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摘要:路基在公路建设中作为主体存在,从设计标准、施工质量、对路基沉降和强度都提出了更高要求,对公路建设的可持续发展具有重要意义。基于此,从公路路基施工加固的技术和施工方面谈一点浅见。
关键词:公路路基;常见问题;控制措施
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-05-355
在公路当中,路基的重要性不言而喻,路基施工以及压实技术的深入与探究是提升路基强度以及稳定性的基础,这些都对公路建设项目工作的顺利开展有积极意义。不仅可以有效提升我国公路建设水平,也可维护人们的出行安全,提供更为便捷、舒适的出行条件。
1 公路路基常见问题的基本类型
1.1 路堤的沉陷
路堤的沉陷表现为路基的表面发生竖向的位移,分为堤身下陷和地基下沉导致的路堤下陷。
1.2 路基边坡的坍方
路基病害的最普遍的路基病害就是路基边坡的坍方和脱落,路基的边坡坍方可分为剥落、崩坍、碎落、滑坍及塌坍等。
1.3 路基沿山坡滑动
如果山坡比较陡峭,路基有可能会沿着原地面整体或者局部的向下移动。这种情况很少出现,但是绝对不能够忽视,也应当采取相应的加固措施,以确保路基的稳定性。
1.4 特殊地质水文情况下发生的毁坏
公路如果处在不良的地质和水文地带上,或者遇到了严重的自然灾害,都能引起路基结构的严重破坏。
2 路堤下沉加固技术
2.1 换填土复填法
先将路基当中的湿软地基的部分挖除,然后再填入硬度、强度较大的砾石、灰土等等,再压实使之达到公路路基的强度标准。换填土层法可以在短时间内提高软土路基的承载力,减轻路基沉降,其基本的作用是加速软土层的排水固结、防止冻胀。一般来说最常用的是换填砂垫层厚度也在50cm 左右,具体的要看软土层的厚度。在置换材料的选择上,要尽量选择级配良好的中粗砂,颗粒系数要保持一定的均匀性。含泥量最好不要超过 5%,只有这样才能保证置换后的路基的强度符合设计标准。
2.2 固化剂法
当更换路基填料受到一定限制,并且填筑料的数量也较小时,就不宜采用换填土复填法,而应该采用在原填料中掺入固化剂的方法。这种方法通过实践证明实施效果比较好,在很多公路上已经成功应用。固化剂是一种特殊的建筑材料,固化剂的物理性质和化学成分不同,类别、固化方法和特点也就不尽相同。按照形态将路用材料固化剂进行分类可以分为固态和液态两种;按照化学成分的构成不同,路用材料固化剂可分为主固化剂和助固化剂两种。其中固体粉状固化剂中主固化剂主要是石灰、水泥、石膏,助固化剂主要为高聚物,包括聚丙烯酞氨、聚丙烯酸或具有活性基的有机化合物;液态固化剂中主固化剂主要是水玻璃,助固化剂主要各种无机盐、碳酸钙、如碳酸镁等。固体固化剂主要用于表层和浅层的固化,一般与土混合加压;液态固化剂主要用于深土层的固结,操作中工艺特殊,将浆液注入土中使土固结。
2.3 挤密桩加固法
挤密桩加固法是先将成孔内的土基中灌上沙砾、碎石、灰土、石灰等材料,然后对灌进去的材料进行捣实,在软土层当中形成直径较大、间距较小的群桩体。桩体在软土层当中相互挤压,通过挤压能够显著增加。这种技术是先将成孔内的土基当中灌上沙砾、碎石、灰土、石灰等材料,然后对灌进去的材料进行捣实,在软土层当中形成直径较大、间距较小的群桩体。桩体在软土层当中相互挤压,通过挤压能够显著增加软土层的密度,减少软土层当中的孔隙率,并将软土层当中的水分挤出,达到加固软土层的目的。挤密桩的种类有很多,根据孔内填料的不同可以分为砂桩、碎石桩和石灰桩等几种。在使用的时候要注意桩与桩之间的距离,桩距一般要在 0.6~1.5m 左右,桩径一般在 20~30cm 左右。在布置上一般是梅花形,桩子的深度要与软土层的深度相一致。桩的成孔方法也比较多,从施工的角度讲可以选择冲击和振动成孔,采用振动成孔的方法一般是使用起重机吊起振冲器,利用振动和高压水的共同的压力作用,在挤压的过程中
经过清孔用循环水将软土层当中的泥浆挤出来,在此基础上再填充新的材料,经过压实以后使软土层的强度达到设计要求。
2.4 注浆法
