淺論市政道路路基加固措施
2013-01-24 來(lái)源：作者：顧志飛 來(lái)源：中國(guó)論文網(wǎng)
1、引言
路基是按照路線位置和一定的技術(shù)要求修筑的帶狀構(gòu)造物，是路面的基礎(chǔ)，承受由路面?zhèn)鬟f下來(lái)的行車荷載，它貫穿公路全線。在市政道路中，路基與立交橋橋身相連，構(gòu)成城市道路的整體，是市政道路與城市地面接觸最基本的部分。
2、市政道路路基加固具體措施
在市政道路路基施工中，常用的路基加固方法有：填土層置換法、錘擊夯實(shí)法、排水固結(jié)法、擠密法和化學(xué)加固法。
2.1填土層置換法
填土層置換法是將路基下一定深度范圍內(nèi)的軟土挖去，換成強(qiáng)度較大的沙礫土、灰土或素土，以及其他性能穩(wěn)定無(wú)侵蝕性土，并壓實(shí)以提高承載力的方法，換填材料的不同，導(dǎo)致路基應(yīng)力分布有所差異，但他們的極限承載力比較接近，而且沉降特點(diǎn)也基本相似。砂墊層厚度一般在0.6m—1m之間，太厚施工難，太保效果差，沙料以中砂為宜，要求級(jí)配良好，顆粒不均勻系數(shù)不大于5，含泥量不超過(guò)5%。
2.2夯實(shí)法
以最佳含水率，對(duì)路基分層壓實(shí)，以提高強(qiáng)度、降低壓縮性，是路基施工的基本要求。如果使用壓實(shí)功能較強(qiáng)的壓實(shí)方法，還能處理雜填土和表面的松散土。
對(duì)于非粘性土及松散雜填土而言，振動(dòng)壓實(shí)方法效果良好，振動(dòng)壓實(shí)效果，隨土質(zhì)和振動(dòng)壓實(shí)時(shí)間不同而變化，一般而言，振動(dòng)壓實(shí)時(shí)間越長(zhǎng)，壓實(shí)效果越好，但時(shí)間過(guò)長(zhǎng)就會(huì)無(wú)效，對(duì)于由礦渣、碎磚、為主的建筑垃圾，時(shí)間為1分鐘即可，含細(xì)顆粒的的填土，如細(xì)爐渣，振動(dòng)時(shí)間為3—5分鐘為宜，有效深度為1.2m—1.5m。
夯實(shí)法加固地基，可提高地基表層土的強(qiáng)度，對(duì)于濕陷性黃土，可以降低地表的濕陷性。對(duì)于雜填土而言，可以減少表層的不均一性。夯實(shí)法尤其適用于地下水位0.8m以下的軟弱的一般粘性土、沙土、濕陷性黃土、雜填土等。夯實(shí)法一般以鋼筋混凝土制成的重錘，在夯實(shí)過(guò)程中，土體因含有可壓縮性氣體而產(chǎn)生數(shù)厘米的沉降，土體產(chǎn)生液化，使土體結(jié)構(gòu)破壞，強(qiáng)度降至最小，隨后在夯擊點(diǎn)周圍產(chǎn)生裂隙，成為加速孔隙水壓力消散的主要通道，繼而因粘性土的觸變性，使土體的強(qiáng)度得到恢復(fù)和增強(qiáng)。夯實(shí)法具有施工簡(jiǎn)單、使用經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用面廣、加固效果好等優(yōu)點(diǎn)。
2.3排水固結(jié)法
飽和軟土在荷載作用下，排水固結(jié)后，抗剪強(qiáng)度可以得到顯著提高，達(dá)到加固的目的。排水固結(jié)法的實(shí)際效果和土層固結(jié)特性、厚度、預(yù)壓荷載和預(yù)壓時(shí)間有關(guān)，厚度小于5厘米的淺軟土層，或固結(jié)系數(shù)較大的土層，較短時(shí)間預(yù)壓即可。排水固結(jié)是運(yùn)用堆載預(yù)壓，擠出水中過(guò)多的水分，達(dá)到擠緊路基土粒提高路基強(qiáng)度的目的。為了加速堆載預(yù)壓地基固結(jié)速度，常與砂井法同時(shí)使用，稱為砂井堆載預(yù)壓法。利用路基填土自重壓實(shí)路基，不需要另備預(yù)壓材料，所以砂井堆載預(yù)壓法在路基施工中是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。
