摘 要：隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，路基處理技術(shù)的重要性日益凸顯。淺層固化技術(shù)因其快速、便捷和經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，在路基處理中得到了廣泛應(yīng)用。本文基于實(shí)際試驗(yàn)案例，深入分析了不同條件下路基淺層固化后的彎沉值變化，旨在評(píng)估該技術(shù)在提升道路穩(wěn)定性和承載能力方面的效果。彎沉值作為衡量路基路面承載能力的關(guān)鍵指標(biāo)，直接反映了路基的整體強(qiáng)度和剛度。通過(guò)對(duì)不同工法及不同摻量的對(duì)比試驗(yàn)，以檢測(cè)淺層固化的實(shí)施效果，從而為路基淺層固化技術(shù)的理論發(fā)展和道路工程實(shí)踐提供支持和參考。

關(guān)鍵詞：淺層固化；路基處理；彎沉值；對(duì)比試驗(yàn)文章編號(hào)：2095-4085（2025）02-0099-03

0 引言

路基，作為道路結(jié)構(gòu)的基石與承重核心，其穩(wěn)定性和強(qiáng)度對(duì)于路面的耐久性及行車安全具有決定性影響。然而，復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造、多變的施工環(huán)境以及材料性能的局限性，往往導(dǎo)致路基出現(xiàn)淺層軟弱、承載力不足及水穩(wěn)定性欠佳等問題。此外，隨著道路建設(shè)精細(xì)化管理的持續(xù)推進(jìn)與一系列相關(guān)導(dǎo)則、制度的相繼出臺(tái)，道路路基處理面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，諸如快速施工技術(shù)的需求［1］、路側(cè)停車功能的考量［2］、嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)［3］以及投資經(jīng)濟(jì)性的平衡等。

在此背景下，淺層固化路基處理技術(shù)憑借其高度的針對(duì)性、施工的高效便捷性以及相對(duì)低廉的成本優(yōu)勢(shì)，近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外道路工程領(lǐng)域獲得了廣泛認(rèn)可與應(yīng)用。該技術(shù)通過(guò)向路基淺層精準(zhǔn)注入或摻入特定固化材料（如水泥、石灰、高分子聚合物等），借助物理化學(xué)反應(yīng)或材料固有的固化特性，顯著改善土體的物理力學(xué)性能，大幅提升路基的承載力與水穩(wěn)定性，從而有效加固路基，延長(zhǎng)道路的整體使用壽命。

1 工程概況

上海市奉賢區(qū)某道路中修工程，全長(zhǎng)約3km，為二級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度80km/h。在工程的東端機(jī)動(dòng)車道區(qū)域，采用淺層固化工藝技術(shù)，開展了一項(xiàng)路基處理施工的專項(xiàng)試驗(yàn)。試驗(yàn)的核心目的在于全面驗(yàn)證淺層固化工藝在實(shí)際施工中的效果與效能。同時(shí)，還計(jì)劃通過(guò)對(duì)比分析不同施工方法以及固化劑摻量之間的細(xì)微差異，以期在科學(xué)的角度上，為道路大中修項(xiàng)目探索出更為經(jīng)濟(jì)、高效且效果顯著的施工工藝與技術(shù)路徑。

2 試驗(yàn)方案

2.1 試驗(yàn)方法

在砂石等優(yōu)質(zhì)填料資源日益稀缺、工程造價(jià)持續(xù)攀升的嚴(yán)峻背景下，就地淺層固化處理方法應(yīng)運(yùn)而生，已成為解決土體加固難題的一大創(chuàng)新方案。這項(xiàng)技術(shù)是一種先進(jìn)的原位土體加固技術(shù)，其核心在于利用高效固化劑對(duì)軟土等類型的土體進(jìn)行就地固化處理，旨在使處理后的土體達(dá)到既定的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)或其他特定的使用要求。就地淺層固化處理方法不僅能有效緩解優(yōu)質(zhì)填料短缺的問題，還能在成本控制與工程質(zhì)量之間找到完美的平衡點(diǎn)，其重要性不言而喻。

這項(xiàng)技術(shù)的獨(dú)特之處在于其原位加固的特性，避免了傳統(tǒng)方法中繁瑣的土方開挖與回填過(guò)程，從而大大縮短了工期，降低了施工難度。同時(shí)，通過(guò)精準(zhǔn)控制固化劑的摻入比例與拌和效果，該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)土體強(qiáng)度的精準(zhǔn)調(diào)控，滿足多樣化的工程需求。此外，就地淺層固化處理方法還具有良好的環(huán)保性能，固化劑的使用能夠減少土壤流失與水體污染，符合當(dāng)前綠色施工的發(fā)展趨勢(shì)。