灌浆法适用于路基下沉的面积很大,深度很深的路基。灌浆的形式包括劈裂注浆、渗透注浆、喷射注浆、压密注浆等四种形式。高填路堤是山区高速公路以高填路居多,路基的填料一般都是路基附近的挖方段,主要是碎石土。高填路堤由于受多种客观因素的限制,经常路基边缘的压实度达不到设计的標准要求,投入使用后路基的稳定性就会受到影响,对行车安全造成不良影响。用灌浆法施工时,给水泥浆液一定的压力,将其填充在路基孔隙中,继而形成新的结石体。这样就能够增加路基强度,对于提高路基稳定性发挥良好的作用。灌浆的压力直接决定了浆液的扩散能力,因此针对路基的填充原料和形态的不同,采用的灌浆压力也就不相同。灌浆压力由以下几个因素决定,包括路基的强度、密实度、初始压力、灌浆的位置、钻孔深度、及操作规程等。
3 路基边坡加固技术
3.1 锚杆加固
当边坡坡体破碎,或边坡地层软弱时,可打入一定数量的锚杆,对边坡进行加固。锚杆加固边坡的机理相当于螺栓的作用。锚杆加固为一种中浅层加固手段。
3.2 土钉加固
对于软质岩石边坡或土质边坡,可向坡体内打入足够数量的土钉,对边坡起到加固作用。土钉加固边坡的机理类似于群锚的作用。土钉加固是一种浅层边坡加固技术,它的特点是:“短”而“密”。土钉加固与锚杆加固在施工工艺上是非常相似的,只是在具体的计算理论上存在一定的差异。
3.3 预应力锚索加固
当边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深时,预应力锚索不失为一种较好的深层加固手段。预应力锚杆用来加固边坡工程其加固原理就是给边坡体设定一个假想滑动面,滑动面以上的锚杆部分与孔壁之间无粘结力为自由段,滑动面下面的锚索体与孔壁粘结在一起称为锚固段。通过锚杆锚固段和端头锚固结构提供的抗拔力及锚杆的抗剪能力,达到稳定边坡的效果。
结语
公路路基防护与加固在不同的情况下有着不同的要求,对沿河、湖、海的公路一般需要做好路基的防护工作,而对于公路建设中的软土路基一般要采取置换法等加固方法,使路基能够达到公路建设的标准和要求。
参考文献
[1]杨海霞.高速公路路基工程常见病害与质量控制[J].城市建设理论研究:电子版,2016(9):00230-00230.
[2]董淑彦.高速公路路基工程常见病害与质量控制[J].工业,2016(4):00116-00116.
关键词:公路路基;常见问题;控制措施
中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:(2020)-05-355
在公路当中,路基的重要性不言而喻,路基施工以及压实技术的深入与探究是提升路基强度以及稳定性的基础,这些都对公路建设项目工作的顺利开展有积极意义。不仅可以有效提升我国公路建设水平,也可维护人们的出行安全,提供更为便捷、舒适的出行条件。
1 公路路基常见问题的基本类型
1.1 路堤的沉陷
路堤的沉陷表现为路基的表面发生竖向的位移,分为堤身下陷和地基下沉导致的路堤下陷。
1.2 路基边坡的坍方
路基病害的最普遍的路基病害就是路基边坡的坍方和脱落,路基的边坡坍方可分为剥落、崩坍、碎落、滑坍及塌坍等。
1.3 路基沿山坡滑动
如果山坡比较陡峭,路基有可能会沿着原地面整体或者局部的向下移动。这种情况很少出现,但是绝对不能够忽视,也应当采取相应的加固措施,以确保路基的稳定性。
1.4 特殊地质水文情况下发生的毁坏
公路如果处在不良的地质和水文地带上,或者遇到了严重的自然灾害,都能引起路基结构的严重破坏。
2 路堤下沉加固技术
2.1 换填土复填法
先将路基当中的湿软地基的部分挖除,然后再填入硬度、强度较大的砾石、灰土等等,再压实使之达到公路路基的强度标准。换填土层法可以在短时间内提高软土路基的承载力,减轻路基沉降,其基本的作用是加速软土层的排水固结、防止冻胀。一般来说最常用的是换填砂垫层厚度也在50cm 左右,具体的要看软土层的厚度。在置换材料的选择上,要尽量选择级配良好的中粗砂,颗粒系数要保持一定的均匀性。含泥量最好不要超过 5%,只有这样才能保证置换后的路基的强度符合设计标准。
2.2 固化剂法
