摘要：近年来，我国社会经济的不断发展，带动了公路工程的快速发展，使得公路的规模及质量的要求越来越高，公路路基加固技术的发展得到广泛重视。目前，我国公路建设的投入逐渐增多，因此在公路建设上对质量高、工期短等方面的高要求使得公路施工技术要不断创新和开发新技术。
关键词：路基加固；公路施工；作用分析
1.公路路基工程加固技术
目前，路基加固处理技术在道路工程、建筑工程及软弱土地基加固施工中得到了广泛应用，取得了很好的成效。采用路基加固技术进行加固处理，可以大大提高路基的强度和稳定性，同时经过严格的管理和精心组织，还可以缩短施工周期、降低工程投资。使用路基加固技术对路基进行相应的处理，其作用机理包括土的置换、改良以及补强这三个环节。其中，土的置换是指以砂垫层等良质土换掉软土层的土；土的改良则是采用热、电、化学、力学等手段增加路基土的密度或使路基土固结；土的补强是为了改善和加强路基土的剪切特性，采用绳网、板桩、薄膜等物质约束住路基土，或者将抗拉强度高的补强材料放入土中形成复合路基，这样就能大大增强路基的强度。现阶段的公路路基加固技术主要有重力式挡土墙工程技术、锚杆挡土墙工程技术以及加筋土挡土墙工程技术。重力式挡土墙工程技术是目前常见的一种挡土墙形式，这种技术主要以墙体的自重来抵抗墙后土体的土压力，从而维持土体的稳定；而锚杆挡土墙工程技术主要适用于挖基困难的地段和缺乏石料的地区，如陡坡路堤、岩质路堑路段等地段。加筋土挡土墙工程技术在地形较为平坦且宽敞的路段上应用比较广泛，主要由填料及在其中布置的拉筋和墙面板等几个部分组成。
2.常见的路基加固措施
公路路基作为路面的基础，也是一项系统性工程，在进行施工的同时要考虑到土地的性质、荷载条件、变形机理以及地质条件，采用成熟型加固方案来保障施工技术的安全性和可靠性，还有对质量检测的难易程度的考虑。公路地基的处理费用占总投资额的35%左右，因此，要选择合适的处理方案对公路工程进行施工是关键。常见的路基处理措施有以下几种：
2.1土地改良法：其包含了强夯法、排水固结法等。
2.2复合地基法：其包含加筋土复合地基、水泥土桩复合地基、低强度桩复合地基以及碎石桩复合地基。
3.路基加固方法
3.1机械碾压法
路基压实加固最常见的方法为机械碾压法，这种方法主要通过推土机、压路机、羊足碾等碾压机械在路基的表明进行来回开动，加上机械自重将松散泥土进行加固，提高路基土的强度以及降低车辆在荷载的作用下所产生的沉降现象。这种方法能有效提高路基的强度稳定性，适用于需要在地下水位以上进行大面积填土的路基压实和一般的杂填土地基的浅层处理。
3.2排水固结法
排水固结法主要通过堆载来进行土地预压，挤出路基面上过多的水分，以此起到压实土粒以及提高路基抗剪强度的作用。这种方法一般常用于人工冲填土层与天然沉积层的软弱路基加固，如淤泥质土、水力冲击土等。排水固结法的效果与土层的预压荷载、厚度等有一定的直接关系。
3.3填换土层法
填换土层法主要是将路基底下具有一定深度范围的湿软土层用碎石、砂石、素土等强度较大的物质进行置换，同时加入一些稳定性能高且无侵蚀性的土类来提升效果。通过这种方法不但能让软弱土层的排水得到加速固结，还可以去除彩胀土的胀缩反应，避免路基沉降量过大，提升路基的承载能力，防止冻胀。换填土层法常用于对暗塘及暗沟的加固处理。
3.4强夯法
强夯法是由法国一家技术公司所创立的一种路基加固方法，又称动力压实法或者动力固结法。在二十世纪八十年代，我国就对此法进行推广使用，并在实践中取得了较好的路基加固效果。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆强夯法的加固原理为：公路施工在强夯时会产生巨大的冲击力量，使得土层之间的土质发生较为强烈的应力作用和震动，进而使得土中的孔隙得到压缩，土地局部部分得到液化，在夯击点的周围发生了裂隙，很好地形成了一个能让孔隙水顺利流出的排水通道，以达到提高强度稳定性以及降低沉降量的目标。同时，除了上述原理之外还有一种振动波理论，其内容为：通过强夯法将机械能转化为势能，然后再转化为动能作用于土质上，同时，地基在重锤的作用下会产生强烈的土体震动，这一震感类似地震从震源发出的震感，震动波在地基上出现，由震源向周围传播。其次，地基是弹塑性材料，在受到巨大冲击的作用下会使得质点在连续介质中产生振动，所产生的振动能力可以传播到四周存在的介质中，进而引发周围介质的跟随振动状态。