在主要機(jī)械設(shè)備方面，就地淺層固化處理方法配備了前部強(qiáng)力攪拌頭、配套挖機(jī)以及后臺(tái)供料（供水）系統(tǒng)等關(guān)鍵組件（見圖1）。前部強(qiáng)力攪拌頭作為該技術(shù)的核心設(shè)備，采用專業(yè)設(shè)計(jì)，具備強(qiáng)大的攪拌能力與精確的拌和控制能力，能將固化劑均勻且深入地拌和入土體內(nèi)部，確保固化效果的一致性與穩(wěn)定性。配套挖機(jī)則負(fù)責(zé)將固化劑與土體進(jìn)行初步混合，為后續(xù)攪拌作業(yè)奠定基礎(chǔ)。而后臺(tái)供料（供水）系統(tǒng)則負(fù)責(zé)為整個(gè)施工過(guò)程提供穩(wěn)定且持續(xù)的固化劑與水源供應(yīng)，以保障施工的連續(xù)性與高效性。

2.2 試驗(yàn)方案設(shè)定

試驗(yàn)方案的設(shè)定在路基處理項(xiàng)目中占據(jù)著舉足輕重的地位，其核心目的在于通過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的方法，驗(yàn)證淺層固化技術(shù)在特定應(yīng)用場(chǎng)景下的有效性與經(jīng)濟(jì)性。本次規(guī)劃了兩個(gè)試驗(yàn)段，每段長(zhǎng)度設(shè)定為40m。其中，K13+580至K13+620段的處理寬度為10.25m，而K14+080至K14+120段的處理寬度則為8m。

為進(jìn)一步優(yōu)化施工方法，在確保滿足設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)的有效節(jié)約，同時(shí)增強(qiáng)試驗(yàn)的對(duì)比性與經(jīng)濟(jì)性，這兩個(gè)試驗(yàn)段分別采用了不同的施工工藝［4］。具體而言，K13+580至K13+620段采用了干法施工，而K14+080至K14+120段則采用了濕法施工。

在干法施工的K13+580至K13+620區(qū)域內(nèi)，根據(jù)固化劑摻量的差異，進(jìn)一步細(xì)分為兩個(gè)區(qū)塊。K13+580至K13+600的20m范圍內(nèi)，固化劑的摻量設(shè)定為8%（質(zhì)量比，下同）；而K13+600至K13+620的20m范圍內(nèi)，固化劑的摻量則調(diào)整為6%。

在濕法施工的K14+080至K14+120區(qū)域內(nèi)，同樣根據(jù)固化劑摻量的不同，劃分為兩個(gè)區(qū)塊。K14+080至K14+100的20m范圍內(nèi)，固化劑的摻量為8%；K14+100至K14+120的20m范圍內(nèi)，固化劑的摻量則調(diào)整為6%。平面布置（見圖2）。

2.3 試驗(yàn)流程

本試驗(yàn)段就地固化主要施工工序流程（見圖3）。

2.4 試驗(yàn)步驟

2.4.1 原路面破除

先對(duì)試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)的老路面進(jìn)行破除作業(yè)，包括瀝青面層及水穩(wěn)基層的徹底清理，并將產(chǎn)生的渣料及時(shí)清運(yùn)出場(chǎng)，確保施工作業(yè)面的整潔。同時(shí)，依據(jù)設(shè)計(jì)文件的相關(guān)要求，精確確定施工作業(yè)面的標(biāo)高。

2.4.2 劃分區(qū)域

根據(jù)試驗(yàn)平面布置圖的規(guī)劃，將兩個(gè)試驗(yàn)段劃分為兩塊獨(dú)立的試驗(yàn)區(qū)域，并分別展開施工。為了嚴(yán)格控制固化劑的摻量，并提升固化劑拌和的均勻程度，將每塊試驗(yàn)區(qū)域（長(zhǎng)度為20m）按東西方向，以2.5m的間距均勻分割為8個(gè)網(wǎng)格。其中，干法試驗(yàn)區(qū)域的每個(gè)網(wǎng)格尺寸為2.5m×10.25m，濕法試驗(yàn)區(qū)域的每個(gè)網(wǎng)格尺寸為2.5m×8m。

