高速公路路基处理与加固技术研究.pdf

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 122 高速公路路基处理与加固技术研究 金学祥 宁夏积利通公路养护工程股份有限公司，宁夏 吴忠 751100 摘要：摘要：高速公路的路基经常受到各种自然和人为因素的影响，需要进行处理和加固。本文针对路基处理与加固技术展开研究，分为路基处理技术和路基加固技术两大部分。在路基处理技术方面，主要包括基层处理技术、底基础处理技术和路基抗滑垫层处理技术；而在路基加固技术方面，主要包括沉降路段处理技术、坡度过陡处理技术和土质差异化路段处理技术。关键词：关键词：高速公路；路基处理；路基加固 中图分类号：中图分类号：U418 0 引言 高速公路作为国家重点建设项目之一，在我国交通运输中占有重要地位。但是，由于高速公路路基的承载能力有限，常常会发生裂缝、沉降等情况，这不仅会影响行车安全，还会对道路使用寿命造成影响。因此，对于高速公路路基的处理与加固技术进行研究，具有非常重要的意义。1 高速公路路基处理与加固技术的背景和意义 高速公路作为现代交通运输的重要组成部分，在我国经济社会发展中扮演着至关重要的角色。然而，由于高速公路路基所处地质、气候等自然环境的差异以及交通负荷和设计标准的限制，使得其存在一定的安全隐患和使用寿命的限制。因此，对于高速公路路基处理与加固技术进行研究具有非常重要的意义。通过科学合理的路基处理与加固技术，可以提高路基的稳定性和承载能力，解决裂缝、沉降等问题，延长道路使用寿命，提高道路通行效率，保障运输安全，提高经济效益。而且，在建设过程中采用先进的路基处理与加固技术，也有助于提高工程施工质量，降低维护成本，减少对环境的影响和资源消耗，具有较好的社会效益和环保效益。因此，高速公路路基处理与加固技术的研究和应用是现代交通建设领域必不可少的一项工作。2 路基处理技术 2.1 基层处理技术 2.1.1 路面平整度要求 路面平整度是评价路面质量的重要指标之一，对车辆行驶安全和乘坐舒适性具有至关重要的影响。在高速公路路基处理中，路面平整度要求较高，需要满足国家规范的要求。公路工程施工质量验收规范中对于高速公路上的路面平整度进行了细致规范，规定了不同车道的纵向和横向平整度标准，以及整个路段的总体平整度标准。除了对路面平整度的要求外，对于路面纹理的要求也非常重要。路面纹理是指路面表面的横向和纵向纹路，它对于车辆行驶的抓地力和排水性能起着重要作用。在高速公路路基处理中，需要根据具体情况确定适宜的路面纹理类型和参数，以保证路面使用效果和行车安全。2.1.2 基层稳定性提升方法 基层处理技术是一种有效的提升路基稳定性和承载能力的方法，基层处理技术主要是针对路面下方的基础层进行处理，常见的方法包括土工合成材料加筋、碾压提升、加沥青混凝土、加水泥等。选择适用的处理方法需要根据路基情况进行综合考虑，以选取出较为适合的方案。土工合成材料是一种用于提高土壤力学性质或保护土体的材料。它可以通过增加路基承载能力、分散荷载、防止水侵入等方面来提高路基稳定性。常见的土工合成材料有地膜、土工布、土工网等。在施工过程中，需要将土工合成材料布设在路基上，并进行钉固和焊接等处理，以确保其与路基紧密结合，从而达到加筋的效果。碾压提升主要是指采用振动碾压机进行处理，以提高路基的密实度和稳定性。在施工过程中，需要根据实际情况掌握适宜的碾压次数、中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 123 速度和振幅，同时注意控制碾压均匀性和避免路基变形，确保路基的稳定性。加沥青混凝土或水泥是一种将沥青、水泥等材料与路基混合后，经过硬化形成新的路面材料的方法。通过加强路基与上层结构之间的黏连作用，从而提高路基的稳定性和承载能力。在施工过程中，需要根据具体情况选择适宜的材料比例和加工方式，以确保其使用效果达到预期目标。需要注意的是，在选取基层处理技术时，需要根据路基的实际情况进行综合考虑，尤其是地质条件、气候环境等因素对于不同处理技术的适用性会有所影响。例如，在土壤较为松散、承载能力较弱的区域，可以采用土工合成材料加筋或碾压提升等方法；而在路基承载能力较好但易于产生龟裂的情况下，则适合采用加沥青混凝土或水泥等方法加固。