市政工程軟土路基施工技術(shù)研究
——以福建省福州市三江路道路工程為例

邱明濤

福建省地礦建設(shè)集團(tuán)公司（350001）

市政工程軟土路基施工技術(shù)研究
——以福建省福州市三江路道路工程為例

邱明濤

福建省地礦建設(shè)集團(tuán)公司（350001）

這里以福建省福州市三江路道路工程施工中對(duì)軟土路基的處理為樣板，探討了市政道路建設(shè)過(guò)程中軟土路基的施工技術(shù)，為市政道路建設(shè)提供一些參考。

技術(shù)研究；路基；市政工程

1 工程概況

本路段地基軟土層分布厚度變化大，根據(jù)路段性質(zhì)、路堤高度和軟土特征的不同，本路段軟基處理方法主要有水泥攪拌樁、粉煤灰碎石樁和換填處理三種。在進(jìn)行軟基路段路基填筑施工時(shí)，必須先進(jìn)行軟基處理，再進(jìn)行路堤填筑。本段路基的軟基處理工程數(shù)量為：深層攪拌樁90 922 m，CFG樁156 976 m，土工格柵91 209 m2，砂墊層41 225 m3，挖淤換填砂16 725 m3。

福建省福州市三江路東起南江濱東段，起始樁號(hào)為K0+580，由東向西延伸，下穿福泉高速公路連接線，穿過(guò)城門(mén)清涼山，終點(diǎn)止福峽路，終點(diǎn)樁號(hào)為K4+307.467，全長(zhǎng)約為3.728 km。根據(jù)本項(xiàng)目巖土及工程初勘報(bào)告，道路沿線大部分路段有軟土分布，厚薄不等。地基土屬“高含水量、高液限，高孔隙、低強(qiáng)度”軟土，工程力學(xué)性質(zhì)極差。因此，該工程的軟基處理路段較多，工程量大（深層攪拌樁90 922 m，CFG樁156 976 m，土工格柵91 209 m2，砂墊層41 225 m3，挖淤16 725 m3）。特別是兩座橋梁的橋臺(tái)施工，應(yīng)先進(jìn)行軟基處理并填土預(yù)壓待其沉降及側(cè)向位移穩(wěn)定后，再進(jìn)行橋臺(tái)樁基施工。所以，軟土路基的處理工作必須克服困難，采取有效措施盡早開(kāi)工，并及時(shí)解決施工中遇到的問(wèn)題，以保證整個(gè)工程順利進(jìn)行。

2 軟土路基遇到的主要問(wèn)題

2.1 地面沉降

在福建省福州市三江路施工過(guò)程中，需要進(jìn)行軟基處理的地面較多，工程量十分巨大，兩座橋梁的橋臺(tái)施工中，軟基處理需要格外小心。在進(jìn)行樁基施工之前，需要進(jìn)行軟基填土，施工量較大。軟土路基施工過(guò)程中，要注意因地制宜，一般采用水與土進(jìn)行填充。在福建省福州市三江路施工中，因考慮到橋面施工的特殊性，在利用水和土進(jìn)行填充的同時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行軟基處理并填土預(yù)壓待其沉降及側(cè)向位移穩(wěn)定后才能形成穩(wěn)定的橋面，避免出現(xiàn)地面沉降問(wèn)題。

2.2 旁邊坡面加固

在福建省福州市三江路施工中，由于軟土結(jié)構(gòu)的特殊性，需要對(duì)邊緣坡面進(jìn)行加固，防止因滑落造成損失。在該路面施工時(shí)，要注意層層管理，層層監(jiān)督，認(rèn)真、負(fù)責(zé)，在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能找到相關(guān)的責(zé)任人，及時(shí)解決出現(xiàn)的問(wèn)題。

