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综述路基施工在高速公路施工中的加固技术黄丽华广西壮族自治区横县公路管理局本文主要探讨了路基加固技术在高速公路施工中的方式方法，并介绍了如何进行路面排水与路基防护。路基施工；高速公路；路面排水；路基防护@@[1]JTGF30-2003.《公路水泥混凝土路面施工技术规范》[S].@@[2]GB8076-1997.《混凝土外加剂》[S].@@[3]JTJ041-2000.《公路工桥涵施工技术规范》[S].@@[4]JTG42-2005.《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》[S].路桥·航运·交通瞳两爨麓侮2012年01月综述路基施工在高速公路施工中的加固技术黄丽华(广西壮族自治区横县公路管理局)摘要：本文主要探讨了路基加固技术在高速公路施工中的方式方法，并介绍了如何进行路面排水与路基防护。关键词：路基施工：高速公路：路面排水：路基防护1路基的加固方法1．1机械碾压法机械碾压法是最常见的一种路基压实加固方法。该方法是用压路机、推土机、平碾、羊足碾或其他碾压机械在路基表面来回开动，利用机械自重把松散的路基土压实加固，以充分发挥路基土的强度，减少路基在行车荷载作用下产生的沉降，增大路基土的不透水性，提高路基的强度稳定性。(1)碾压机理。在泥土中，在一定的压实功能下，当含水量很小时，士颗粒表面仅存在结合水膜，土颗粒间的引力很大，土颗粒间的相对移动困难，土的干密度较小。随着含水量的增加，土颗粒表面水膜逐渐增厚，颗粒间引力逐渐减小，土颗粒相互间在外力作用下容易发生相对移动，达到更密实的程度，干密度随之增加。但当含水量继续增加，超过最佳含水量以后，土颗粒孔隙中几乎充满了自由水，虽然土颗粒易于移动，但多余的水不易排出，在外力作用下，孔隙水压增加，抵消了冲击作用，阻止土粒的移动，土体反而得不到压实，干密度下降。由此可见，只有在一定的含水量范围内压实，才能得到较好的效果。(2)施工方法。公路填方应从最低处开始，由下向上整个路基宽度水平分层碾压。为了提高碾压效率，在碾压机械碾压之前用推土机铺土、推平，低速预压4～5遍，以保证表面平实。然后用压路机采用“薄填、慢驶、多次”的方法碾压，填土厚度不得超过30era：碾压方向从两边逐渐压向中间，碾轮每次碾压与前次碾压后轮轮迹重叠一半左右；碾压时要控制行使速度，压实遍数不少于6遍。每碾压完1层后，用人工或推土机拉毛，以保证层间的接台，然后继续填土碾压。当土层表面太干时，洒水湿润．使其含水量达到最佳，以保证上下土层结合良好。在路基边缘处，碾压机无法碾压之处应采用人工夯实并注意其质量控制。1．2注浆法注浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管把浆液均匀地注入地层中，浆液以充填、渗透和挤密等方式赶走土颗粒间或岩石裂篁箜望鳖望望颦颦竖塑鲨箜望望望鳖望竖塑墼塑塑竖箜鲎塑望避塑望筻篁望望望丝望望望塑望望望鳖鳖鳘篁望外观存在以下情况：大部分破碎面位于碎石与胶砂的结合面，且多数上面有一层石粉，部分试样存在较大的气泡，少数存在夹砂的情况，由此，对现场的约1000m，碎石在不同部位、不同深度的6个样品进行了包括级配、压碎值、针片状含量、含泥量和泥块含量进行了试验，其中，级配、压碎值、针片状含量、泥块含量均合格，而含泥量整体偏大，且波动较大，含泥量(％)分别为：0．6，1．1，1．8，2．5，4．7和5．2不合格的原因主要是碎石由隧道洞渣进行破碎，未增设水洗设备，含泥量较大。3．2混凝土配合}b对比混凝土试配与现场所用的材料发现，进行混凝土配合比设计时，碎石全部清洗干净，这说明，配合比本身没有很强的代表性。