著非常重要的作用。

3 工程特殊土路基本病害的處理技術(shù)方法

3.1 鹽漬土路基的處理方法

鹽漬土具有鹽脹和和溶陷性，同時(shí)次生鹽化和凍脹對鹽漬土的影響也比較大。為了避免鹽漬土受到次生鹽化及凍脹的影響，采取的措施主要有替換填土層、提高路基;另外，為防止毛細(xì)水的上升，避免鹽分轉(zhuǎn)移可設(shè)立隔斷層。

3.2 濕陷性黃土路基的技術(shù)處理方法

黃土路基濕陷性的控制主要通過改善土的性質(zhì)、減少土的滲水性和壓縮性來實(shí)現(xiàn)。對于黃土路基濕陷性的處理，具體要通過以下方法來實(shí)現(xiàn):對路基原地表土層進(jìn)行重機(jī)碾壓、重錘夯實(shí)，石灰擠密加固、沖擊壓實(shí)等，使土層的承載能力得到提高，從而使路基的下沉量減少;采用灰土、素土對濕陷土層進(jìn)行替換;在土層中放入擠密樁，從而形成人工的“復(fù)合地基”，以使路基的承載能力得到提升。

3.3 膨脹土路基病害的處理方法

膨脹土的特殊性在于膨脹土的抗剪強(qiáng)度的不固定性，其抗剪強(qiáng)度上下浮動較大。這就使得膨脹土的路堤和邊坡非常容易出現(xiàn)滑坡、沉陷、縱裂等現(xiàn)象。對此采取的措施主要有通過土工格柵加筋、固土來實(shí)現(xiàn)膨脹土路堤的穩(wěn)定;設(shè)置骨架護(hù)坡、擋墻和抗滑樁等;在路塹開挖之前，把截水溝做好，并且開挖后要進(jìn)行及時(shí)的防護(hù)和封閉，這對于防止膨脹土路塹坍塌起著非常重要的作用。

3.4 采空區(qū)坍塌處理方法

為了更好的預(yù)防和控制地表殘余沉陷的發(fā)生，可以對此進(jìn)行細(xì)分，全部充填采空區(qū)支撐覆巖，這樣可使地基沉陷的隱患完全消除，進(jìn)行充填時(shí)，常用的填充方法有注漿充填、風(fēng)力充填和水力充填等;對于局部支撐覆巖或地面構(gòu)筑物，進(jìn)行處理時(shí)，主要以減小空間跨度為主要目標(biāo)，從而防止頂板擋落;對于彎曲帶巖土體的裂縫，主要通過注漿技術(shù)對采空區(qū)的巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)化;另外，還要對老區(qū)的潛在沉降進(jìn)行釋放，從而消除對地面威脅大的地下空洞。

［1］ 尹如飛，鐵軍.淺談高速公路路基常見病害及加固措施［J］.城市建設(shè)，2010，(20).

［2］ 張興.公路路基養(yǎng)護(hù)技術(shù)探討［J］.黑龍江交通科技，2011，(6).

［3］ 張永軍.高速公路路基邊坡綜合防護(hù)系統(tǒng)綜述［J］.黑龍江交通科技，2004，(5).

［4］ 王敏，金剛，張玉明.淺談公路路養(yǎng)護(hù)加固技術(shù)［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2012，(12).