路基稳定性分析与加固技术研究.pdf

科技创新与生产力 2023年第 44卷第 8 期随着交通运输的快速发展和道路交通量的不断增加，道路基础设施的可靠性和安全性日益受到关注。路基在道路施工及运行中常伴随塌陷、侧滑、滑坡、底部侵蚀等工程灾害的发生，这些灾害的发生对于保障道路交通安全、提高道路承载力方面有着严重的影响。因此，加强对路基稳定性分析与加固技术的研究对于提高道路工程的安全性、可靠性和可持续性具有重要的意义，可以帮助工程师和决策者做出科学合理的决策，优化道路设计和施工方案，确保道路的长期稳定和可靠运行。本文首先介绍了路基稳定性的基本概念和多种常见影响因素，探讨了现有路基稳定性分析方法的特点；其次，分析了常见的路基加固技术的应用特性，包括土工合成材料加固技术、加筋土壤技术、地基处理技术以及灰填料加固技术等；最后，讨论了路基稳定性研究和加固技术发展进行了发展趋势，包括新型加固材料应用、数值模拟手段改良以及新型监测手段技术等方面。1路基稳定性分析路基稳定性是道路工程中至关重要的问题，受以下因素的综合影响。1）土壤性质对路基的稳定性起着关键作用。土壤的颗粒组成、密实度、含水量、可塑性指数以及抗剪强度等参数，决定了土壤的强度和变形特性。不同类型的土壤具有不同的稳定性特征，例如黏土质土壤具有较高的可塑性和较低的抗剪强度，而砂质土壤则具有较高的抗剪强度和较低的可塑性。因此，了解土壤性质对路基稳定性的影响，能够指导路基设计和加固方案的选择1。2）交通荷载是路基稳定性的一个重要因素。路基在运行过程中承受着车辆的重量和运行力，这些荷载会产生应力和变形，对路基稳定性构成挑战。不同类型的车辆和交通流量对路基的影响也不同，如重型货车和高密度交通流量会对路基施加更大的荷载作用。合理预测和估算交通荷载，结合土壤的强度特性，能够有效评估和设计路基的稳定性2。3）水分条件对路基稳定性的影响。土壤的含水量对其土体的强度、可塑性和稳定性具有显著影响。过高的含水量会导致土壤软化、液化和剪切强度降低，从而增加路基的变形和水破坏风险；相反，过低的含水量可能导致土壤干缩、开裂和强度降低。在路基设计和施工中，需要合理管理水分条件，通过排水措施和防水层等手段，确保路基土壤的稳定性。4）地下水位对路基稳定性的影响。地下水位的变化会引起土壤孔隙水压力的变化，从而影响土壤的有效应力和剪切强度。高地下水位会降低土壤的强度和抗剪强度，增加土壤的液化和侧滑风险。在路基设计和施工中，需要充分考虑地下水位的变化，并采取适当的排水和防水措施，以减小地下水对路基稳定性的影响。5）路基的坡度和几何形状对路基稳定性产生重要影响。较大的坡度和复杂的几何形状会增加路基土体的侧向压力和不均匀变形，从而增加路基的滑动和侧滑风险。在设计过程中需要合理选择路基坡度和几何形状，保证路基的稳定性和安全性。6）地震活动和环境因素对路基稳定性的影响。地震引起的振动和地震波会导致土体的动力响应，收稿日期：2023原03原05曰修回日期：2023原04原02作者简介：邱瑞成（1992），男，四川德阳人，硕士，助理工程师，主要从事公路工程数字化研究，E-mail：。通信作者：贾飞扬（1994），男，河北石家庄人，硕士，助理工程师，主要从事公路工程数字化研究，E-mail：。路基稳定性分析与加固技术研究邱瑞成，贾飞扬摘要：为了确保道路在建设与运营过程中始终能保持安全承载能力，对路基稳定性分析和加固技术的研究具有重要实践意义。本文阐述了常见的路基稳定性分析技术和路基加固技术，并结合实践对此类技术的发展趋势进行了探讨。关键词：路基工程；路基稳定性分析；路基加固技术；路基加固材料中图分类号：U416.1；TU472文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.2023.08.044（四川省交通勘察设计研究院有限公司，四川成都610017）文章编号：1674-9146渊圆园23冤08原044原03科 技 创 新 与 生 产 力SCI-TECH INNOVATION&PRODUCTIVITY第44 卷第 8 期2023年 8 月Vol.44No.8Aug.2023从而引发土壤的液化、滑动和崩塌等破坏现象。此外，极端气候条件下的冻融循环、风蚀和水蚀等也会对路基产生破坏。