摘　要:文中作者就路基的加固方法、路基路面排水、  路基防護進行了探討。提出了些個人見解，

　　僅供同行參考。

　　關鍵詞: 路基加固　 加固方法  路面排水  防護

　　Abstract: The text of the roadbed reinforcement, subgrade and pavement drainage, embankment protection are discussed. Some personal insights,

　　Reference purposes only counterparts.

　　Key Words: roadbed reinforcement; reinforcement method; pavement drainage; protection

　　中圖分類號：    U213.1+5    文獻標識碼：A           文章編號：

　　前言

　　近幾年來, 隨著高速公路的發展, 對地基的承載能力要求越來越高, 天然的軟土地基遠遠不能滿足這些高檔次的構造物對地基承載力的要求, 我國對路基的處理按時間順序分為幾個不同的階段,對各種各樣的軟土路基處理技術已廣泛地應用在各種建筑工程與土木工程中。

　　1　路基的加固方法

　　公路路基作為路面的基礎, 盡管不與行車和外界環境荷載直接發生作用, 但仍舊承受來自基層的荷載擴散和環境的影響。路基要發揮其作用, 必須具備足夠的強度和穩定性。天然狀態下的路基填料結構松散, 強度與穩定性都較差, 很難滿足道路行車和氣候荷載的作用要求, 因此, 對路基必須予以人工再次壓實, 也就是進行必要的加固, 使其達到設計要求的強度與穩定性指標。

　　1.1　機械碾壓法

　　機械碾壓法是最常見的一種路基壓實加固方法。該方法是用壓路機、推土機、平碾、羊足碾或其他碾壓機械在路基表面來回開動, 利用機械自重把松散的路基土壓實加固, 以充分發揮路基土的強度, 減少路基在行車荷載作用下產生的沉降, 增大路基土的不透水性, 提高路基的強度穩定性。這種壓實方法常用于地下水位以上大面積填土的路基壓實以及一般非飽和粘性土和雜填土地基的淺層處理。

　　1.1.1碾壓機理

　　在泥土中, 在一定的壓實功能下, 當含水量很小時, 土顆粒表面僅存在結合水膜, 土顆粒間的引力很大, 土顆粒間的相對移動困難, 土的干密度較小。隨著含水量的增加, 土顆粒表面水膜逐漸增厚, 顆粒間引力逐漸減小, 土顆粒相互間在外力作用下容易發生相對移動, 達到更密實的程度, 干密度隨之增加。但當含水量繼續增加, 超過最佳含水量以后, 土顆粒孔隙中幾乎充滿了自由水, 雖然土顆粒易于移動, 但多余的水不易排出, 在外力作用下, 孔隙水壓增加,抵消了沖擊作用, 阻止土粒的移動, 土體反而得不到壓實, 干密度下降。

　　1.1.2　施工方法

　　公路填方應從最低處開始, 由下向上整個路基寬度水平分層碾壓。為了提高碾壓效率, 在碾壓機械碾壓之前用推土機鋪土、推平, 低速預壓4～ 5 遍, 以保證表面平實。然后用壓路機采用"薄填、慢駛、多次"的方法碾壓, 填土厚度不得超過30 cm； 碾壓方向從兩邊逐漸壓向中間, 碾輪每次碾壓與前次碾壓后輪輪跡重疊一半左右； 碾壓時要控制行使速度, 壓實遍數不少于6 遍。每碾壓完1 層后(以輪子下沉量不超過2 cm 為度) , 用人工或推土機拉毛, 以保證層間的接合, 然后繼續填土碾壓。當土層表面太干時, 灑水濕潤, 使其含水量達到最佳, 以保證上下土層結合良好。在路基邊緣處, 碾壓機無法碾壓之處應采用人工夯實并注意其質量控制。

　　1.2　強夯法

　　強夯法又稱動力固結法(Dynam icCon so lidat ion M ethed) 或動力壓實法, 該方法是由法國M enard 技術公司首創的一種土體加固方法。我國于20 世紀80 年代開始, 在天津新港、河北、山西等地進行了強夯法的試驗研究, 并取得了較好的加固效果, 此后在全國推廣使用。