砂井堆載預(yù)壓法需要進(jìn)行路基固結(jié)計(jì)算，以確定加載和砂井布置的有關(guān)數(shù)據(jù)，一般情況下，加載量與設(shè)計(jì)荷載接近，與壓制80%固結(jié)度，在市政道路建設(shè)中，砂井直徑多為8—10厘米，間距約為8倍的直徑，砂井長(zhǎng)度穿越地基可能的滑動(dòng)面，井長(zhǎng)如能穿越主要受壓層，對(duì)沉降有利，如果軟土層較淺，有透水性下臥層，則井長(zhǎng)深入透水層，對(duì)排水固結(jié)更有利。為了加速排水，使固結(jié)時(shí)間更短，在設(shè)置豎井的同時(shí)，可加設(shè)井頂砂墊層，砂墊層厚度約0.5—1.0m。
路基成孔后，在孔中灌入砂、石、土、灰土或石灰等材料，搗實(shí)而形成直徑較大的樁體，利用橫向擠緊作用，使地基土粒彼此靠近，孔隙減少，而且孔被填滿和壓緊，形成樁體，樁體具有較高的承載力，群樁的面積約占松散土加固面積的百分之二十，使得樁和原土組成復(fù)合地基，達(dá)到加固路基的目的。
孔中灌砂，形成砂柱，它與上述砂井相比，形式相仿，但作用不同，砂井的作用是排水固結(jié)，井的直徑較小而且間距較大，砂樁的作用是將路基土擠緊，井的直徑較大而且間距較小。在市政道路建設(shè)中，砂井適用于軟土層，而砂樁適用于處理松沙、雜填土和黏力不大的普通粘性土，也可有效地防止沙土路基底層振動(dòng)液化。飽和軟粘土的滲透性較小，靈敏度較大，夯擊過(guò)程中土內(nèi)產(chǎn)生的超孔隙壓力不宜迅速擴(kuò)散，砂樁的擠密效果較差甚至能破壞路基土的天然結(jié)構(gòu)。
孔中填石灰而形成灰樁，用以擠密軟土路基，是近年來(lái)應(yīng)用較廣泛的新方法。石灰樁的主要作用是擠密，而生石灰的吸水、膨脹、發(fā)熱以及離子交換作用使樁體硬化，改善了原地基土的性質(zhì)，此外還可以較小因周圍路基土的蠕變作用所引起的側(cè)向位移，從而達(dá)到加固路基的作用。石灰樁施工的基本要求：一是生石灰必須密封貯存，最好選用新鮮石灰；二是石灰塊必須粉碎至一定要求，砂樁和石灰樁的布置與尺寸需要通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算而定。一般樁徑約二十厘米至三十厘米，樁間距約為樁徑的三點(diǎn)五倍，可在平面上按梅花形布置。樁的長(zhǎng)度與加固路基土層的厚度及承載力有關(guān)。
2.4化學(xué)加固法
利用化學(xué)溶液或膠結(jié)劑，采用壓力灌注或攪拌混合等措施，使土顆粒膠結(jié)起來(lái)，達(dá)到對(duì)路基加固的目的，稱為化學(xué)加固法，又稱膠結(jié)法。此法加固效果取決于路基土的性質(zhì)和所用化學(xué)劑，也與施工工藝有關(guān)。
目前化學(xué)溶液主要有：一、以丙烯酸為主的漿液，常用的丙強(qiáng)是其中一種。加固效果較好，但因價(jià)格高昂未能得到廣泛采用。二、以水玻璃溶液為主的漿液，其配方較多，常用的是水玻璃漿液和CaCl2漿液配合使用，價(jià)格也較昂貴，因此使用也受到限制。三、以紙漿溶液為主的漿液，如重鉻酸木質(zhì)素和木銨，加固效果好，但有毒性，易污染地下水。四、水泥漿液，是由高標(biāo)號(hào)的硅酸鹽水泥，配以速凝劑而形成漿液。以上四種漿液，以水泥漿液使用較多。化學(xué)加固施工工藝有注漿法、噴漿法和攪拌法。
3、結(jié)語(yǔ)
市政道路工程中路基質(zhì)量對(duì)城市道路的質(zhì)量和營(yíng)運(yùn)具有非常重要的影響，路基質(zhì)量差，將可能引起城市路面的沉降和破壞，甚至積水，增加養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，影響車輛舒適安全行駛，因此，對(duì)市政道路路基的設(shè)計(jì)必須加以重視，并確保路基施工的質(zhì)量。
