擠密砂礫樁在公路軟土地基處理中的應用

蔡玉文

（河北省高速公路青銀管理處，石家莊 050000）

擠密砂礫樁在公路軟土地基處理中的應用

蔡玉文

（河北省高速公路青銀管理處，石家莊 050000）

簡要闡述了軟土地基的定義、特點，以及在公路施工中造成的危害，并有針對性地探討了擠密砂礫樁在公路軟土地基中的設計與施工，旨在為我國公路建設事業(yè)能夠更為健康、穩(wěn)步地發(fā)展，做出自己應有的貢獻。

擠密砂礫樁；軟土地基；施工

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.036

1 引言

地基作為公路的支撐根本，在公路建設中具有極其重要的作用，地基的好壞，直接關系到公路的施工成敗。由于我國地質(zhì)形式多樣，致使地基問題普遍存在，尤其是軟土地基，在我國有廣泛分布，對于公路建設而言，無疑是具有極大的危害性的，故在公路建設前的選取規(guī)劃時，盡量將軟土地基避讓開，不過在有些情況下，僅能夠在軟土地基上施工，則要考慮地基加固問題，防止因地基過軟而引起的公路抗剪性差，路面塌陷，以及地基沉降等問題。文中所選用的方法為擠密砂礫樁加固法，此種方法能夠有效地解決軟土地基的諸多問題，對公路建設能起到良好的保障施工的作用。

2 軟土地基的介紹

2.1 軟土地基的工程特性

首先，軟土地基的抗剪性能低下。由于軟土地基的組成多為淤泥、黏土等，此類都是含水性較高的土質(zhì)，且孔隙比較高，因此抗剪性能低。其次，流變性較強。軟土在長期荷載后，由于含有粘土顆粒較多，使其會發(fā)生土骨架蠕變，從而形成流變性[1]。再次，軟土地基的透水性能低。由于土質(zhì)中含水量較大，且軟土地基易使有機物質(zhì)形成分解，因此軟土地基的透水性能很低，在此類土質(zhì)中進行加固，難度系數(shù)增加。最后，軟土地基壓縮性強。軟土土質(zhì)決定其具有較大的孔隙比，且含水量充足，這也使得軟土地基具有很高的壓縮性。

2.2 公路建設中的軟土地基危害

軟土地基在公路建設施工中，很難在設計、施工時對其有很高的預見性，因此建設施工中的事故頻發(fā)，且主要分為以下幾類：（1）由于軟土地基具有很大的不可預見性，使得地質(zhì)勘查和施工設計存在不準確和不詳細等問題，進而沒有對地基進行加固處理，最終導致事故的發(fā)生，或已知曉施工位置為軟土地基，但在地基加固工作中采用的加固方法不當，導致事故發(fā)生[2]；（2）在進行軟土地基加固施工時，材料的選取不合理，且在加固施工過程中由于分層填筑、填土、碾壓等施工工序存在問題，導致公路路堤穩(wěn)定性低的問題時常發(fā)生；（3）軟土地基施工中的臺背填土工序，能夠使地基與結構物發(fā)生摩擦，從而生成負摩阻力以及縱向的推動和擠壓，使橋臺等出現(xiàn)變位，嚴重的更會出現(xiàn)橋臺損壞。

3 擠密砂礫樁在公路軟土地基中的設計與施工

3.1 擠密砂礫樁的設計

在擠密砂礫樁的前期設計中，應當對地質(zhì)條件、環(huán)境因素等進行勘察，根據(jù)實際地質(zhì)情況，進行具體的設計工作，并且在設計中要注明具體地質(zhì)條件的處治措施，對于有些軟土地基還需結合具體地質(zhì)因素進行分期修建，同時，在加固方法的選取上也要綜合考慮好加固效果和施工成本。目前，眾多公路加固施工中均采用擠密砂礫樁的加固方法。其原理為：在對公路地基進行成樁過程中，對軟土地基中所涉及的砂土、黏土、粉土層等進行嚴格的擠密作業(yè)，并用碎石對軟土進行填壓，使軟土的土質(zhì)密度增大，從而提升軟土地基的抗剪能力和承載力。同時，擠密砂礫樁在進行軟土地基處理時，還要在設計中規(guī)劃好加固面積和砂樁的截面面積總和，并要將砂樁的長度、數(shù)量、排列位置，以及所需灌注的砂量進行合理的設計和安排，避免因砂樁的問題而使加固施工出現(xiàn)質(zhì)量問題。

3.2 擠密砂礫樁的加固施工

在砂樁施工時施工設備為履帶式砂樁機、壓縮機、裝載與夯實設備等。其工序為：（1）用移動樁機將鋼管垂直放入樁位，再通過振動錘將鋼套管打入相應深度位置。利用裝載機將砂料斗中盛裝砂料，而后將砂料關注進鋼套管中；（2）在鋼套管中通過空氣壓縮機注入壓縮空氣，隨后逐漸將鋼套管以振動的方式提起，管底活門張開，使鋼套管中的砂料從其中排除并填充孔洞，再將鋼套管以振動的方式向下擠壓，管底活門關閉，使砂料繼續(xù)壓實，形成小段砂樁；（3）反復重復以上兩個步驟，直至鋼套管管底活門升出地面，形成完整砂樁。

4 結語

綜上所述，通過對軟土地基的特性進行分析和了解，明確了軟土地基對公路建設帶來的嚴重危害，進而通過擠密砂礫樁加固法對軟土地基進行處理，經(jīng)過處理的軟土地基能夠有效提升承載力和抗剪能力，且此種方法簡單易行、成本適中，可被廣泛應用于與軟土地基相類似的公路建筑施工中。

【1】寧堅.擠密碎石樁在某高速公路軟土地基處理中的應用[J].中國西部科技，2009（34）：37+60.

【2】傅光奇，邱國鋒.擠密砂樁在公路軟基處理中的應用——以韓江平原地區(qū)為例[J].廣州大學學報(自然科學版)，2003（4）：373-376.

Application of Compaction Gravel Pile in Soft Soil Foundation Treatment of Highway

CAIYu-wen
（HebeiProvinceExpresswayQingyinAdministrationManagementOffice,Shijiazhuang050000,China）

This paper briefly expounds the definition and characteristics of soft soil foundation, aswell as the hazards resulting in the highway construction,in addition,this article also discusses the design and construction of squeeze gravel compaction pile in soft soil foundation of highway, in order to make its contributiontohighwayconstructionenterpriseinourcountryinahealthyandsteadydevelopmentcondition.

compactiongravelpile;softsoilfoundation;construction

TU471.8

B

1007-9467（2016）07-0058-01

2016-6-13

蔡玉文（1989～），男，河北滄州人，助理工程師，從事公路交通管理與研究，（電子信箱）626524126@qq.com。