因此，在路基设计和施工中，需要综合考虑地震活动和环境因素的影响，采取相应的工程对策和防护措施，提高路基的抗震能力及耐久性。综上所述，路基稳定性受到土壤性质、交通荷载、水分条件、地下水位、坡度和几何形状、地震活动和环境因素的综合影响。在路基设计、施工及维护中，需要充分考虑这些因素，采取合理的措施和技术手段，以确保路基的稳定性和安全性。2路基加固技术路基加固技术是为了提高路基的稳定性和承载能力而采取的一系列工程措施和技术手段。常见的路基加固技术包括土工合成材料的应用、加筋土壤技术、地基处理技术、灰土填料加固、路基排水系统以及加固边坡和护坡结构等。土工合成材料是一种由高强度合成纤维和土工合成品组成的材料，通过在路基中应用土工合成材料，可以提高土体的抗剪强度、抗冲刷能力和变形特性，增加路基的稳定性。加筋土壤技术是利用土工合成材料或钢筋等材料嵌入到土体中，形成一个复合体系，以增加土体的整体强度和稳定性，提高路基的抗侧滑和抗沉降能力。由于双向土工格栅的抗拉强度大，常被用于公路交通工程中的路基构筑物中，大大增加了路基的稳定性。图 1 为双向土工格栅。地基处理技术包括振动加固技术、压实加固技术、预应力加固技术、动力碾压技术，通过运用这些技术可以改善地基土的工程性质，能够显著提高路基的稳定性和承载能力。振动加固技术是利用振动设备对地基土进行振动，以提高土体的密实度和排水性能，从而增加路基的稳定性；压实加固技术是通过较大的压力作用将地基土体压实，使其具有更高的密实度和承载能力；预应力加固技术是在地基中施加预应力，通过预压作用改善土体的强度和稳定性，以增加路基的承载能力和抗变形能力；动力碾压技术是利用重型振动碾压设备对地基进行较强的冲击和振动，从而使土体重新排列并增加密实度，提高路基的稳定性。图 2 为压路机对面路进行压实加固。灰土填料加固是土壤改良技术，包括添加改良材料，如灰土填料，利用石灰、水泥等材料进行路基土的填筑和加固。良好的路基排水系统对于维持路基稳定至关重要，路基排水系统包括排水沟、排水管道和排水材料等。合理设置路基排水系统可以及时排除路基内的水分，减少水分对路基稳定性的影响，防止土壤软化和液化现象的发生。加固边坡和护坡结构也是常见的路基加固技术，可采用防护网、护坡砖或混凝土等护坡结构，增加路基边坡的稳定性和抗冲刷能力3。图 3 为路基绿化护坡处理效果图。通过综合运用这些路基加固技术，可以有效提升路基的稳定性、抗变形能力和承载能力，确保道路工程的安全可靠运行。在实际应用中，可根据路基的特点、土壤条件和工程要求，选择合适的加固技术和组合方案，以实现最佳的路基加固效果。3路基稳定性研究与加固技术的展望在未来道路发展中，路基稳定性研究与加固技术的发展将更具有挑战性和前瞻性。首先，随着科技的不断进步，新材料和新技术的应用将为路基稳定性研究和加固技术带来更大的创新空间。例如纳米材料的应用可以改善土壤的力学性能和稳定性，提高路基的抗剪强度和承载能力。同时，人工智能技术的发展将使得路基稳定性图 1双向土工格栅图 2压路机对面路进行压实加固图 3路基绿化护坡处理效果图邱瑞成，等：路基稳定性分析与加固技术研究 45 科技创新与生产力 2023年第 44卷第 8 期Research on Stability Analysis and Reinforcement Technology of RoadbedQIU Ruicheng,JIA Feiyang(Sichuan Transportation Survey and Design Institute Co.,Ltd.,Chengdu 610017,China)Abstract：In order to ensure that the road can always maintain the safety bearing capacity in the process of construction andoperation,the research on roadbed stability analysis and reinforcement technology has important practical significance.Thispaper expounds the common roadbed stability analysis