当更换路基填料受到一定限制,并且填筑料的数量也较小时,就不宜采用换填土复填法,而应该采用在原填料中掺入固化剂的方法。这种方法通过实践证明实施效果比较好,在很多公路上已经成功应用。固化剂是一种特殊的建筑材料,固化剂的物理性质和化学成分不同,类别、固化方法和特点也就不尽相同。按照形态将路用材料固化剂进行分类可以分为固态和液态两种;按照化学成分的构成不同,路用材料固化剂可分为主固化剂和助固化剂两种。其中固体粉状固化剂中主固化剂主要是石灰、水泥、石膏,助固化剂主要为高聚物,包括聚丙烯酞氨、聚丙烯酸或具有活性基的有机化合物;液态固化剂中主固化剂主要是水玻璃,助固化剂主要各种无机盐、碳酸钙、如碳酸镁等。固体固化剂主要用于表层和浅层的固化,一般与土混合加压;液态固化剂主要用于深土层的固结,操作中工艺特殊,将浆液注入土中使土固结。
2.3 挤密桩加固法
挤密桩加固法是先将成孔内的土基中灌上沙砾、碎石、灰土、石灰等材料,然后对灌进去的材料进行捣实,在软土层当中形成直径较大、间距较小的群桩体。桩体在软土层当中相互挤压,通过挤压能够显著增加。这种技术是先将成孔内的土基当中灌上沙砾、碎石、灰土、石灰等材料,然后对灌进去的材料进行捣实,在软土层当中形成直径较大、间距较小的群桩体。桩体在软土层当中相互挤压,通过挤压能够显著增加软土层的密度,减少软土层当中的孔隙率,并将软土层当中的水分挤出,达到加固软土层的目的。挤密桩的种类有很多,根据孔内填料的不同可以分为砂桩、碎石桩和石灰桩等几种。在使用的时候要注意桩与桩之间的距离,桩距一般要在 0.6~1.5m 左右,桩径一般在 20~30cm 左右。在布置上一般是梅花形,桩子的深度要与软土层的深度相一致。桩的成孔方法也比较多,从施工的角度讲可以选择冲击和振动成孔,采用振动成孔的方法一般是使用起重机吊起振冲器,利用振动和高压水的共同的压力作用,在挤压的过程中
经过清孔用循环水将软土层当中的泥浆挤出来,在此基础上再填充新的材料,经过压实以后使软土层的强度达到设计要求。
2.4 注浆法
灌浆法适用于路基下沉的面积很大,深度很深的路基。灌浆的形式包括劈裂注浆、渗透注浆、喷射注浆、压密注浆等四种形式。高填路堤是山区高速公路以高填路居多,路基的填料一般都是路基附近的挖方段,主要是碎石土。高填路堤由于受多种客观因素的限制,经常路基边缘的压实度达不到设计的標准要求,投入使用后路基的稳定性就会受到影响,对行车安全造成不良影响。用灌浆法施工时,给水泥浆液一定的压力,将其填充在路基孔隙中,继而形成新的结石体。这样就能够增加路基强度,对于提高路基稳定性发挥良好的作用。灌浆的压力直接决定了浆液的扩散能力,因此针对路基的填充原料和形态的不同,采用的灌浆压力也就不相同。灌浆压力由以下几个因素决定,包括路基的强度、密实度、初始压力、灌浆的位置、钻孔深度、及操作规程等。
3 路基边坡加固技术
3.1 锚杆加固
当边坡坡体破碎,或边坡地层软弱时,可打入一定数量的锚杆,对边坡进行加固。锚杆加固边坡的机理相当于螺栓的作用。锚杆加固为一种中浅层加固手段。
3.2 土钉加固
对于软质岩石边坡或土质边坡,可向坡体内打入足够数量的土钉,对边坡起到加固作用。土钉加固边坡的机理类似于群锚的作用。土钉加固是一种浅层边坡加固技术,它的特点是:“短”而“密”。土钉加固与锚杆加固在施工工艺上是非常相似的,只是在具体的计算理论上存在一定的差异。
3.3 预应力锚索加固
当边坡较高、坡体可能的潜在破裂面位置较深时,预应力锚索不失为一种较好的深层加固手段。预应力锚杆用来加固边坡工程其加固原理就是给边坡体设定一个假想滑动面,滑动面以上的锚杆部分与孔壁之间无粘结力为自由段,滑动面下面的锚索体与孔壁粘结在一起称为锚固段。通过锚杆锚固段和端头锚固结构提供的抗拔力及锚杆的抗剪能力,达到稳定边坡的效果。
结语
公路路基防护与加固在不同的情况下有着不同的要求,对沿河、湖、海的公路一般需要做好路基的防护工作,而对于公路建设中的软土路基一般要采取置换法等加固方法,使路基能够达到公路建设的标准和要求。
参考文献
[1]杨海霞.高速公路路基工程常见病害与质量控制[J].城市建设理论研究:电子版,2016(9):00230-00230.
[2]董淑彦.高速公路路基工程常见病害与质量控制[J].工业,2016(4):00116-00116.