高仁宇

（岳池縣富流灘二線船閘管理站，四川 廣安 638300）

0 引言

近年來，我國交通運(yùn)輸工程建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，新型公路工程里程持續(xù)延長，一般公路的路基修建投資占公路總投資的25%～45%，個(gè)別地形地貌復(fù)雜的地區(qū)可達(dá)65% 以上，路基施工是工程整體施工中的關(guān)鍵。

然而，當(dāng)前新型公路工程設(shè)計(jì)正向大規(guī)模、超重載方向發(fā)展，公路路基沉降問題時(shí)常發(fā)生。為降低路基質(zhì)量引發(fā)的公路病害，公路路基防護(hù)與加固對(duì)提升公路建設(shè)質(zhì)量至關(guān)重要。

1 新型公路工程路基加固技術(shù)

1.1 強(qiáng)夯加固技術(shù)

強(qiáng)夯法能夠?qū)ν馏w進(jìn)行夯實(shí)處理，夯錘重量普遍在10～20t 之間，將其吊到合適的高度，讓夯錘以自由落體的方式落下，能夠利用沖擊作用提升土體密實(shí)度[1]。

若地基土層普遍較為松軟，或者在進(jìn)行回填的過程中土體密實(shí)度不高，利用強(qiáng)夯的方式能夠強(qiáng)化土體強(qiáng)度。

在具體施工時(shí)需要先提升夯錘，調(diào)整高度，在對(duì)準(zhǔn)處理區(qū)域后讓夯錘快速下落，將吊鉤放下后對(duì)錘頂高程進(jìn)行測(cè)量。對(duì)下方區(qū)域?qū)嵤┨钇教幚?，如果夯?shí)后路基的穩(wěn)定性和施工設(shè)計(jì)要求不相符，應(yīng)再次進(jìn)行夯實(shí)，持續(xù)到路基強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。強(qiáng)夯加固前要對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行清理和打掃，避免施工區(qū)域存在雜物，并對(duì)施工人員實(shí)施安全教育，說明強(qiáng)夯加固存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，要求施工人員站在合適的位置，避免出現(xiàn)安全事故。

1.2 機(jī)械碾壓加固技術(shù)

機(jī)械碾壓是路基加固的常用手段，主要是利用各類機(jī)械設(shè)備在路基表面反復(fù)碾壓，利用機(jī)械自重將原有的松散路基土壓實(shí)，確保加固效果，提升路基強(qiáng)度，常用機(jī)械設(shè)備包括壓路機(jī)、推土機(jī)等。機(jī)械碾壓加固可以避免在公路行車荷載影響下引起路基沉降，改善路基透水性，保證路基穩(wěn)定。機(jī)械碾壓法適合在地下水位上大面積填土路基的加固處理工程中，或者可以對(duì)非飽和黏性土以及雜填土地基實(shí)施表層加固。機(jī)械碾壓法對(duì)含水量有一定要求，若土體內(nèi)水分含量較少，會(huì)增加顆粒應(yīng)力，土顆粒移動(dòng)難度大，若含水量過高則土顆粒移動(dòng)幅度過大，其中的水分難以及時(shí)排出，并會(huì)出現(xiàn)孔隙水壓上升的問題，與機(jī)械碾壓帶來的沖擊作用相互抵消。以沖擊壓路機(jī)為例，含水量從1%～2%的沙漠顆粒狀砂土到含水量達(dá)17%的飽和黏土均能利用機(jī)械碾壓的方式進(jìn)行處理。在機(jī)械碾時(shí)需要注意調(diào)整混合料配比和攤鋪厚度，在實(shí)際碾壓時(shí)按照從外到內(nèi)、從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的順序反復(fù)碾壓。

1.3 換填法加固技術(shù)要點(diǎn)

新型公路工程在使用過程中外部環(huán)境也會(huì)不斷變化，例如，在工程附近建設(shè)引水設(shè)施或者池塘，會(huì)提升路基結(jié)構(gòu)附近土體的含水量，從而影響路基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