　　1.2.1　加固機理

　　早些的理論認為, 由于強夯時巨大的沖擊能量,使土體產生強烈的震動和應力, 從而導致土中孔隙壓縮, 土體局部液化, 夯擊點周圍產生裂隙, 形成良好的排水通道, 孔隙水順利逐出, 土體迅速固結以達到減少沉降提高承載能力的目的。目前, 除了該理論對強夯機理作了解釋外, 還有振動波理論。振動波理論認為: 強夯的特點是將機械能轉換為勢能, 再變為動能作用于土體。在重錘作用于地基一瞬間, 使土體產生強烈震動, 類似了地震的震源, 在地基土中產生震動波, 從震源向四周傳播。

　　1.2.2　強夯法加固路基施工工藝

　　(1) 施工要求

　　大面積夯實前需要試夯, 由試夯對設計參數進行驗證, 若有不符之處需再調整, 以便設計更合理；在強夯之前應繪制夯錘?最終成型布置圖, 便于施工； 如夯擊過程中出現彈簧等不利現象, 應立即停止施工, 改進方案； 強夯的目的是加固土體, 因此強夯結束后必須達到設計要求, 否則需補夯。

　　(2) 施工過程

　　先對場地平整, 然后按照最終成型布置圖確定夯擊點位； 起重機就位, 使夯錘對準夯擊點位置, 并測量夯點錘頂高程； 將夯錘起吊到預定高度, 待夯錘脫鉤下落后放下吊鉤, 測量錘頂高程, 若發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜, 應及時將坑底整平； 重復上述步驟3, 按設計規定的次數夯擊標準完成一個點的夯擊； 換夯點, 重復上述步驟2～ 4, 直到完成第1 遍全部夯點； 用推土機將夯坑填平, 并測量場地高程； 在全部夯點完成后, 若無彈簧現象, 可以進行第2 遍夯

　　擊。

　　1.3　注漿法

　　注漿法是指利用液壓、氣壓或電化學原理, 通過注漿管把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其位置, 經人工控制一定時間后, 漿液將原來松散的土料或裂隙膠結成一個整體, 形成一個結構新、強度大、防水性能高和化學元素穩定性好的"結石體"。注漿方法目前常用的有4 種, 分別為滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿、噴射注漿。

　　1.3.1　注漿法的加固機理

　　目前, 關于注漿法的加固機理有以下4 類理論.(1) 滲入性注漿理論: 在注漿壓力作用下, 漿液克服各種阻力而滲入孔隙和裂隙, 壓力越大, 吸漿量及漿液擴散距離就越大。(2) 劈裂注漿: 在注漿壓力作用下, 漿液克服地層的初始應力和抗拉強度, 引起巖石或土體結構的破壞和擾動, 使地層中原有的孔隙或裂隙擴張, 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散距離增大。

　　1.3.2　注漿法加固路基施工工藝

　　(1) 注漿次序

　　在設計注漿孔的排列時, 一般原則是從外圍進行圍、堵、截, 內部進行填、壓, 即先將注漿區圈圍住,再在中間插孔注漿擠密, 最后逐序壓實, 這樣易于保證注漿質量。所以, 注漿的施工次序必須遵循逐漸加密的原則。先鉆、注第1 次序孔, 而后開始第2 次序孔的鉆進和注漿, 依次類推。這樣還可以隨著各次序孔的推進, 及時地檢查注漿效果。為使漿液滲透均勻,注漿段長不宜太長。

　　(2) 注漿施工中的技術管理

　�、僮�漿壓力的管理: 注漿壓力是了解漿液在地基中滲透情況的重要線索, 是注漿施工中最基本的管理內容。根據注漿壓力的變化情況可以進行漿液流量、凝膠時間的調控, 也可通過注漿壓力的變化來判斷注漿情況。在向充填后的暗穴注漿時, 所使用的漿液主要是水泥漿。開始注漿時, 采用的注漿壓力較小(當有承壓水時, 注漿壓力應高于動水壓力)。隨著漿液的流動, 水泥顆粒逐漸沉淀增加了漿液流動阻力, 這時需較高的注漿壓力才能使漿液繼續流動, 最后達到最終注漿壓力。

　　1.4　樁基加固法

　　樁基加固是利用制孔機械設備在軟土路基中鉆孔, 填入加固料制成樁, 樁和軟土構成復合地基。加固料和土體共同作用, 增加地基承載力。根據填入孔中加固料不同而分為碎石樁、生石灰樁、擠密砂樁等。

