公路路基防护设计与加固技术措施分析

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　　[摘 要]公路作为一项重要的基础设施，是人们出行，生产生活物资运输必不可少的条件，且在一定程度上也影响着社会的发展水平。在公路建设过程中，最关键的就是公路的路基施工，其施工质量直接影响着整个公路的稳定与安全。为延长公路的使用寿命，必须采取有效的措施强化对公路路基的防护设计和加固工作。
　　[关键字]公路路基；防护设计；加固技术；措施
　　中图分类号：TP437 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）12-0216-02
　　1公路路基防护与加固的基本标准
　　1.1路基结构的稳定性
　　稳定性是路基结构最关键的指标，也是路基防护和加固工作需要解决的首要问题。只有保证路基结构的稳定性，才能承受车辆经过时所附加的重力及外界环境造成的不利影响。所以在进行公路路基施工时，必须采取一定的措施，排除不稳定的因素，实现公路路基的稳定性。
　　1.2路基强度达到标准
　　由于公路的建设受到环境及自然条件的影响较大，所以影响公路路基不稳定的因素也不相同，为有效的完成路基防护和加固工作，必须对影响路基稳定的因素做出合理的处理。相对于公路的设计工作而言，公路投入使用后，路基结构会随着很多因素的变化而改变，在这个过程中路基的强度也会随之有所下降。所以预见性对路基防护和加固工作非常重要，在实际工作中必须严格控制路基的施工标准，充分考虑外界条件对路基的影响，并预先做好防护措施。
　　1.3路基整修科学到位
　　在对路基进行防护和加固施工中，为更好的发现路基出现的缺陷，更加科学合理的完成这项工作，就应定期对路基进行系统的整修。在整修前首要工作是开展路基的填筑工作，直至其达到标准高度，经过平整和实地测量后才能进入整修施工。其施工方法包括两种：机械施工和人工施工。无论采用哪种施工方法都要注意两点：第一是对坡面的整修施工，第二是对边沟内的杂物要清除干净。施工中要以正确的理念为指导，采取科学合理的措施，完成这项工作。
　　2公路路基防护设计
　　随着经济的不断发展，公路交通事业也出现了前所未有的进步，公路的建设也随之增多。由于路基不仅要承受公路自身的重量，还要承受路面通过车辆的重量，同时也受到雨雪等外力的作用，多种原因导致路基裂缝、下沉及塌陷等问题的出现，对公路的寿命及安全极为不利。由此可见，对路基进行有效的防护和加固处理，有利于保证公路的质量及行车安全。
　　2.1边坡坡面的防护措施
　　2.1.1植被防护法。植被防护法相对于其他防护方法，如混凝土防护法等，具备较多的优势。首先，其施工技术十分简单，有利于节约成本，减少劳动力和物资的投入。其次，在稳固路基的同时，优化了自然环境，对土壤起到保护作用。
　　2.1.2混合防护方法。路基坡面所处的地理位置不同，也会造成其自身具备的地质水文条件各有不同，由此也会造成不同的病害。所以，为确保坡面防护措施实用有效，达到预期的防护目标，就必须因地制宜，根据不同的环境采取不同的防护措施。在各种防护措施中，种草防护和格网防护所用最为常见。施工人员在开展种草防护时应注意把土壤、草籽和肥料混合均匀，以实现草坪植生带。如遇路基坡面的坡度超出一定标准的情况，为实现更好的防护效果，还应配合使用切石框格，形状以方形和菱形为主。
　　2.1.3部位不同，防护措施也各异。对处于不同部位的坡面所采取的防护措
　　施也应有所变化。如护面墙常用于路堑边坡，此时所用的护面墙应具备窗孔或是连接成片。混凝土预制块多用于路堤边坡。而高强塑料网格喷浆、喷射纤维混凝土等则用于易破裂的岩石路堑边坡，只有这样才能达到最好的防护效果。
　　2.2冲刷防护