3．3现场控制如前所述，该隧道混凝土路面的施工队伍整体素质较高，也有较强的责任心，能够自觉地处理施工过程中存在的一些问题及异常情况，施工队伍不存在太大的问题，但由于隧道路面施工一次作业时间较长，施工人员易疲劳，施工人员责任心减弱．混凝土施工过程中局部存在漏振，造成振捣不均匀，有必要适当地调整施工工艺，并进一步加强施工人员的责任心，拌和时间不足，虽然总的拌和时间为3min，但除去上料及卸料的时间外，其实实际拌和时间只有2rain，同时由于施工队追求进度，实际的拌和时间只有1-2rain。拌和机的拌和体积为其实际体积的80％，符合相关的规范要求，但对于干硬性混凝士，可能偏大，不利于搅拌，外加剂的掺量随意性大，尽管现场配备了电子称，要求每盘都必须称量，但由于工人责任心不强，并没有每盘都称，即使称量，也经常认为“差不多”就行了，且下料的时候随意洒倒，损失量较大，造成实际的掺入量波动较大，由于是自卸车运输，在运输的过程中不能搅拌，且是一次性下料，人为造成混凝土的离析，同时由于施工便道不平，车速过快，加剧了混凝土的离析，现场细集料的含水量控制不严，施工过程中由于盲目追求进度，粗集料没有完全按照进场一检验合格一使用的程序，尽管粗集料是自产的，但对碎石的质量控制不够。4整改措施根据以上分析，项目部从原材料质量控制、混凝土配合比、施工工艺和施工质量控制等方面采取了一系列的整改措施。4．1原材料质量控制为了解决碎石所存在的含泥最问题，破碎现场增添了冲洗设备，解·270·决了含泥量偏大的问题，现场派驻一名专职试验员，对破碎用的材料进行检查，并负责碎石的日常抽检。4．2配合比调整在室内配合比试验时，采用与现场施工同条件的碎石，同时采取(4．75—31．5)nun连续级配的碎石，以利于混凝土强度的提高．对比其它标段，为了保证混凝土的抗折强度，决定掺用抗折剂代替高效减水剂，其主要指标为：减水率为17．3％；泌水率比为79％；3d、7d、28d的抗压强度比分别为153％、140％和135％：28d的抗折强度比为126％目。4．3现场控制加强对施工人员教育，提高施工人员责任心，规范工艺操作流程，减少每盘拌和量，将原有的每次0．6m3调整为0．5m，，并确保拌和时间不少于3min，根据实际混凝土的拌和盘数和所用的总时间进行控制，为了防止外加剂下料的随意性，选用责任心强的工人投放抗折剂，并且随时对投放量及方法进行抽查，拌和楼卸料时，要求运输车在底下来回移动，确保混凝土卸料的均匀性，并严格限制车速，针对现场砂含水量波动性大的问题，要求现场试验员随时对砂的含水量进行监测，并根据情况调整施工配合比，施工现场加强振捣工艺控制，尽可能避免出现振捣不均匀的情况，加强与后厂的配合，前厂一旦对混凝土的质量有怀疑，立即通知后厂及时进行处理。5施工情况采取上述综合措施后，再次对已达到28d龄期的路面进行取芯，共取了20个芯样，根据《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》(JTG42—2005)进行劈裂抗拉强度试验，其中最低的为5．3MPa，最高的达到6．6MPa，强度整体较为理想。6结束语综上所述，对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题在施工的每个环节中，我们都要严格按照规范和设计进行操作，同时需要经过设计、监理、施工以及使用方等各方面的配合才能做到。参考文献[11．1"I'GF30-2003．《公路水泥混凝土路面施工技术规范》【s】．【2]GB8076—1997．舰凝土外加柳[s]【3]JTJ041—2000．《公路工桥涵施工技术规范》fSl．1411TC,42—2005．《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》【S】．