探究路基病害的处理与施工
2015-09-22
路基的强度与稳定性，受水、温度、土质等客观因素影响，同时也受行车荷载的作用。路基设计、施工方法及养护方法是否正确等人为因秦制约，所以在施工时一定要统观全局，做好安排。从目前的进展情况看，高速公路路基病害的处置，实践先于理论。业主与施工单位及有关科研院校对病害的成因、机理、处置工法、材料未进行过系统的研究，未形成一个材料、工法、管理上的技术规范，没有明确的要求和具体的参数，因此，结合实际总结一套适合高速公路路基病害处理的整体技术，是摆在我们面前的-个重要课题。
一、简述有关路基的各项质量目标要求
（一）路基应具有足够的强度
路基的强度是指在行车荷载作用下，路基抵抗变形与破坏的能力。因为行车荷载及路基路面的自重使路基下部和地基产生一定变形，较大变形会影响路面品质。尤其是不均匀沉降，直接导致路面的不均匀沉降，降低路面平整度，同时，也是路面早期破损的重要原因。为保证路基在外力作用下，不致产生超过允许范围的变形，要求路基应具有足够的强度。
（二）路基应具有足够的整体稳定性
路基是直接在地面上填筑或挖去一部分地面建成的。路基修建后，改变了原地面的天然平衡状态。在工程地质不良的地区，修建路基可能加剧原地面的不平衡状态，从而导致路基发生各种破坏现象。因此，为防止路基结构在行车荷载及自然因素作用下发生整体，发生不允许的变形或破坏，必须因地制宜采取一定的措施来保证路基整体结构的稳定性。
（三）路基应具有足够的水温稳定性
路基的水温稳定性是指路基在水和温度的作用下保持其强度的能力。路基在地面水和地下水的作用下，其强度将会显著降低。因此，对于路基，不仅要求具有足够的强度，而且还应保证在最不利的水温状况下，强度不致显著降低。这就要求路基应具有一定的水温稳定性。
二、常见路基病害的几种处理方法
常见路基病害有崩塌、错落、滑坡、下陷、坍塌和边坡滑坍坡面病害、基床病害、岸边冲刷、泥石流等。常用的地基处理方法有：换填垫层法、强夯法、砂石桩法、振冲法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、预压法、夯实水泥土桩法、水泥粉煤灰碎石桩法、石灰桩法、灰土挤密桩法和土挤密桩法、柱锤冲扩桩法等。
（一）砂石桩法
适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基．提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基，砂石桩主要靠桩的挤密和施工中的振动作用使桩周围土的密度增大，从而使地基的承载能力提高，压缩性降低。当被加固土为液化地基时，由于土的空隙比减小、密实度提高，可有效消除土的液化。加速软土的排水固结，提高地基承载力。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。水泥土搅拌桩施工前应根据设计进行工艺性试桩，数量不得少于两根。当桩周为成层土时，应对相对软弱土层增加搅拌次数或增加水泥掺量。搅拌头翼片的枚数、宽度、与搅拌轴的垂直夹角、搅拌头的回转数、提升速度应相互匹配，以确保加固深度范围内土体任一点均能经过20次以上的搅拌。竖向承载搅拌桩施工时，停浆（灰）面应高于桩顶设计标高300-500mm厚的土层。开挖基坑时，应将上部质量较差桩段挖去。施工中应保证搅拌桩机底盘的水平和导向架的竖直，搅拌桩的垂直度偏差不得超过1％；桩位偏差不得大于 50mm，桩直径和桩长不得小于设计值。
（二）预压法
适用干处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和枯性土地基。按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。当软土层厚度小干4m时，可采用天然地基堆载预压法处理，当软土层厚度超过4m时，应采用塑料排水带、砂井等竖向排水预压法处理。对真空预压工程，必须在地基内设置排水竖井。预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。
（三）强夯法
适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与枯性上、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。对高饱和度的粉土与钻性土等地基，当采用在夯坑内回填块石、碎石或其他粗颗粒材料进行强夯置换时，应通过现场试验确定其适用性。强夯施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规摸及建筑类型确定。当建筑物基础下的持力层比较软弱、不能满足上部结构荷载对地基的要求时，常采用换填土垫层来处理软弱地基。
（四）夯实水泥土桩法
适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。夯填桩孔时，宜选用机械夯实。分段夯填时，夯锤的落距和填料厚度应根据现场试验确定。混合料的压实系数 C不应小于0.93。土料中有机质含量不得超过5％，不得含有冻土或膨胀土，使用时应过10--20mm筛，混合料含水量应满足土料的最优含水量Wop。其允许偏差不得大于士2％。土料与水泥应拌和均匀，水泥用量不得少于按配比试验确定的重量。
（五）高压喷射注浆法
适用干处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。在制定高压喷射注浆方案时，应掌握场地的工程地质、水文地质和建筑结构设计资料等。对既有建筑尚应搜集竣工和现状观测资料、邻近建筑和地下埋设物等资料。高压喷射注浆法方案确定后，应进行现场试验、试验性施工或很据工程经验确定施工参数及工艺。
（六）柱锤冲扩桩法
适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基。柱锤冲扩桩法就是反复将柱状重锤提到高处使其自由落下冲击成孔，然后分层填料夯实形成扩大桩体，与桩间土组成复合地基的地基处理方祛。在成孔及成桩过程中对原土的动力挤密作用及固结作用，使得桩孔内的土被挤向四周，桩间土得以挤密。然后将备好的填充物分层填入桩孔内，并分层夯实至施工地面。
（七）水泥粉煤灰碎石桩法
适用干处理枯性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。当天然地基土具有良好挤密效果的砂土、粉土时，成桩过程的振动可使地基土大大挤（振）密，有时承载力可提高 两倍以上；对塑性指数高的饱和软粘土，成桩时土的挤密作用微乎其微，几乎等干零，承载力的提高唯一取决于桩的置换作用。
（八）石灰桩法
适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时，可采取减少生石灰用量和增加掺合料含水量的办法提高桩身强度。灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、秦填土和杂填土等地基，可处理的深度为5-15m。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法。当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法。当地基上的含水量大于24%，饱和度大于65％时，不宜采用这种方法。
三、总结
地基处理方法很多，但需要设计和勘探单位确定，分析研究掌握各有关自然因素的变化规律及对路基结构稳定性的影响，从而针对当地的实际情况，采取有效的工程措施．防治路基病害的的发生。