　　冲刷保护主要是针对沿河路堤这种情况采取的防护措施。有许多的公路建设都是在水周边，其路基经常会受到来自河水、海水甚至是雨水的反复冲刷。为避免路基在冲刷过程中遭到破坏就必须提高路基的抗冲刷能力，这也是施工过程中要完成的主要目标。为保证路基的稳固，就要加强对堤岸的加固处理。一般可采取两种防护措施，包括直接防护和间接防护。直接防护具备多样化特点，有很多的防护方式，对其分类和应用范围逐一说明：植物防护在使用时需具备两个条件，首先公路与水流走向应保持统一，其次不能经常受到海水或是河水的冲刷。而对于长期经受水流沖刷的部位则应采用砌石防护法进行防护。还有更特殊的情况就是路基建设在河水或是海水之中，此时应以抛石作为防护措施。另外，对于坡度陡峭的路基边坡的防护应以浸水挡土墙为主。间接防护与直接防护不同，为实现对公路路基的防护效果，通过丁坝、顺坝等基础设施的建设，变更河水和海水的水流方向。
　　2.3支挡防护
　　支挡防护以挡土墙为主，是除上述两种防护措施以外的第三种防护措施，在公路路基防护中也占据着重要地位。相较于前两种防护措施，挡土墙优势在于占据空间小。所以这种防护方式逐渐在各大型公路的路基防护施工中大范围应用。因为挡土墙具备不同的结构，其使用方法也不一样，据此划分，可分为多种类型。其中，重力式挡土墙的工作原理在于实现平衡和路基土体稳固的前提是依靠自身的重力，其优点在于设计和施工都较为简便，使用范围较广，在路基土质好，墙体较低和石料充足这几种情况下都能使用。而在沿河路堤或基坑开挖时多用柱板式挡土墙。
　　3公路路基的加固技术措施
　　3.1机械碾压法
　　机械碾压法常用于路基加固工作，对于工作中是否采用这种方法的关键是由路基填土的位置及性质决定的。如果其位置在地下水位以上，填土性质又为杂填土或是层次较浅的不饱和黏土，这种情况下则需采用机械碾压法。因为公路路基必须具备一定的强度及稳固性，只有这样才能保证公路的质量。评定公路路基是否合格通常以压实度作为基本标准，如压实度不符合要求，则会因此产生一系列的问题，如路基出现塌陷等。而机械碾压法可有效的解决这个问题，在加固工作中通常采用推土机、压路机等设备对路基进行压实。但是要特别注意的是，在进行压实工作时，施工人员必须充分了解施工路基的设计标准及所需强度和压实度，在这个前提下不断的碾压。由于机械自身具备一定重量，在碾压时又会向下施加足够的力，所以在反复的碾压中可将路基中松散不实的材料压实，并保持其稳定性。通过压实工作实现路基结构的坚固。 　　3.2换填土层法
　　在公路路基的加固工作中经常会遇到路基的底层材质为水分含量相对较大的又湿润又松软的土层，这就需要采用换填土层法进行加固工作。为顺利完成换填土层，首先需要对公路的路基进行处理，挖开并取出其底层规定标准内湿软土，同时换以性质相对稳定的，且含水少，但对吸水有利的材料。在实际工作中，由于矿渣、砂和碎石等具备这些条件，所以常被用做换填材料使用。此外，土质材料也常被混入换填材料中使用，土质材料的加入可使换填材料更加稳定，强度更大。但是，在加入土质材料时还应保证所用土质材料也必须具备较高的稳定性，同时不具备侵蚀性。这种加固方法相对于其他方式优势在于，可在短期内有效的排出土层中的水分，降低并消除其膨胀性指标，保证路基质量符合要求。
　　3.3注浆加固法
　　目前对于公路的加固工作中，注浆加固法应用也非常广泛，劈裂式、压密式、渗透式和喷射式注浆法是其工作的基本方式，其工作主要利用力气压、电化学原理以及液压等为工作原理。而具体操作方法是在路基内部填充一定配比的浆液，而浆液进入路基内部应以溶液管为路径。这就需要施工人员将浆液置于溶液管内，并将溶液管送入路基内部，在这个过程中需保证浆液均匀遍布路基内部。经过一定的时间，浆液就会与路基材料相互融合，紧密连接在一起，使地基的稳定性得以提高。同时，也可排出材料内部多余的水分，缩小间隙，增强路基的密度。
