公路工程軟基處理策略探討

郭奕

(新疆伊犁公路管理局果子溝公路管理分局)

在公路工程建設(shè)過程中，地基不夠堅固，為了防止工程建成之后由于地基下沉和拉裂而導(dǎo)致建筑物不夠穩(wěn)定等狀況，必須對軟基加以處理，使其沉降度得到切實提高，從而達(dá)到設(shè)計要求，這一過程即為軟基處理，又被稱為軟地基處理。因為我國的軟土分布極為廣泛，這就給公路工程建設(shè)帶來了相當(dāng)大的危害，從而成為了公路工程建設(shè)的一個關(guān)鍵性問題。有鑒于此，在公路工程建設(shè)中，對軟基進(jìn)行的處理已成為影響公路工程質(zhì)量的一個突出矛盾。

1 真空預(yù)壓策略

主要是在地基的表面鋪上一層密封膜，運用特制設(shè)備以抽出真空，讓密封膜之下的砂墊層內(nèi)與土體之中的垂直排水通道之間產(chǎn)生負(fù)壓，從而加快孔隙水的排出，讓土體更加固結(jié)、強(qiáng)度不斷提高。該法能夠有效加固淤泥質(zhì)土以及其他能排水固結(jié)的軟粘土。在抽出真空之時，要先后在地表的砂墊層與豎向排水通道之中產(chǎn)生負(fù)壓，讓土體和排水通道以及墊層間產(chǎn)生壓差，并在壓差的作用之下，有效降低孔隙水壓力，讓土體更為固結(jié)。

2 挖除換填策略

這一策略主要適用于深度不大的軟土基工程。在路堤的范圍之內(nèi)，把需加以處理的軟土進(jìn)行挖除，在動力觸探合格之后再用碎片石進(jìn)行換填，可以采取分段挖除、分段回填之方法。用以換填之石料強(qiáng)度要大于15MPa，分層厚度則應(yīng)小于30cm，而石料的最大粒徑不應(yīng)超過層厚的2/3。如果能挖出換填片石以處理軟基，那么效果是最好的。因為完全實施挖開處理，就不會留下隱蔽性危害，同時費用也比較大。所以，一般情況下?lián)Q填應(yīng)當(dāng)要超過地下水位30cm之后還能采取回填素土之方法，所回填之素土要滿足CBR大于8%和低液限的條件，一旦有條件設(shè)立滲溝與盲溝，對于路基之穩(wěn)定必然大有益處。

3 砂墊層策略

在軟土層的分布比較廣，同時地下水位也比較高之地段，適宜使用砂墊層加以處理。通過自下而上的土墊層加砂墊層加土層之結(jié)構(gòu)，其中，土墊層能夠把原地貌加以調(diào)平，砂墊層能夠提升承載力和降低沉降量，加快軟弱土層所進(jìn)行的排水固結(jié)。對于路基來說，砂墊層可用于排水固結(jié)。在砂料的選用上，應(yīng)當(dāng)以中粗砂為主，其含泥量不超過3%～5%，顆粒的不均勻系數(shù)應(yīng)小于5。在填筑之前，應(yīng)當(dāng)先通過測量放出砂墊層之邊線，而邊線的寬度應(yīng)當(dāng)預(yù)留出路基的沉降量，實施預(yù)寬處理。否則的話就會導(dǎo)致路基沉降之后的寬度不夠。使用裝滿了砂的編織袋沿邊線排列好，可形成擋砂堤，高度和砂墊層一致，而外側(cè)的坡度和設(shè)計的坡度是一樣的，其后，依據(jù)一定的間距卸砂，使用松鋪系數(shù)為1.1和頂面設(shè)置為2%的路拱，再將砂墊層用水加以密實，一旦路基荷載作用于砂墊層上之后，砂墊層就能自動密實，并且把地下水加以擠出和排走。