2.2 底基础处理技术 2.2.1 地基预处理 地基预处理是指在进行道路、桥梁等工程建设前，对地基进行加固、加强和改良等一系列处理工作的过程。这项技术的主要目的是为了增强地基的承载能力，防止在施工或使用过程中产生沉降、变形等问题。地基预处理的主要方法包括挖出松软土层并填充石子、加固地基、土石方加固等。其中，挖出松软土层并填充石子是最常见的地基预处理方法之一。该方法通过移除土层中的松散土壤，并用坚硬的石子来代替，以增强地基的承载能力。加固地基则是针对土体本身的稳定性进行处理，常见的方法有灌浆、喷涂等。而土石方加固则是将沥青混合料、水泥等材料与土石方混合，在位置正确的情况下进行压实和固结，以提高其承载能力。2.2.2 桥梁墩台基础加固 桥梁墩台基础是桥梁结构的重要组成部分，负责将桥梁的重量传递给桥墩和台基，进而分散到地面上。因此，它的稳定性和承载能力直接关系到桥梁结构的安全和稳定。桥梁墩台基础加固的主要方法包括注浆加固、加厚加固等。其中，注浆加固是指将高强度水泥浆注入桥墩和台基的空隙中，以填补空洞并增强墩台基础的承载力。在施工过程中需要注意控制注浆量和速度，确保墩台基础的质量。加厚加固则是通过加厚墩台基础的结构来增强其承载能力。常见的方法有增加钢筋数量和直径、加厚混凝土外壳等。2.3 路基抗滑垫层处理技术 2.3.1 抗滑垫层材料选用 沥青混合料是一种常见的抗滑垫层材料，其优点在于施工方便、成本低廉、使用寿命长等。常见的沥青混合料有 SMA（石英沙浆配合料）、AC-13 型沥青混合料等。其中，SMA 是一种由石子、沥青、填料等组成的复合材料，具有较好的耐久性和防水性能，适用于各种道路环境；而 AC-13 型沥青混合料则是一种以碎石为主要骨料，添加沥青、填料等材料而成的混合料，适用于中等频度的交通道路。水泥混凝土是另一种常见的抗滑垫层材料，其优点在于耐磨、抗裂、使用寿命长等。此外，水泥混凝土还可以通过改变配方、添加外加剂等方式来提高其抗冻性、渗透性和耐久性等性能。在实际应用中，根据具体要求和条件选择水泥混凝土的品种和配合比例较为重要。橡胶复合材料是一种具有较好弹性和耐久性的抗滑垫层材料，常用的有 EPDM（乙丙橡胶）、SBS（苯乙烯-丁苯橡胶）等。其中，EPDM 是一种由乙丙橡胶、填充料、颜料等组成的复合材料，具有良好的耐候性、抗老化性和耐酸碱性；而 SBS 则是一种以沥青为基础，添加苯乙烯-丁苯橡胶等材料而成的复合材料，其优点在于具有较好的耐磨性和防水性能。2.3.2 施工工艺 在进行抗滑垫层施工前，需要对路面进行处理。清理路面上的杂物和积水等，保证路面表面干燥、洁净；检查路面缝隙和损坏情况，并进行修补；最后，根据需要进行涂覆底漆或涂料处理，以增加抗滑垫层的附着力。在施工现场将所选用的抗滑垫层材料按照一定比例摆放，然后使用机械设备如铺路机、压路机等将材料均匀摊铺于路面上。在摊铺过程中，需要注意材料的均匀性和密实度，避免出现气泡、空鼓等问题。完成摊铺后，需要使用压路机对抗滑垫层进行压实。通常情况下，压路机需要根据材料类型和厚度来选择不同的振动频率和行驶速度，以确保材料被均匀地压实并提高其密实度和耐久性。在完成抗滑垫层的施工后，可以根据需要进行面层涂覆。常见的面层涂料有石墨、普通沥青等。3 路基加固技术 中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 124 3.1 沉降路段处理技术 3.1.1 支撑加固 支撑加固是一种路基加固技术，可以用于解决因地质条件、设计不当等原因引发的路基沉降或变形问题。该方法主要是在路基下方设置支撑物，如钢管、混凝土桩、灌注桩等材料，以获得必要的支撑力，从而增强路基的承载能力和稳定性。在进行支撑加固前，需要进行详细的现场勘查和测试，确定沉降区域范围、深度、土层特性等信息，并根据这些信息制定具体的加固方案。在选择支撑物材料和数量时，需要考虑地质条件、地下水位、荷载情况等因素，并注意控制支撑物的位置、角度和深度等参数，以确保加固效果。支撑加固常采用两种施工方法，为钻孔法和挤浆法。钻孔法是通过钻孔机在路基下方打孔，并将支撑物放入孔内，然后灌浆固结固化，形成一定的支撑力；挤浆法是将浆液通过预埋的管道注入到路基下方，使其固结并提供支撑力。