许昌广莅公路工程建设有限责任公司河南省许昌市461000
摘要：地基加固技术作为公路工程施工的重要技术，是确保公路工程质量的基础前提，其施工技术水平的高低将对公路工程的安全性能等方面造成极大的影响。为此，本文主要对公路工程施工中地基加固技术的应用进行了分析，以供参考。
关键词：公路施工；路基；加固技术
前言
由于需要拓宽的高速公路大多在我国经济发达的周边城市，这些城市用地紧张并且相当一部分处于软土地区，如已经拓宽或者正在拓宽的广佛、海南环岛东线、沪杭甬、沈大、南京绕城、沪宁等高速公路，必然涉及到新老公路的融合贯通、新老桥台的拼接组合、新老路堤的差异沉降、相互影响等问题。
1、公路工程施工中地基加固的原理
目前我国公路工程路基加固方面已经形成了相应的理论及方式，在路基加固中其施工设备、技术、材料也得到了极大的发展。地基处理作用机理主要分为3种：土质改良、土的置换及土的补强。土质改良是指为达到地基土密度增强、固结地基土的效果，可以选用机械（力学）、化学、电、热等方式进行施工。土的置换是把软土层进行良质土的换填，如砂垫层等。土的补强是选用薄膜、绳网或板桩等对地基土进行制约，也可以将具有较高抗拉强度的补强材料设置在土中，以此形成复合地基，进而对地基土的剪切特征进行有效增加及改善。
2、软基加固技术
2.1软基加固原则。加固技术要以减小新老路基的差异沉降、新老路基横纵向沉降变形协调以及软土地基沉降控制标准为原则，维持横坡及路基稳定。在纵向设计上可从结构物开始分别采用预应力管桩或粉喷桩逐步向中间过渡至塑料排水板（或堆载预压）。对于拼接段的差异沉降可以采取比老路软基处理沉降控制要求更高的处理方法。如老路基采用插塑料排水板预压或铺砂垫层预压处理路段，虽然老路沉降固结已基本完成，但是拼接路基的二次加载还会产生较大新的沉降。为协调新老路基沉降，可以选择工后沉降不大的粉喷桩进行处理。
2.2软基加固方法。
（1）塑料排水板结合等载预压法在硬壳较薄、软土较厚的路段，除铺设一层50cm厚砂砾垫层并打设塑料排水板外，必须结合等载预压。打设深度在15m以内，采用厚度为4mm的塑料排水板，要求纵向通水量>50cm3/s；打设深度大于15m，采用厚度为4.5mm的塑料排水板，要求纵向通水量>65cm3/s。塑料排水板间距1.3～1.5m，最大打设深度为25m。
（2）粉湿喷桩适用于硬壳较薄、软土较薄并与桥梁等结构物衔接部位或高填路段（不超过6m）。一般软土深度宜小于13.0m，桩径φ500mm，平面按等边三角形排列，掺灰量由软土的性质及桩体设计强度确定。
（3）预应力管桩适用于硬壳较薄、软土较深较厚的与桥梁、通道等结构物衔接的软土路段。结构物两端往往填土较高，采用预制的预应力管形路堤桩后，能使拼宽路基上的荷载通过土工格栅传递至桩帽上。试验表明，路堤桩承担了约90%的荷载。由于管桩自身沉降小，施工速度快，质量可靠等优点，并能较好地解决新老路堤沉降差问题，因此是一种较理想的处理方法。路堤桩采用C60先张法预应力混凝土薄壁管，可用锤击或静压沉桩方式施工，用焊接法接桩。桩径打设深度25m以内的为30cm，25m以上的为40cm。桩顶现浇混凝土桩帽并通过桩塞混凝土与管桩连接。桩帽为矩形，其边长有90、100cm两种。桩平面布置呈正方形，间距2.0～2.5m，打设深度为15.0～35.0m。桥头等结构物部位，采用间距和打设深度分级过渡的方法处理。
（4）轻质路堤保证路基拼接质量的关键是减小新老路基的差异沉降，这可从两方面入手：一是提高地基的承载力，即加固地基；二是减小路堤的荷载，即减小地基的附加应力，这就需要采用轻质填料来填筑拼接路堤，如EPS轻质路堤。由于其价格较贵，在使用前必须进行技术经济比较。总之，高速公路软基处理方法很多，但拓宽工程由于工期紧、施工场地狭窄，还要维持既有道路正常运营等原因，较新建高速公路具有更高的要求。因此，可以根据工程的实际情况采取一种和多种方法处理，如塑料排水板加粉喷桩处理、袋装砂井加粉喷桩处理和CFG桩加碎石桩法处理等。