　　1.4.1　碎石樁

　　碎石樁根據成樁方式不同分錘擊式碎石樁、預配式碎石樁和振沖碎石樁等。振沖碎石樁與前兩種樁相比具有操作簡單、施工方便、成樁效率高等特點, 被廣泛采用。碎石樁加固軟土地基的機理是軟土和碎石樁組成復合地基, 一般樁體應力要比土體應力高3～5倍。碎石樁的直徑一般為80～ 90cm , 樁長視軟土層厚度而定, 一般樁長為6～8m , 間距按要求的承載力通過計算確定, 常按梅花或方形排列。粒徑小于8cm 的碎石、卵石、礫石、礦碴等均可作為樁體填料。碎石樁頂部鋪以0.5～ 1.0 m 厚的碎石墊層, 一方面均布基底應力, 另兼作橫向排水通道。

　　1.4.2　擠密砂樁

　　擠密砂樁是在軟土地基制成的孔中灌人中、粗混合砂料或砂與角礫的混合料, 以振動或沖擊方式擠密形成砂樁。密實的砂樁擠密了軟土層形成復合地基。擠密砂樁施工若置換率很大時應避免產生地面隆起和側向擠出, 這種情況一般發生在砂樁設置于約束力很小的超軟土層中。遇此情況, 一是采用砂和角礫摩擦力較大的回填材料； 二是采用間隔擠密的方法。

　　2  路基路面排水

　　水是影響路基強度和穩定性的另一重要因素，許多路基病害是由水的侵蝕造成的，另外，從保護環境、不損害當地農田水利設施考慮，也必須做好路基排水，形成排水系統，并與地區排水規劃相協調。在路基施工中，應重視施工排水，防止因各種原因造成的水患，給路基、路面施工造成不必要的損失。

　　2.1地面排水

　　最通常采用的地面排水設施是邊溝、截水溝、跌水、急流槽以及地表的排水管。對于高速公路和一級公路上的排水溝渠，一般都要求鋪砌防護。

　　2.2路面排水

　　路面排水的任務是迅速排除路面范圍內的降水，減少水從路面滲入，使之不沖刷路基邊坡。路拱橫坡應≥2％。

　　2.3地下排水

　　路基地下排水仍多用暗溝、盲溝、滲溝、滲井等，其特點是以滲透力式排水，當水流量較大，多采用帶滲水管的滲溝。傳統的砂礫料反濾層多改用有反濾功能的土工織物，幾年研制的帶有鋼圈、濾布和加強合成纖維組成的加勁軟式透水管直徑8-30cm，很適用于地下排水。

　　3  路基防護

　　路基的修筑改變了地層的天然平衡狀態，以及路基暴露在空間，不斷受各種錯綜復雜的自然因素侵蝕，因此需要進行各種類型的防護。

　　3.1坡面防護

　　坡面防護的目的是防止地表水流的沖刷、坡面巖土的風化剝落以及與環境的協調。近年來，隨著對環境保護的重視，高等級公路的邊坡，多采用種草防護邊坡較高時，采用砌石框格(方型、菱形、拱型、M型)種草防護。由于西部干旱缺水，邊坡種草防護類型的選擇很重要，現大多采用草坪植生帶，即將草籽、肥料和土均勻拌和裹于土工物內，當草籽發芽也長成草起到固土作用后，無紡布纖維自然腐爛，不會污染環境，效果很好。

　　3.2沖刷防護

　　防護沿河路基邊坡免受沖刷仍多采用直接防護。傳統的砌石、拋石、鐵絲石籠、擋土墻等有所改進，用高強土工格柵代替鐵絲做石籠，用聚脂或聚胺脂類土工織物混凝土護坡模袋做成的護面板防護受水沖浪擊的邊坡，很能適應土體不均勻沉降。

　　3.3支擋防護

　　擋土墻用于支擋防護目前仍占主要。石砌的重力式擋土墻多用于石料豐富、墻高較低、地基較好的場合；鋼筋混凝土結構的懸臂式擋土墻、扶壁式擋土墻和板柱擋土墻其受力比較合理，墻身圬工體積小，也已廣泛應用于公路路基的防護。垛式擋土墻易于調整墻的高度，并采用預制構件拼裝，是一種特殊型式的擋土墻。

　　4 結束語

　　我國公路的發展方向是高速、重載線路. 從設計標準、施工質量、對路基沉降和強度都提出了更高要求。因此，要達到這種要求，就要從路基施工準備階段就開始重視，所有施工工序，都要嚴格管理，狠抓質量，才能從源頭上、根本上建設出社會效益和質量得到保證的工程，為人民造福。