试述市政道路路基加固措施

顾志飞
摘要：路基敷设于地面，承受荷载较大，要求路基具有较高的承载力，以保证路面的稳定。对于市政道路，路基下多布设各种管线，给水、排水管道，供水井、下水井、通讯光缆井等，使得对路基强度的要求更近一步提高。因此，在市政道路建设中，如遇软土地基，则应采取适当的加固措施，提高路基承载力。
关键词：市政道路；路基；加固
Abstract: the roadbed laying on the ground, under load is larger, the bearing capacity of the subgrade with high requirements, in order to ensure the stability of the pavement. For municipal road, under various pipeline laid roadbed, water supply, drainage, water supply well, well, well under communication optical cable, led to the requirements of the subgrade strength step closer improvement. Therefore, in urban road construction, such as the case of soft soil foundation, it shall take appropriate reinforcement measures, improve the bearing capacity of roadbed.
Keywords: municipal road; Subgrade; reinforcement

中图分类号：U41 文献标识码：A 文章编号：
1、引言
路基是按照路线位置和一定的技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载，它贯穿公路全线。在市政道路中，路基与立交桥桥身相连，构成城市道路的整体，是市政道路与城市地面接触最基本的部分。
2、市政道路路基加固具体措施
在市政道路路基施工中，常用的路基加固方法有：填土层置换法、锤击夯实法、排水固结法、挤密法和化学加固法。
2.1填土层置换法
填土层置换法是将路基下一定深度范围内的软土挖去，换成强度较大的沙砾土、灰土或素土，以及其他性能稳定无侵蚀性土，并压实以提高承载力的方法，换填材料的不同，导致路基应力分布有所差异，但他们的极限承载力比较接近，而且沉降特点也基本相似。砂垫层厚度一般在0.6m—1m 之间，太厚施工难，太保效果差，沙料以中砂为宜，要求级配良好，颗粒不均匀系数不大于5，含泥量不超过5%。
2.2夯实法
以最佳含水率，对路基分层压实，以提高强度、降低压缩性，是路基施工的基本要求。如果使用压实功能较强的压实方法，还能处理杂填土和表面的松散土。
对于非粘性土及松散杂填土而言，振动压实方法效果良好，振动压实效果，随土质和振动压实时间不同而变化，一般而言，振动压实时间越长，压实效果越好，但时间过长就会无效，对于由矿渣、碎砖、为主的建筑垃圾，时间为 1 分钟即可，含细颗粒的的填土，如细炉渣，振动时间为 3—5 分钟为宜，有效深度为 1.2m—1.5m。
夯实法加固地基，可提高地基表层土的强度，对于湿陷性黄土，可以降低地表的湿陷性。对于杂填土而言，可以减少表层的不均一性。夯实法尤其适用于地下水位 0.8m 以下的软弱的一般粘性土、沙土、湿陷性黄土、杂填土等。夯实法一般以钢筋混凝土制成的重锤，在夯实过程中，土体因含有可压缩性气体而产生数厘米的沉降，土体产生液化，使土体结构破坏，强度降至最小，随后在夯击点周围产生裂隙，成为加速孔隙水压力消散的主要通道，继而因粘性土的触变性，使土体的强度得到恢复和增强。夯实法具有施工简单、使用经济、应用面广、加固效果好等优点。
2.3排水固结法
饱和软土在荷载作用下，排水固结后，抗剪强度可以得到显著提高，达到加固的目的。排水固结法的实际效果和土层固结特性、厚度、预压荷载和预压时间有关，厚度小于 5 厘米的浅软土层，或固结系数较大的土层，较短时间预压即可。排水固结是运用堆载预压，挤出水中过多的水分，达到挤紧路基土粒提高路基强度的目的。为了加速堆载预压地基固结速度，常与砂井法同时使用，称为砂井堆载预压法。利用路基填土自重压实路基，不需要另备预压材料，所以砂井堆载预压法在路基施工中是一种经济有效的方法。
砂井堆载预压法需要进行路基固结计算，以确定加载和砂井布置的有关数据，一般情况下，加载量与设计荷载接近，与压制80%固结度，在市政道路建设中，砂井直径多为 8—10 厘米，间距约为 8 倍的直径，砂井长度穿越地基可能的滑动面，井长如能穿越主要受压层，对沉降有利，如果软土层较浅，有透水性下卧层，则井长深入透水层，对排水固结更有利。为了加速排水，使固结时间更短，在设置竖井的同时，可加设井顶砂垫层，砂垫层厚度约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，捣实而形成直径较大的桩体，利用横向挤紧作用，使地基土粒彼此靠近，孔隙减少，而且孔被填满和压紧，形成桩体，桩体具有较高的承载力，群桩的面积约占松散土加固面积的百分之二十，使得桩和原土组成复合地基，达到加固路基的目的。
孔中灌砂，形成砂柱，它与上述砂井相比，形式相仿，但作用不同，砂井的作用是排水固结，井的直径较小而且间距较大，砂桩的作用是将路基土挤紧，井的直径较大而且间距较小。在市政道路建设中，砂井适用于软土层，而砂桩适用于处理松沙、杂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层振动液化。饱和软粘土的渗透性较小，灵敏度较大，夯击过程中土内产生的超孔隙压力不宜迅速扩散，砂桩的挤密效果较差甚至能破坏路基土的天然结构。
孔中填石灰而形成灰桩，用以挤密软土路基，是近年来应用较广泛的新方法。石灰桩的主要作用是挤密，而生石灰的吸水、膨胀、发热以及离子交换作用使桩体硬化，改善了原地基土的性质，此外还可以较小因周围路基土的蠕变作用所引起的侧向位移，从而达到加固路基的作用。石灰桩施工的基本要求：一是生石灰必须密封贮存，最好选用新鲜石灰；二是石灰块必须粉碎至一定要求，砂桩和石灰桩的布置与尺寸需要通过设计计算而定。一般桩径约二十厘米至三十厘米，桩间距约为桩径的三点五倍，可在平面上按梅花形布置。桩的长度与加固路基土层的厚度及承载力有关。
2.4化学加固法
利用化学溶液或胶结剂，采用压力灌注或搅拌混合等措施，使土颗粒胶结起来，达到对路基加固的目的，称为化学加固法，又称胶结法。此法加固效果取决于路基土的性质和所用化学剂，也与施工工艺有关。
目前化学溶液主要有：一、以丙烯酸为主的浆液，常用的丙强是其中一种。加固效果较好，但因价格高昂未能得到广泛采用。二、以水玻璃溶液为主的浆液，其配方较多，常用的是水玻璃浆液和CaCl2浆液配合使用，价格也较昂贵，因此使用也受到限制。三、以纸浆溶液为主的浆液，如重铬酸木质素和木铵，加固效果好，但有毒性，易污染地下水。四、水泥浆液，是由高标号的硅酸盐水泥，配以速凝剂而形成浆液。以上四种浆液，以水泥浆液使用较多。化学加固施工工艺有注浆法、喷浆法和搅拌法。
3、结语
市政道路工程中路基质量对城市道路的质量和营运具有非常重要的影响，路基质量差，将可能引起城市路面的沉降和破坏，甚至积水，增加养护费用，影响车辆舒适安全行驶，因此，对市政道路路基的设计必须加以重视，并确保路基施工的质量。
参考文献：
[1] 现代道路路基路面工程.北京交通大学出版社.尤晓伟.
[2] 路基路面工程.人民交通出版社.邓学军.