n不败之地。2012年01月瞳知强蒜哺路桥·航运·交通隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土料或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学元素稳定性好的“结石体”。注浆方法目前常用的有4种，分别为渗透注浆、劈裂注浆、压密注浆、喷射注浆。(1)注浆法的加固机理。目前，关于注浆法的加固机理有以下几类理论：①渗入性注浆理论：在注浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入孔隙和裂隙，压力越大，吸浆量及浆液扩散距离就越大。②劈裂注浆t在注浆压力作用下，浆液克服地层的初始应力和抗拉强度，引起岩石或土体结构的破坏和扰动，使地层中原有的孔隙或裂隙扩张，或形成新的孔隙或裂隙，从而使低透水性地层的可注性和浆液扩散距离增大。③压密注浆：通过钻孔向土层中压入浓浆，随着±体的压密和浆液的挤入，浆液在压浆点周围形成灯泡形空间，并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力，从而引起地层局部隆起。(2)注浆法加固路基施工工艺。①注浆次序。在设计注浆孔的排列时，一般原则是从外围进行嗣、堵、截，内部进行填、压，即先将注浆区圈围住，再在中间插孔注浆挤密，最后逐序压实，这样易于保证注浆质量。所以，注浆的施工次序必须遵循逐渐加密的原则。先钻、注第1次序孔，而后开始第2次序孔的钻进和注浆，依次类推。这样还可以随着各次序孔的推进，及时地检查注浆效果。为使浆液渗透均匀，注浆段长不宜太长。②注浆施工中的技术管理。a．注浆压力的管理：注浆压力是了解浆液在地基中渗透情况的重要线索，是注浆施工中最基本的管理内容。根据注浆压力的变化情况可以进行浆液流量、凝胶时间的调控，也可通过注浆压力的变化来判断注浆情况。在向充填后的暗穴注浆时，所使用的浆液主要是水泥浆。开始注浆时。采用的注浆压力较小。随着浆液的流动，水泥颗粒逐渐沉淀增加了浆液流动阻力，这时需较高的注浆压力才能使浆液继续流动，最后达到最终注浆压力。b．浆液流量的管理在注浆施工中，对于充填后的暗穴采用较小的浆液流量。由于其强度低，为避免采用过大的注浆压力，往往采用较小的浆液流量。浆液流量一般调节在8～301．／rain范围内。实际上，由于注浆设备的性能及经济性等原因，设备对流量的调节能力是有一定限度的。因此，首先应决定浆液流量，然后据此来选用注浆设备。1．3桩基加固法桩基加固是利用制孔机械设备在软土路基中钻孔，填入加固料制成桩，桩和软土构成复合地基。加固料和土体共同作用，增加地基承载力。根据填入孔中加固料不同而分为碎石桩、生石灰桩、挤密砂桩等。(1)碎石桩。碎石桩根据成桩方式不同分锤击式碎石桩、预配式碎石桩和振冲碎石桩等。振冲碎石桩与前两种桩相比具有操作简单、施工方便、成桩效率高等特点，被广泛采用。碎石桩加固软土地基的机理是软土和碎石桩组成复合地基，一般桩体应力要比土体应力高3。5倍。碎石桩的直径一般为80。90era，桩长视软土层厚度而定，一般桩长为6-8m，间距按要求的承载刀通过计算确定，常按梅花或方形排列。粒径小于8cm的碎石、卵石、砾石、矿碴等均可作为桩体填料。碎石桩顶部铺以0．5。1．Om厚的碎石垫层，一方面均布基底应力．另兼作横向排水通道。(2)挤密砂桩。挤密砂桩是在软土地基制成的孔中灌入中、粗混合砂料或砂与角砾的混合料，以振动或冲击方式挤密形成砂桩。密实的砂桩挤密了软土层形成复合地基。挤密砂桩施工若置换率很大时应避免产生地面隆起和侧向挤出，这种情况一般发生在砂桩设置于约束力很小的超软土层中。