4 預(yù)應(yīng)力管樁策略

這一方法主要采取以下方式操作:一是接樁。使用端板焊接法加以接樁。在焊接之前，先把下節(jié)樁端板進(jìn)行除污和除銹，將鐵件的表面清理干凈之后，把上、下樁段加以對齊，上、下兩塊端板的軸向錯位應(yīng)不超過2mm，各節(jié)點的彎曲矢高應(yīng)小于0.1%樁長。如果兩樁段間產(chǎn)生了間隙，那就應(yīng)當(dāng)使用厚度合理的楔形鐵片加以填實和焊牢，焊條應(yīng)使用E43型。在焊接過程中應(yīng)實施分層對稱式連續(xù)施焊，從而降低焊縫變形而引發(fā)的節(jié)點彎曲，在焊接3～4道之后，焊縫變得連續(xù)而飽滿，待焊縫在自然條件之下冷卻停大約1min左右，并通過現(xiàn)場監(jiān)理工程師進(jìn)行驗收合格，此后再繼續(xù)進(jìn)行壓樁。二是截樁。在沉樁到位之后，往往還會有一大截管樁露在外面。在此情況下，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行截樁。截樁使用的是專用切割機(jī)，一邊切割，一邊進(jìn)行澆水。嚴(yán)禁在管樁尚未完全切斷之時就使用大錘來敲斷樁機(jī)。

5 粉噴樁策略

運用粉噴樁來處理軟土地基，就是使用專業(yè)機(jī)械，把粉狀水泥噴入地基深處，和軟土進(jìn)行強(qiáng)制性攪拌，再運用水泥與軟土間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)等反應(yīng)，從而在原地基之中產(chǎn)生強(qiáng)度與剛度比較大之樁體，同時還能讓樁固土體的性質(zhì)得到很好地改善，讓樁體和樁間的復(fù)合地基共同承擔(dān)起外在荷載。在施工過程中，把吊鉆機(jī)對準(zhǔn)位置以后，要讓鉆桿保持垂直，傾斜度應(yīng)當(dāng)小于1%，而樁位的偏差則應(yīng)小于5cm。在啟動鉆機(jī)之后，鉆頭應(yīng)一邊旋轉(zhuǎn)，一邊鉆進(jìn)攪拌，在達(dá)到了設(shè)計標(biāo)高之后再行停鉆，之后再次啟動鉆機(jī)，而鉆頭則應(yīng)以反方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)和提升。與此同時，要通過粉體發(fā)送器，把水泥噴入到其中，讓土體和粉體之間相互結(jié)合。一旦鉆頭升到原地面的50cm之后就停止進(jìn)行噴料，再重復(fù)攪拌至樁長的1/3之后再提升鉆頭，在攪拌至首次停噴位置之時，實現(xiàn)成樁結(jié)束。

6 拋石擠淤策略

這一處理策略主要適用于軟土層比較深和軟土層為淤泥狀的地基，但要想清除所有的淤泥難度比較大，更不要說那些排水較為困難的軟基地段。其優(yōu)點主要是不需要進(jìn)行抽水和挖淤，施工起來非常簡便，尤其是在工期要求比較緊的狀況下較為適用，而缺點則是造價相對較高。施工處理策略就是要把片石或者塊石分層拋入到淤泥當(dāng)中。在拋時應(yīng)當(dāng)依據(jù)淤泥層之深度以決定石塊所具有的分層深度，一般來說每次為1.5～2m，其后再使用重噸位履帶式推土機(jī)加以推平和碾壓，一旦等淤泥全部被擠出之后，再使用50t振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，再實施分層填土、壓實，直至達(dá)到壓實的標(biāo)準(zhǔn)為止。

7 結(jié)束語

綜上所述，在當(dāng)前的公路工程建設(shè)過程中，對于軟土地基的處理方法，應(yīng)當(dāng)依據(jù)本地的實際地質(zhì)狀況，結(jié)合水文、氣象等各類資料，分別運用不同的技術(shù)手段開展試驗，通過周密的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證，選擇最為合理的工程施工方案，從而力爭取得最佳效果。

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