2.4.3 鋪料

按照試驗(yàn)數(shù)據(jù)（見表1），用配套挖機(jī)將袋裝水泥均勻鋪設(shè)在已劃分好的網(wǎng)格內(nèi)。在鋪料過(guò)程中，應(yīng)高度重視揚(yáng)塵控制及天氣因素的影響，鋪料結(jié)束后，需及時(shí)清理水泥包裝材料，以確保施工區(qū)域環(huán)境整潔。

2.4.4 翻松及初拌

鋪料結(jié)束后，采用挖機(jī)對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的土體進(jìn)行翻挖及破松處理，同時(shí)初步拌和水泥與土體。翻挖深度要嚴(yán)格控制在50cm，翻挖時(shí)應(yīng)盡量破碎大塊土體，減小土塊直徑，以便為后續(xù)的攪拌均勻打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.4.5 拌料

（1）干法拌料。以網(wǎng)格為單位，采用專用的固化攪拌設(shè)備和配套挖機(jī)，對(duì)混有固化劑的土體進(jìn)行深度為50cm的攪拌作業(yè)。攪拌過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況靈活調(diào)整攪拌設(shè)備的提升和下降速率，確保攪拌均勻。攪拌應(yīng)覆蓋整個(gè)網(wǎng)格，避免漏攪。當(dāng)一個(gè)網(wǎng)格攪拌完成后，再進(jìn)行下一個(gè)網(wǎng)格的施工，網(wǎng)格攪拌搭接處應(yīng)適當(dāng)重合，以防止漏攪，進(jìn)而確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（2）濕法拌料。其操作方法與干法類似，但在攪拌過(guò)程中，需通過(guò)攪拌頭上連接的水管對(duì)土體進(jìn)行噴水。水灰比控制在0.5左右，具體數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際效果靈活調(diào)整，以滿足攪拌均勻的要求為準(zhǔn)。施工用水應(yīng)均勻噴灑在網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)，噴水量達(dá)到指定數(shù)量后，停止噴水并繼續(xù)攪拌，直至土體完全均勻。

2.4.6 碾壓和養(yǎng)護(hù)

拌料作業(yè)完成后，要對(duì)區(qū)域表面進(jìn)行整平，并確保整平面符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)于采用干法拌料的區(qū)域，整平后可立即進(jìn)行碾壓作業(yè)，需按照設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，先靜壓1遍，再小振1～2遍，大振若干遍后，最后再靜壓1遍。對(duì)于采用濕法拌料的區(qū)域，需在拌料和整平工作完成后的第2d（12～24小h后）再進(jìn)行碾壓施工，碾壓方式采用靜壓處理。碾壓施工完成后，應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)排水工程，以防止積水浸泡損壞固化層，進(jìn)而確保試驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

2.5 質(zhì)量檢測(cè)

需對(duì)就地固化處理段固化前后實(shí)施一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)馁|(zhì)量檢測(cè)。

2.5.1 原材料檢測(cè)

應(yīng)確保固化劑材料嚴(yán)格符合國(guó)家規(guī)范要求。材料抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，需立即通知總包及監(jiān)理單位，并按規(guī)定抽樣送至第三方檢測(cè)單位進(jìn)行檢測(cè)。固化劑的具體配合比需依據(jù)室內(nèi)配比試驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定，并通過(guò)固化劑自動(dòng)定量控制系統(tǒng)，精準(zhǔn)控制施工過(guò)程中的配比，其允許偏差嚴(yán)格控制在0.5%以內(nèi)。

2.5.2 彎沉檢測(cè)

對(duì)于干法拌料固化區(qū)域，彎沉值的檢測(cè)可在固化施工完成后的3～7d內(nèi)進(jìn)行；而濕法拌料固化區(qū)域的彎沉值，則可在固化施工完成后的7～14d內(nèi)測(cè)得。

鑒于本試驗(yàn)段范圍相對(duì)較小，檢測(cè)頻率設(shè)定為：在不同工法及不同摻量的區(qū)域內(nèi)，檢測(cè)點(diǎn)數(shù)量不得少于1處，以確保檢測(cè)結(jié)果的全面性和準(zhǔn)確性。

