公路工程路基加固施工技术研究

摘要：随着交通运输需求的不断增长，公路建设在现代社会发展中起着举足轻重的作用。在公路工程中，路基是支撑道路基础的重要组成部分，然而，由于地质条件、交通荷载和自然灾害等因素的影响，许多公路路基面临着不同程度的变形、沉降或破坏。为了保障公路的安全运行和延长公路的使用寿命，公路工程路基加固施工技术显得尤为重要。因此，如何对路基进行有效的加固处理，提高公路的整体质量，是目前高速公路建设中迫切需要解决的一个重要问题。

关键词：公路工程；路基；加固；技术

引言

公路路基作为支撑公路结构的关键组成部分，承载着交通运输的重担，其稳定性和耐久性直接关系到公路的整体性能和使用寿命。因此，探索和应用新兴的路基加固技术，不仅是为了应对当前工程实践中的挑战，更是为了推动公路工程技术的进步与革新。

1路基加固的基本概念

路基加固是指通过一系列工程技术措施提高路基土的承载能力和稳定性，确保道路的正常运行并延长其使用寿命。该过程关键在于改善土体的物理、化学及力学特性，使其能够有效抵御自然环境的影响以及车辆荷载的作用。在实际工程中，路基加固的需求通常依据路基土的类型、含水量以及所在地区的气候条件等因素决定。在软土及特殊地质地区，由于土体承载力低、压缩性高，易在重载及不利气候条件下发生形变与损坏，因此路基加固成为交通基础设施维护的关键需求之一。

2公路工程路基加固施工技术要点

2.1高压旋喷加固技术

高压旋喷法是一种利用高压活塞泵将水泥浆高速喷入土中的方法，在施工过程中，钻杆可旋转提升，从而实现泥浆向四面八方均匀喷射，水泥浆与土体发生化学反应及物理固化反应，形成高强度、高稳定性的固结体。为了保证加固效果，必须对钻杆的转速、起钻速度、注浆压力、注浆比例等进行严格的控制。高压旋喷法的注浆压力是影响补强效果的一个重要因素，一般来说，注入压力为20-30MPa，高喷射压力有利于泥浆在土体中的渗透，但过大可能引起土体失稳，需根据工程实际情况加以调整。喷嘴直径的大小直接影响喷出的泥浆量及覆盖面积，普通喷嘴直径是2-5mm，喷嘴直径越小，泥浆浓度越高，对细粒土的加固效果越好；对于粗颗粒土，喷嘴直径越大，覆盖面越广，喷射速度是指从喷嘴喷射泥浆的速度，一般为10～20m/s。合理的注浆速度能保证泥浆在高压条件下充分搅拌，形成均匀的加固体，泥浆比例对加固体的强度及稳定性有直接的影响。常用的泥浆配比是水泥∶水=1.5∶2。根据土的性质及施工要求，可适当调整泥浆配比，方能取得最好的加固效果。

2.2微型桩加固技术

微型桩作为一种高效、灵活的地基处理方法，常被用来提高地基承载力，提高地基的变形能力，微型桩是一种直径为100-300mm的小口径桩，经钻孔、钢筋笼或钢管、灌浆等工艺处理而成，该技术在公路、房屋地基、边坡防护等方面得到了广泛的应用。微型桩的直径一般为100～300mm，可根据地基土质及工程需要选用，如在软土地区，为了提高地基承载力，常采用直径150mm的微型桩。微型桩的长度可根据基础深度及加固要求而定，一般为5～20m，个别情况下，桩长可达20m以上。为提高其承载力，通常在其内部设置钢筋笼或钢管，以提高其承载力，钢筋笼直径及钢筋配筋率按设计要求确定；灌浆压力、灌浆流量可根据地基土质及设计要求进行调整，如在软土地区进行公路路基加固时，可采用1.5～2.0MPa的注浆压力和30～50L/min的注浆体，需要根据地基加固要求及施工设计，确定微型桩的布置形式及间距，一般情况下，桩与桩之间的距离为1～3m。在施工过程中，对钻孔质量及注浆量进行严格控制，以保证每根桩的质量。通过加固处理，有效地解决了桥头跳车现象，提高了路基承载力与稳定性。