土體硬度下降路基便會(huì)松動(dòng)，直接影響公路工程的使用安全性，需要利用換填法及時(shí)更換土體，進(jìn)而對(duì)路基實(shí)施加固[2]。

換填法是一種操作簡單的加工方法，適合對(duì)小區(qū)域特殊土質(zhì)進(jìn)行處理，否則如果換填范圍過大會(huì)增加施工壓力，且換填后的廢棄土方難以進(jìn)行有效處理。換填時(shí)需要先將原有的軟弱土體挖除，隨后在土方中放入礦渣、礦石等其他高硬度材料作為軟弱土體的替代。換填法加固要考慮到不同換填材料的性能，要求性能穩(wěn)定且不容易被腐蝕，盡可能延長路基結(jié)構(gòu)使用時(shí)間，省去后續(xù)換填所需要投入的資金和資源，形成全新的土層結(jié)構(gòu)。

在完成填充后盡快對(duì)土壤進(jìn)行壓實(shí)處理，將土壤內(nèi)的水分排出，促進(jìn)新土層和舊土層的有效結(jié)合，防止新舊土層間出現(xiàn)物理反應(yīng)。

1.4 樁基加固技術(shù)要點(diǎn)

樁基加固是利用制孔機(jī)械設(shè)備鉆孔，在孔內(nèi)添加加固混合料制作成樁體，適合對(duì)軟土地基進(jìn)行加固處理，樁體和軟土之間會(huì)形成復(fù)合地基，能夠有效解決軟土地基存在的水分含量大、承載力低的問題。

樁基加固技術(shù)在應(yīng)用時(shí)需要根據(jù)不同的施工情況選擇樁體，常用樁體包括以下3 種：

第一，碎石樁樁體制作材料主要為碎石，利用高強(qiáng)度樁體對(duì)原有的軟弱地基進(jìn)行更換，提高地基強(qiáng)度，并通過置換的方式改變路基結(jié)構(gòu)。在樁體施工時(shí)由于擠壓作用會(huì)給樁體周圍的土體帶來擠壓力，促進(jìn)周圍土體強(qiáng)度的提升[3]。同時(shí)，碎石樁也可以加快排水速度，以縮短地基土排水滲流的滲徑，加快地基土體固結(jié)速度。

第二，石灰樁主要制作材料為生石灰、粉煤灰等不同類型的摻和料，在樁孔內(nèi)進(jìn)行分層夯實(shí)，構(gòu)建豎向增強(qiáng)體，形成復(fù)合地基。生石灰難以溶解，且和水會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，進(jìn)而生成熟石灰，熟石灰可以及時(shí)吸收土體內(nèi)的水分，降低土層內(nèi)水分含量，從而達(dá)到改善土層性能的目的。

第三，擠密砂樁會(huì)在樁孔內(nèi)注入中、粗混合砂料或砂與角礫的混合料，通過振動(dòng)、沖擊的手段成樁，適合在軟土地基、人工填土和松散砂土等情況下應(yīng)用。

1.5 注漿加固技術(shù)要點(diǎn)

注漿法主要是利用注漿管將具有固化土體作用的漿液注入地層結(jié)構(gòu)內(nèi)，主要是以液壓、氣壓或電化學(xué)原理為基礎(chǔ)進(jìn)行施工。在注漿之后漿液會(huì)通過不同的方式清除土顆粒間或者巖石裂隙間的水分空氣，占據(jù)其原有的位置，主要包括填充、滲透和擠密3 種形式。

通過人工方式對(duì)其進(jìn)行干預(yù)，能夠利用漿液的作用將土料以及裂隙相結(jié)合，形成完整且穩(wěn)定的整體，能提升路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及防水性能，并改善化學(xué)元素不穩(wěn)定的問題[4]。

常用的注漿加固技術(shù)主要包括4 種類型：

第一，滲入性注漿通過注漿壓力促使?jié){液能夠逐漸滲入路基結(jié)構(gòu)內(nèi)的空隙以及裂隙之間，壓力和吸漿量、漿液擴(kuò)散距離之間成正比關(guān)系。