2.6 檢測(cè)結(jié)果

彎沉值檢測(cè)，作為道路工程領(lǐng)域內(nèi)評(píng)估路面及路基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)手段，其重要性不言而喻。該檢測(cè)過(guò)程通過(guò)施加一定荷載（如標(biāo)準(zhǔn)軸載車輛或靜態(tài)壓力板）于路面或路基之上，隨后利用高精度傳感器精準(zhǔn)測(cè)量在荷載作用下路面或路基表面所產(chǎn)生的垂直變形量，即彎沉值。這一指標(biāo)直觀反映了道路結(jié)構(gòu)在外部荷載作用下的響應(yīng)特性，是判斷道路是否存在結(jié)構(gòu)性損傷、預(yù)測(cè)使用壽命以及制定養(yǎng)護(hù)維修策略的重要依據(jù)。

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，固化施工完成后需立即進(jìn)行彎沉值測(cè)定，且設(shè)計(jì)要求的彎沉值應(yīng)≤230（單位：0.01mm）。經(jīng)過(guò)對(duì)各試驗(yàn)段的細(xì)致檢測(cè)，所得結(jié)果（見表2）。

通過(guò)對(duì)上述檢測(cè)結(jié)果的深入對(duì)比與分析，得出以下結(jié)論：采用干法攪拌時(shí)，無(wú)論固化劑摻量為6%還是8%，均無(wú)法滿足設(shè)計(jì)彎沉值的要求。經(jīng)細(xì)致分析，主要原因在于使用水泥作為固化劑時(shí)，需要一定的水分來(lái)進(jìn)行水化反應(yīng)，而現(xiàn)場(chǎng)土體的含水量已相對(duì)較低，因此干法施工難以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。相比之下，采用濕法施工的方式，兩種摻量均能滿足設(shè)計(jì)要求。鑒于此，檢測(cè)結(jié)束后，對(duì)干法施工的區(qū)域重新采用了濕法方式進(jìn)行施工處理。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）經(jīng)過(guò)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑囼?yàn)驗(yàn)證，采用淺層固化施工中的濕法工藝，能夠完全滿足設(shè)計(jì)彎沉值的要求。

（2）在綜合考慮實(shí)施方案的技術(shù)可行性和工程經(jīng)濟(jì)性后，推薦采用濕法施工時(shí)，水泥的摻量以6%為宜。

（3）與傳統(tǒng)工藝相比，本法所需的施工及養(yǎng)護(hù)周期顯著縮短，提升了工程效率。

（4）本法還顯著減少了工程棄土的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)了施工現(xiàn)場(chǎng)土方的再利用，不僅節(jié)約了自然資源，更展現(xiàn)了對(duì)環(huán)境的友好性。

（5）本法受天氣因素影響較小，除極端天氣外，一般天氣狀況下均可正常施工，增強(qiáng)了施工的靈活性。

（6）根據(jù)設(shè)計(jì)要求，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件，本法能夠一次性完成對(duì)不同處理深度的施工，無(wú)需進(jìn)行分層處理，不僅縮短了施工周期，還能形成一個(gè)整體的固結(jié)板塊，使施工質(zhì)量更為可靠。

（7）需注意的是，受限于當(dāng)前的試驗(yàn)條件，現(xiàn)場(chǎng)施工所用的固化攪拌頭選型及配套挖機(jī)的功率略顯不足。若適當(dāng)增大攪拌頭尺寸并更換為更大功率的挖機(jī)，攪拌效果及施工功效有望得到進(jìn)一步提升。

參考文獻(xiàn)：

［1］王良峰.市政道路快速養(yǎng)護(hù)精細(xì)化施工設(shè)備分析［J］.中國(guó)設(shè)備工程，2024（18）：63-65.

［2］于斌斌.城市道路路側(cè)帶停車資源的淺析［J］.中國(guó)市政工程，2021（4）：25-29+105.

［3］華擁俊.基于環(huán)保理念的市政道路施工技術(shù)改進(jìn)［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2024（17）：154-156.

［4］孫躍.新型固化土施工工藝研究［J］.建筑施工，2020，42（7）：1241-1242+124.

基金項(xiàng)目：上海市水利工程設(shè)計(jì)研究院有限公司科研課題：長(zhǎng)三角一體化示范區(qū)農(nóng)村公路精細(xì)化設(shè)計(jì)研究（KY202424）。

作者簡(jiǎn)介：陳運(yùn)（1988—），男，安徽蚌埠人，本科，工程師。研究方向：市政道路和公路設(shè)計(jì)。