2.3泡沫混凝土加固技术

泡沫混凝土是一种新型的地基处理技术，其基本原理是将泡沫混凝土灌注到土体中，使其形成多孔结构，从而提高地基承载力及稳定性。泡沫混凝土是一种新型的加固方法，具有施工周期短、环境友好、造价低廉等优点，特别适合于复杂地质条件下的软土、淤泥和膨胀土。在工程实践中，泡沫混凝土的配制与施工技术对加固效果起着决定性的作用，具体而言，泡沫混凝土的密度一般为300-1800kg/m3，低密度有利于提高保温隔热效果，但同时也会降低强度。通常采用泡沫混凝土进行路基加固时，密度应控制在600-1200kg/m3之间，既能保证强度，又能满足重量要求，便于施工，泡沫混凝土通常要求其抗压强度为0.5～10MPa，才能取得预期的增强效果，在具体的施工中，要根据具体的地基土条件及设计要求，对泡沫混凝土配合比及施工参数进行合理的选择，如对于软土地基，可适当提高其强度以提高其承载力及耐久性能。

2.4生物加固技术

微生物介导的碳酸钙沉积（MICP）、植物根系固结、生物高分子改性等是目前常用的生物加固技术。其中MICP技术通过在一定条件下产生碳酸钙沉淀，使土粒之间形成胶结，从而提高土体的强度与稳定性。植物根系强化是指利用植物根系生长及其分泌的物质、改善土壤结构、提高土壤抗侵蚀能力，生物高分子改性土是在土中引入多糖、蛋白质等生物大分子，并与土颗粒结合形成稳定的结构。

3.5纳米材料加固技术

纳米材料具有高比表面积、高反应活性等优点，是纳米材料应用领域的研究热点之一，纳米材料可显著增强土颗粒间的粘附力与摩擦系数，提高路基承载力与变形性能。常用的纳米材料有纳米二氧化硅、纳米碳酸钙和纳米铝矾土等，这类材料能在细观尺度上填补土体空隙，形成密实结构，提高路基强度与稳定性。在工程实践中，采用纳米材料加固技术，必须严格按照一定的规范及参数进行加固，应注与选择合适的纳米材料，以及它们之间的比例。如纳米二氧化硅的加入量一般占土壤质量的0.5-2%。具体掺量应根据土质及工程需要适当调整，一般情况下，掺量越大，加固效果越好，但造价也就越高，所以必须在效果与造价之间寻求一个平衡。另外纳米材料需与水或其它分散介质充分混合，才能形成均匀的悬浮液，为了保证纳米粒子在土壤中的均匀分布，需要采用高剪切力搅拌器或者超声分散装置，混合后的纳米材料混悬液使用时间较短，防止沉淀、分层。在工程建设阶段，需要对纳米材料应用于土体的预处理，纳米材料的搅拌和喷洒，压实和固化。要做好路基土的预处理工作，主要包括清除松散土、松土和调节含水量，然后将纳米材料混悬液均匀地喷洒于土体表面，或者按照一定的深度将其喷射到土体中，最后采用振动压路机等压实机械压实，保证纳米材料与土体充分结合，形成稳定的加固结构。

结束语

公路工程的路基加固技术是保障道路稳定、安全以及经济效益的关键环节。为应对未来挑战，需不断研发新材料和新技术，以提高效率和经济性。综上所述，本文针对现代公路工程中路基加固技术的应用进行了深入探讨，从新材料与新技术两个方面分析了路基加固的多种创新方案，并针对不同工况条件提出了相应的加固策略，还提出了路基加固新技术的施工质量控制要点。结果表明，采用创新的加固技术能够有效提升路基的稳定性与耐久性，满足现代公路工程的高标准要求。

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