3.4.1强夯法的施工要求
强夯法的施工要求要在施工前进行试夯，并且对其设计参数以试夯进行验证，对不符的地方进行相应的调整，方便合理进行设计。同样的，在强夯之前把成型布置图通过夯锤进行绘制，以方便施工。若在夯击过程中，弹簧出现不利等现象，要及时停止施工，再作方案上的调整。
3.4.2强夯法的施工过程
在施工过程中，首先以绘制好的成型布置图对夯击点进行定位，然后用起重机的夯锤将夯击点的位置准确对准，同时测量夯点的高度。夯锤要吊起在预先设好的高度上，放下吊钩测量出锤顶的高程度。反复进行上述步骤来完成一个夯击点，按照上述步骤再进行另一个点的夯击。
3.5桩基加固法
桩基加固法主要通过制孔机械设备对软土路基进行钻孔工作，往孔内加入相应的加固材料进而制成桩基，使得软土层与桩基组合成一种复合地基。它不仅能够让土体和加固料相互共同作用，还能提高路基的承载能力。加固料的填入可以让桩基分为三种：碎石桩、挤密砂桩以及生石灰桩，下面对这三种桩进行详细讲述。
3.5.1碎石桩
碎石桩按照不同的方式还可分为预配式碎石桩、振冲碎石桩、锤击式碎石桩等等，其中，振冲碎石桩较于预配式碎石桩、锤击式碎石桩更具有便于施工且操作简单的特点，其成桩效率非常高，因此被广泛应用。碎石桩加固软土地基的原理在桩体上的应力作用要比普通的土体应力作用高达5倍左右。而碎石桩的直径通常为85厘米左右，其桩长取决于软土层的厚度，一般情况下桩长为7米左右，其排列方式通过对承载能力的计算按照梅花或者方形进行合理排列。碎石、卵石以及矿碴等物料通常取用小于8厘米的粒径来作为桩体的填料。而碎石桩的顶部要铺上1米左右厚的碎石垫层，既有利于对基底应力的均匀分布，也可以兼作横向的排水通道。
3.5.2挤密砂桩
挤密砂桩的成桩方式主要通过软土地基制成的孔隙，往孔中填入中、粗混的混合砂料以及角砾的混合砂料，然后以冲击或者是振动的方式来挤密砂料从而形成砂桩。因此，紧密厚实的砂桩由于挤密了软土层而最后形成复合地基。挤密的砂桩在施工时若不注意置换率则很可能引起地面隆起或者向侧面挤出的现象，但这种现象通常发生在砂桩设置在约束力极小的软土层之中。要解决这种现象的发生可以采用间隔挤密的方法，或者是使用砂和角砾摩擦力较大的填入材料。
3.5.3生石灰桩
石灰桩地基的形成主要是以2厘米至5厘米左右大小的生石灰块填入进软土层中已经冲洗好的孔眼之中。生石灰与土体中的孔隙水相遇会产生反应，构成了生石灰桩加固软土地基的原理。通过生石灰和孔隙水的反应可以在施工过程中吸走大量的水分，使得体积膨胀而产生出大量热，最后土体被挤密。同时，生石灰和土体之间还能通过离子交换来产生作用，使得土体在力学性能以及结构上得到了较大的改善，提高土体的强度稳定性，加强软土地基的承载能力。因此，严格控制沉降量就要采用此法来加固软土地基。
3.6深层搅拌法
深层搅拌法主要是通过水泥、石灰等可以作为固化剂的特点，利用其特点作为主要剂料，采用特地研制的深层搅拌机械在路基的深处对软土土体和固化剂进行深层搅拌，使两者能在搅拌的过程中产生一系列的化学反应以物理反应，形成良好的软土硬结，最终达到可以使路基具有较好的整体性、水稳定性以及一定强度目的。
参考文献
[1]邹光寿.公路施工中路基加固技术探讨黑龙江科技信息,2009-05-25期刊.
[2]章小雨.公路施工中路基加固技术探讨交通企业管理,2013-02-15期刊.
论文作者:郭延松
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/25
标签：路基论文; 土层论文; 碎石论文; 地基论文; 生石灰论文; 挡土墙论文; 公路论文; 《基层建设》2018年第34期论文;