technology and roadbed reinforcement technology,and discusses thedevelopment trend of such technology in combination with practice.Key words：roadbed engineering;roadbed stability analysis;roadbed reinforcement technology;roadbed reinforcement material分析和加固方案设计更加智能化和精确化，为工程师提供更准确的决策支持。其次，可持续性和环境友好性将成为未来路基稳定性研究与加固技术的重要关注点。随着对环境保护和可持续发展的重视，未来的路基稳定性研究与加固技术将更加注重减少资源消耗、降低碳排放和环境影响。例如探索可再生材料的应用、开发低碳排放的加固技术、优化水资源管理和生态修复措施等，将成为未来路基加固的重要发展方向。最后，全寿命周期管理的实践与智能监测和预警系统的发展，将进一步推动路基防护水平。路基是一个长期运行的工程体系，未来的研究将更加强调全寿命周期管理的概念。这包括在设计阶段、施工阶段和维护阶段综合考虑路基稳定性，以及根据不同阶段的需求进行定期检测和维护。通过全寿命周期管理的实践，可以最大程度地延长路基的使用寿命，减少路基维修和加固的成本，提高道路工程的可靠性和经济性。随着传感器技术、无线通信技术和云计算技术的发展进步，未来的路基稳定性研究与加固技术将更加依赖智能监测和预警系统。这些系统可以实时监测路基的变形、应力、水分状况等关键参数，并通过数据分析和预警机制提供及时的预警和决策支持，帮助减少道路事故风险和损失。4结论综上所述，未来路基稳定性研究与加固技术将面临基于大数据和人工智能的应用、可持续性和环境友好性的强调、全寿命周期管理的实践、智能监测和预警系统的发展，以及国际合作与知识共享的挑战和机遇。通过跨国合作项目、学术交流和国际标准的制定，研究者和工程师能够共享经验、数据和最佳实践，促进路基稳定性研究与加固技术的进步和应用，为全球道路工程的发展贡献力量。参考文献：1毛媛,董静.路基边坡稳定性分析方法探讨J.山东交通科技,2015(1):82-83.2杨莹.基于视频大数据的高速公路异常事件智能监测系统J.电子世界,2020(11):99-100+103.3孔令奇.季节性冻土地区路基稳定性的数值分析D.成都:西南交通大学,2007.（实习编辑姚旭）Research on the Development of Chemical Industryin Hexi Region of Gansu ProvinceLIU Shaopeng(Gansu Institute of Industrial Economy and Information Technology,Lanzhou 730000,China)Abstract：The development level of the chemical industry is an important indicator of a regions modernization level andcomprehensive economic strength.As a plain area with great development potential in Gansu Province,the Hexi region has aflat terrain and abundant mineral resources,with a large regional space and environmental capacity.Leveraging regionaladvantages to vigorously develop the chemical industry is an effective way for the Hexi region to achieve rapid growth ofindustrial economics.Key words：Hexi region;chemical industry;Gansu Province（上接第 43 页）46