3.1.2 加筋加固 加筋加固是一种常用的路基加固技术，可以通过在路基中加入钢筋等材料，提高其承载能力和稳定性。该技术可以分为表层加筋和深层加筋两种方式。表层加筋通常采用钢筋网格覆盖路面表层，并进行沥青或水泥混凝土的覆盖，以增强路面的整体强度和耐久性。在施工过程中，需要注意钢筋网格的铺设均匀性和接头位置，以确保加固效果。深层加筋是将钢筋桩深入路基中，与路面表层相连接，并通过构成的整体结构来提高路基的承载能力和稳定性。在进行深层加筋前，需要进行详细的现场勘查和测试，确定加筋点位、深度、数量等参数，并根据这些信息制定具体的加固方案。在施工过程中，需要控制钢筋桩的深度、间距和角度等参数，以确保加固效果。3.2 坡度过陡处理技术 3.2.1 超高边坡处理 超高边坡是指路基或道路的边坡高度超过30米的较高边坡。边坡容易发生滑坡、崩塌等事故。超高边坡处理的主要目标是防止滑坡和崩塌，并提高路基稳定性。超高边坡处理通方法主要有以下几点。通过爆破工程来拓宽超高边坡，以减少边坡的高度和坡度。在执行爆破操作时必须注意周围环境的保护和安全。在超高边坡的底部设置支撑结构，增加边坡的稳定性。支撑结构可以采用钢筋混凝土支撑墙、挡土墙等。通过在超高边坡上植被，增加边坡表面覆盖物的稳定性，避免水土流失。3.2.2 变截面处理 变截面处理是指根据路段地质条件和交通需要，对道路横向断面进行调整，以减少超高边坡的高度和坡度。其主要目标是提高路基稳定性和行车安全性。变截面处理通常采用以下方法。对路基进行拓宽，以减少坡度和增加稳定性。在进行扩宽时，需要考虑到地质条件和交通需求等因素。在坡度过陡的路段设置护坡，以防止土方崩塌和滑坡等事故。护坡结构可以采用钢筋混凝土护坡板、石材护坡等。若超高边坡无法通过其他方式得到解决，则需要调整道路路线，减少或避开超高边坡的区域。在进行路线调整时，需要综合考虑地形地貌、民居分布等因素。3.3 土质差异化路段处理技术 3.3.1 加厚处理 加厚处理是针对土质差异化路段中弱土层的处理方法。在弱土层下方，可以采用加厚填筑的方式来增加路基的承载能力和稳定性。加厚处理的目标是有效地减少路基和路面的变形，提高路段的整体承载能力。加厚处理通常采用以下方法。挖掉弱土层，并在原路基上重新填筑新的土层。在填筑新土层时，需要注意控制填土层数、单层厚度和填土质量等因素，以确保填筑效果。在填充新土层的同时，可以设置钢筋网格等加固材料，以增加路基的承载能力和稳定性。将弱土层与高强度的材料如水泥、石灰等混合在一起，形成新的土质，提高整体承载能力。3.3.2 形成“软硬连接”形成“软硬连接”是针对土质差异化路段中强土层和弱土层之间过渡区域的处理方法。通过采用特殊的结构设计和施工技术，将过渡区域中的弱土层与强土层有机地结合起来，形成“软硬连接”，以减少路面变形和损坏，提高路段的通行安全性。形成“软硬连接”通常采用以下方法。在过渡区域中设置预应力锚杆或排桩，并通过预压来增加土体的密实度和稳定性，形成软硬连接。在过渡区域中设置深度较大的钢筋桩，与路面表层相连接，以提高路基的整体承载能力和稳定性。在过渡区域中进行灌浆加固，通过合适的材料填充空隙和缝隙，增强土体的结构性能。中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 125 4 结语 高速公路是现代化交通运输的重要组成部分，对路基处理与加固技术的要求越来越高。本文介绍了高速公路路基处理与加固技术的相关知识和常见方法，如加筋加固、坡度过陡处理和土质差异化路段处理等。这些技术可以有效提高道路的稳定性和安全性，保障人民出行安全。参考文献 1韩苏.高速公路路基沉降加固处理施工技术J.科学技术创新,2022(04):122-125.2邓少梅.高速公路路基沉降注浆加固处理技术J.交通世界,2020(34):70-71.3武斌.省内某高速公路软土路基施工技术研究J.城市建筑,2019,16(33):173-174.4刘小燕.高速公路路基防护与加固处理技术研究J.住宅与房地产,2019(16):227.5杨军.高速公路路基沉降注浆加固处理新技术J.黑龙江交通科技,2018,41(07):88-89.6梅春柳.高速公路软土路基处理关键技术应用研究J.工程建设与设计,2018(06):25-26.