第二，劈裂注漿是要求漿液能夠克服地層初始應(yīng)力、抗拉強(qiáng)度，干擾原有土體以及巖石的狀態(tài)。促進(jìn)孔隙裂隙進(jìn)一步擴(kuò)張，或者利用漿液的作用制造新的孔隙或裂隙，適合應(yīng)用在低透水性地層中。

第三，壓密注漿利用鉆孔的方式完成注漿施工，在鉆孔中土體密實(shí)度增加，漿液不斷擠入其中會(huì)于注入的主體附近產(chǎn)生燈泡形空間，同時(shí)生成輻射狀上抬力，促進(jìn)地層局部區(qū)域向上隆起。

第四，噴射注漿同樣需要先鉆孔，將帶有噴嘴裝置注漿管插在合適的位置，利用高壓設(shè)備提升漿液噴射強(qiáng)度，通過沖擊作用破壞原有土體結(jié)構(gòu)。土顆粒在沖擊力、離心力和重力等多重作用下會(huì)與注漿液體形成緊密貼合，使?jié){土按照全新的方式進(jìn)行排列。

2 新型公路工程路基防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

2.1 擋土墻防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

擋土墻防護(hù)效果較好，在新建公路工程項(xiàng)目建設(shè)中加筋擋土墻較為常用。加筋擋土墻在土體內(nèi)放入拉筋，通過拉筋以及土體間產(chǎn)生的摩擦作用能夠?qū)ν馏w的變形條件進(jìn)行優(yōu)化，提升土體穩(wěn)定性[5]。

加筋擋土墻屬于一種柔性結(jié)構(gòu)物，即使地基出現(xiàn)輕微變形也能夠盡快適應(yīng)，地基處理方便且快速，同時(shí)兼具較好的抗震性能。在防護(hù)技術(shù)施工時(shí)需要先開挖基槽，鋪設(shè)排水設(shè)施，澆筑基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)后安裝預(yù)制構(gòu)件，隨后鋪設(shè)筋帶，對(duì)填料進(jìn)行壓實(shí)處理。加筋擋土墻適用于平坦寬敞的公路施工路段，如果地形較為陡峭或者正處于挖方路段，則需要選擇其他的施工防護(hù)方法。

重力式擋土墻也是常用的防護(hù)方式之一，多數(shù)是利用漿砌片石砌筑，操作更為方便，能夠做到就地取材，應(yīng)用范圍較廣。

2.2 錨桿框架防護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

錨桿框架防護(hù)施工應(yīng)先清理坡面的雜物，隨后使用漿砌石片對(duì)空洞進(jìn)行填補(bǔ)，封閉原有的坡面縫隙，在修整之后進(jìn)行平整和密實(shí)處理[6]。

施工時(shí)要對(duì)錨孔、框架進(jìn)行精準(zhǔn)定位，挖出豎梁、橫梁肋大致輪廓，其中坡面一定要刻槽。在錨孔鉆進(jìn)的過程中使用無水干鉆技術(shù)，避免由于鉆進(jìn)施工給坡體地質(zhì)造成不利影響，同時(shí)安排專門人員負(fù)責(zé)記錄地質(zhì)以及鉆進(jìn)進(jìn)度，如果發(fā)現(xiàn)地質(zhì)結(jié)構(gòu)特殊需要立即停止鉆進(jìn)[7]。

在完成鉆孔作業(yè)后利用高壓風(fēng)對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行清理，要求孔壁上方未附著黏土或粉砂。拼裝框架模板要遵循平整、嚴(yán)密原則，明確凈空尺寸，并在模板表面涂抹隔離劑，為后期脫模提供便利[8]。對(duì)模板進(jìn)行支撐，固定模板后再進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)?？蚣苄枰苑制瓌t為基礎(chǔ)進(jìn)行施工，框架組成包括立柱、橫梁、頂梁三部分，每個(gè)框架立柱數(shù)量在2～3 個(gè)之間即可。兩個(gè)相鄰框架的接觸位置應(yīng)當(dāng)提前預(yù)留伸縮縫，寬度為2cm 即可，根據(jù)框架端頭尺寸挑選合適的木板進(jìn)行填塞[9]。