3、公路工程施工中路基加固技术的应用
3.1强夯法。强夯法又名为动力固结法或者动力压实法，因此方法为法国Menard技术公司首创的土体加固方法而得名。如果公路路基有大面积要夯实，则需进行试夯，通过试夯来验证公路设计参数，如果存在不符等问题则需重新调整，使公路设计更加科学，利于进行公路工程施工；若是在夯击过程中遇上弹簧等问题，必须立刻停止施工，重新对方案进行改进使之适用于知道施工；强夯法是以加固路基土体为目的的，所以必须保证强夯工作之后能满足设计要求，如不然，需要重新设计。加固机理：早期理论一般认为，强夯时产生巨大冲击能量，导致路基土体产生强烈的震动，而压缩土中孔隙，使局部的土体液化与夯击点周围形成裂隙，会产生排水通道，孔隙水可以顺排水孔道流出，最后路基土体固结而减少公路路基沉降，使公路承载能力提高。但是目前的振动波理论以为：强夯是把机械能转为势能，再化为动能。当重锤作用于地基时，公路路基土体产生震动，在公路地基土中产生的震动波向路基四周扩散。并且公路地基是具有弹塑性的材料，遇上巨大冲击能时，质点又可以在连续介质内产生振动，随着振动能量传递给连续介质，最终使周围介质振动。具体施工工艺：首先要平整好场地，再根据最终布置图选择准确的夯击点位；起重机调整夯锤与夯击点的位置，准确测量夯点锤的顶高程；把夯锤吊至预定的高度，当夯锤脱钩落下之后放下吊钩，再次测量锤顶的高程，如果有因坑底倾斜导致夯锤不正的问题，必须立即整平坑底；将上述步骤三重复一次，再根据规定夯击次数与夯击标准完成夯击点；其余夯点即可重复上述的步骤二三四，直到完成所有的夯点。其次填平夯坑，同时对场地高程进行精确测量；如果完成全部夯点且不存在弹簧问题，则能够实施下一轮夯击。
3.2机械碾压法。机械碾压方法是路基加固施工种普遍且有效的方法。之所以要进行碾压是因为在路基的施工过程中使用的土质或者是填筑的土质相对比较松软不能达到路基的要求，进行碾压之后能够保证路基的平实度和稳定性从而能够保证整个路基的承载能力和抗压能力，不容易因为路基不稳出现沉陷或者裂缝的问题。对路基进行碾压的原理为：土壤自身的干密度会随着水分的多少进行变化，在土壤之间存在着水膜，水膜相互作用会形成一定的压力，如果水分较少的时候就会导致压力过大，干密度会变小，反之，水分多的时候，土壤的干密度就会变大。土壤的干密度会伴随着水分的多少进行变化，但是对于土壤中的水分含量也有一个最佳的状态，一旦超过或者低于这个最佳含水量就会影响土壤的干密度，影响土壤的紧实度。进行碾压是为了将多余的水分进行排除加强土壤的紧实度。路基机械碾压加固技术主要是使用压路机和推土机进行施工。对路基进行碾压的时候是在填方的时候开展，首先是利用压路机自下而上的对路基进行平稳的施工，路面铺平之后要通过压路机根据从而两边倒中间的方向一步步的进行碾压，这样利用压路机自身的重力来回进行至少六次的碾压来实现路基的稳定性。在对路基进行碾压的过程中要保证路面的湿度，过于干燥要适当的进行洒水，这样能够保持路基中土壤的水分，不会因为过于干燥造成整个路基层土之间出现不紧实的现象。
结束语
总之，在公路施工的过程中要充分结合实际的土质，周围环境及经济等因素，综合考虑，采用最合适的路基加固技术，严格遵循相应地施工工序，提高其加固施工的技术水平，进一步确保工程施工的质量，实现其经济效益与社会效益。
参考文献
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