　　3.4桩基加固法
　　碎石桩和生石灰桩是桩基加固法应用过程中最基本的桩基类型，以下分别说明：①碎石桩。目前国内的碎石桩主要划分为振冲式、锤击式与预配式，其划分的依据是其成桩过程的不同。对以上三种方式进行详细的分析对比发现，振冲式碎石桩具备更多的优点。首先，其工作力度高于其他两种，具有较高的工作效率，不会造成施工时间上的浪费。其次，其施工简单，可根据实际情况灵活掌握工作方式。但是，如将其用于软土地基的加固工作，必须密切注意软土和碎石两方面。在施工前，工作人员应提前做好路基软土的勘察工作，对软土层的实际厚度做出相对准确的估算。②生石灰桩。若是公路路基内部土体不实，存在的空隙大则可使用这种方式，以改变路基的强度和密实度。其工作原理是利用化学反应，即在生石灰与路基内部空隙接触时，由于路基土壤中含有水分，生石灰就会与空隙间发生化学反应而变成熟石灰，并在这个过程中释放热量吸走水分。又因为熟石灰不溶于水，具有很强的稳定性，对增加路基强度十分有效。
　　3.5强夯法
　　强夯法又叫做动力固结法，所采用的加固工具为重锤，此方法一般用于不饱和的粒径较大的粗颗粒材质加固使用。这种方法的应用可通过加固软土地基，提高其对于重量的承载能力。此方法是以重锤不断的对地基底层夯实，以达到其稳固性。在重锤的提升过程中应使用起吊设备，当重锤达到所需高度时，释放重锤使其完成自由落体运动，以重锤下降时的重力完成对地基的夯实工作。采用这种加固方法时，必须以施工现场实际情况为准，并进行试验操作，以确定加固的标准。作为一种新型地基加固方法，其操作十分简便，技术要求也不高，对大部分土质都可产生良好的加固效果，可有效的提升地基的承载能力。
　　4公路路基的排水技术措施
　　为有效防治公路路基的沉降、下陷等质量病害，必须建立健全路基的排水系统。目前，公路路基排水必须做好地面、路基面、地下排水3个层面。
　　4.1地面排水
　　由于公路本身是暴露在外界环境中的，所以其必然受到自然环境的影响。在对其造成影响的自然条件中，水是其中之一。随着时代的进步，公路施工材料也在不断的变更，越来越多的新材料应用于公路建设中，这些材料具备更大的密度，更有利于公路質量的提高，但是也为排水工作造成了困难。为完成地面的排水施工，实现排水的目标，需在公路两侧挖出排水沟，并以混凝土对其铺砌加固，避免因排水沟造成的公路质量不合格。
　　4.2路基面排水
　　路基面若有积水必须立即处理，否则长时间的积水，会不断渗入路基内部，从而导致路基不稳定，容易出现塌陷和开裂等问题。所以为避免路基出现以上问题，提高其稳固性，就不能存在长期积水的情况。
　　4.3地下排水
　　在对路基的排水工作中，地底的排水尤为重要，这项工作直接关系着公路的质量。在地底的排水工作中可采用多种方式，其中以挖井和挖渗沟为主。这两种排水方式可形成渗透性的排水设施，如果所需排水量较大，为保证排水效果，可将特制的渗水管置于渗沟中以增强其排水功能。渗水管通常具备较强的渗水能力，材质多为过滤性能优异的土工织物，非常适合用于地下排水。
　　结论
　　综上所述，在公路的建设和运行过程中，不仅受到自然环境的影响，还受到车流量及载重量的影响，由此产生的道路、路基损坏频发。而对于路基的防护与加固可有效的提高公路质量，减少公路损坏和交通事故的发生，所以，这项工作必须引起施工单位的高度重视。只有保证路基的稳定、牢固，才能进一步提高公路的安全系数。
　　参考文献
　　[1]李本云，阮高.强夯法加固公路地基的设计方法[J].黑龙江交通科技，2017，40（7）：45+47.
　　[2]辛俊媛.公路路基高边坡防护的设计探讨[J].工程建设与设计，2017（21）：149-150，155.
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