2.3 路基路面排水技術(shù)要點(diǎn)

為確保路基防護(hù)效果需要及時(shí)做好路基路面排水，避免水滲入地下影響路基穩(wěn)定性[10]。對(duì)地面積水進(jìn)行集中排水處理，可以通過設(shè)置邊溝、截水溝等手段完成排水處理，但需要注意不能穿過排灌涵洞。路面上的積水會(huì)逐漸滲入路基結(jié)構(gòu)中，會(huì)直接影響路基質(zhì)量，因此，需要重視做好路面排水[11]。

在集中排水時(shí)選擇在路肩外側(cè)增設(shè)混凝土預(yù)制塊，或者也可以通過現(xiàn)澆混凝土的方式設(shè)置攔水帶[12]。硬化路肩路面會(huì)形成三角形集水槽，每20～50m 設(shè)置一個(gè)泄水口，能有效提升雨水集中排除效率[13]。

2.4 生物防護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

2.4.1 三維草處理技術(shù)

三維草處理技術(shù)能夠改變路基坡度不整潔的現(xiàn)象，主要是在所需要進(jìn)行防護(hù)的剖面位置種植植物[14]，相關(guān)人員可以結(jié)合美觀性和當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境特點(diǎn)選擇合適的植物，將草、灌木、花以及喬木進(jìn)行合理搭配[15]。優(yōu)先選擇鄉(xiāng)土植物品種，能夠有效提升植物適應(yīng)能力，避免后期出現(xiàn)死亡、枯萎的現(xiàn)象，影響外部美觀性，降低防護(hù)效果[16]。在施工時(shí)要清理坡面的雜物和碎石，處理坡面徑流以及涌水問題，讓平臺(tái)水能夠從坡面的兩端位置及時(shí)排出。但需要注意剖面不能過于平滑，會(huì)影響植物的正常生長，此時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)建造粗糙面，避免出現(xiàn)基材流失的問題。在三維網(wǎng)搭接時(shí)需要控制搭接寬度，為15cm 即可，能夠確保三維網(wǎng)和坡面形成緊密結(jié)合的狀態(tài)，避免出現(xiàn)三維網(wǎng)懸空的問題。在掛網(wǎng)固定后播種植物種子，覆蓋好無紡布即可[17]。

2.4.2 客土噴播處理

客土噴播技術(shù)需要先將各種物質(zhì)混合在一起，放入車載型客土噴播機(jī)械設(shè)備中，利用壓縮空氣或者泵的作用將其噴播在施工區(qū)域上，形成一層適合植物生長發(fā)育的營養(yǎng)基層，一般情況下厚度在8～10cm之間[18]。

在施工時(shí)混合物主要包括植壤土、有機(jī)基材、肥料、保水劑、黏合劑等，適合在風(fēng)化邊坡、土質(zhì)邊坡中使用。在噴播時(shí)需要選擇正面施工，確保噴播的全面性，防止出現(xiàn)漏噴問題，如果在施工時(shí)所設(shè)計(jì)的噴播厚度稍大，可以通過多次施工的方式進(jìn)行處理。

客土噴播處理技術(shù)操作方便，施工效果較好，在完成噴播后在其上方覆蓋無紡布，并對(duì)植物進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，要求坡面保持濕潤狀態(tài)，促進(jìn)植物發(fā)芽，落實(shí)施工目標(biāo)[19]。

3 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的不斷加快，對(duì)交通運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展起到推動(dòng)作用，公路目前通行壓力持續(xù)增加，對(duì)于地基的承載能力要求也日漸提高，新型公路工程建設(shè)要重視加強(qiáng)路基建設(shè)，尤其是新型公路工程路基加固與防護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用方面。未來，應(yīng)重視積極研發(fā)新型加固材料，優(yōu)化加固工藝流程，促進(jìn)加固技術(shù)與防護(hù)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，以滿足公路建設(shè)高速、重載需求。