遇此情况，是采用砂和角砾摩擦力较大的回填材料：二是采用间隔挤密的方法。(3)生石灰桩。生石灰桩是用2-5cm大小的生石灰块填入预先在软土层中冲好的孔眼中，形成石灰桩地基。生石灰桩加固软土地基的机理是生石灰遇土体中孔隙水发生反应，在这一过程中生石灰吸收大量的水，使桩周围软土中含水量降低，同时体积膨胀并放出大量热，土体被挤密：生石灰与土体通过离子交换和胶凝作用，使土的物理、力学性能和结构都得到改善，从而提高了土体的强度。增加软土地基承载力。生石灰桩加固后的软土地基沉降量大为减小，因而在沉降要求严格的情况下采用。2路基路面排水水是影响路基强度和稳定性的另一重要因素，许多路基病害是由水的侵蚀造成的，另外，从保护环境、不损害当地农田水利设施考虑，也必须做好路基排水，形成排水系统，并与地区排水规划相协调。在路基施工中，应重视施工排水，防止因各种原因造成的水患，给路基、路面施工造成不必要的损失。2．1地面排水最通常采用的地面排水设施是边沟、截水沟、跌水、急流槽以及地表的排水管。对于公路上的排水沟渠，一般都要求铺砌防护。普遍采用浆砌片石加固，而水泥混凝土预制板块也开始广泛应用。2．2路面排水路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水，减少水从路面渗入，使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2％。2．3地下排水路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗淘、渗井等，其特点是以渗透力式排水，当水流量较大，多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物，几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8-30em，很适用于地下排水。3路基防护路基的修筑改变了地层的天然平衡状态，以及路基暴露在空间，不断受各种错综复杂的自然因素侵蚀，因此需要进行各种类型的防护。3．1坡面防护坡面防护的目的是防止地表水流的冲刷、坡面岩土的风化剥落以及与环境的协调。近年来，随着对环境保护的重视，公路的边坡，多采用种草防护边坡较高时，采用砌石框格种草防护。由于干旱缺水，边坡种草防护类型的选择很重要，现大多采用草坪植生带，即将草籽、肥料和土均匀拌和裹于土工物内，当草籽发芽也长成草起到固土作用后，无纺布纤维自然腐烂，不会污染环境，效果很好。石砌圬工防护仍较普遍使用，混凝土预制块护坡多用在路堤边坡，连片的及带窗孔的护面墙；用于路堑边坡。破裂的或易于风化破碎的岩石路堑边坡采用锚杆挂铁丝网或高强塑料网格喷浆或喷射混凝土以及喷射纤维混凝上防护也有较好的效果。但由于石砌圬工及混凝土防护造价高、易破损等诸多问题，从保护环境的角度出发，建议大力推广既能改善生态环境，美化景观，又一劳永逸的种草防护：3．2冲刷防护防护沿河路基边坡免受冲刷仍多采用直接防护。传统的砌石、抛石、铁丝石笼、挡土墙等有所改进，用高强土工格栅代替铁丝做石笼，用聚脂或聚胺脂类土工织物混凝土护坡模袋做成的护面板防护受水冲浪击的边坡，很能适应土体不均匀沉降。3．3支挡防护挡土墙用于支挡防护目前仍占主要。石砌的重力式挡土墙多用于石料丰富、墙高较低、地基较好的场合：钢筋混凝土结构的悬臂式挡土墙、扶壁式挡土墙和板柱挡土墙其受力比较合理，墙身圬工体积小，也已广泛应用于公路路基的防护。垛式挡土墙易于调整墙的高度，并采用预制构件拼装，是一种特殊型式的挡土墙。4结束语高速公路路基质量对道路的使用性能影响较大，因此在进行路基施工时应严格按照规范要求进行，针对不同的路基项目采取不同的具体措施。不断完善自己的施工技术，才能在日益激烈的建筑市场竞争中立于不败之地。·271-