2.3 穩(wěn)定性較差

由于軟土結(jié)構(gòu)比較特殊，在施工中，應(yīng)當(dāng)將提高軟土的穩(wěn)定性作為主要關(guān)注點(diǎn)。在三家路段，沿途為農(nóng)田、河溝地形，需要著重考慮軟土的穩(wěn)定性。在促進(jìn)軟土加固，增加穩(wěn)定性的同時(shí)，需要進(jìn)行土壤監(jiān)測(cè),考慮當(dāng)?shù)貋啛釒Ъ撅L(fēng)氣候夏季多雨的情況。在加固路基的同時(shí)，做好防范工作，以有效防止滑坡等情況的發(fā)生。在沙丘等地貌，可以采用回填技術(shù)，將硬土填入沙丘路段，促進(jìn)該路段土地的加固，提高穩(wěn)定性。

3 主要施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁加固軟土地基是通過(guò)水泥的水解和水化反應(yīng)及水泥水化物與黏土的化學(xué)反應(yīng)，形成強(qiáng)度相對(duì)較高的樁體與樁周軟土復(fù)合地基。起到提高地基承載力、增強(qiáng)路基穩(wěn)定性及減少路基沉降的作用。項(xiàng)目水泥攪拌樁設(shè)計(jì)樁徑為600 mm，設(shè)計(jì)樁間距為13 m×1.3 m，按梅花形布置，要求打穿淤泥層，進(jìn)入持力層不小于1.0 m，樁頂鋪設(shè)一層鎖口式鋼塑土工格柵和厚度0.3 m碎石褥墊層。

3.1.1 施工工序

鉆機(jī)就位→對(duì)中調(diào)平→預(yù)攪下沉同時(shí)配制漿液→噴漿攪拌提升→重復(fù)攪拌下沉→重復(fù)噴漿提升→停鉆移位、成樁結(jié)束→施工下一根樁。

3.1.2 施工注意事項(xiàng)

為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂及樁身質(zhì)量，第一次提鉆噴漿時(shí)應(yīng)在樁底部停留30 s磨樁端。余漿上提過(guò)程中全部噴入樁體，且在樁頂部位磨樁頭，停留30 s磨樁頭；要連續(xù)供漿，攪拌均勻。因故（提升過(guò)快、堵塞、斷電、機(jī)械故障）停漿,應(yīng)使攪拌機(jī)鉆頭下沉至停漿面以下50 cm,待恢復(fù)供漿后再噴漿提升。

3.2 CFG樁

CFG樁身材料主要是碎石、石屑、粉煤灰，摻適量水泥和水拌和而成，具有良好的和易性。碎石是該樁的粗骨料，石屑是填充碎石孔隙、改善骨料級(jí)配的次骨架材料，粉煤灰具有粗骨料和低標(biāo)號(hào)水泥的作用。設(shè)置在軟基中的碎石樁作為豎向增強(qiáng)體，將上部荷載通過(guò)樁體向地基深處傳遞，擠密并置換了部分軟土，改善了軟土的排水條件，加速了軟土中超孔隙水壓力的消散，CFG樁和樁間土一起通過(guò)由碎石或石屑組成的褥墊層形成CFG復(fù)合地基。

該法適用于項(xiàng)目上覆人工填土層較厚，且填土層中含有較多碎石，下臥層為淤泥的路段。項(xiàng)目CFG設(shè)計(jì)樁徑為600 mm，設(shè)計(jì)樁間距為1.3 m×1.3 m，按梅花形布置，要求打穿淤泥層，進(jìn)入持力層不小于1.0 m，樁頂鋪設(shè)一層鎖口式鋼塑土工格柵和0.3 m厚級(jí)配碎石褥墊層。

3.2.1 施工工序

采用振動(dòng)沉管法，分為移機(jī)就位、沉管造孔、填料加密和成樁4道工序。

3.2.2 施工注意事項(xiàng)

為確保CFG樁復(fù)合地基質(zhì)量，根據(jù)地質(zhì)情況選用合理的施工機(jī)械設(shè)備，布樁時(shí)宜從中心向外推進(jìn)施工。沉管達(dá)到要求深度后，立即填灌樁芯混合料，盡量減少間隔時(shí)間。填料前檢查沉管內(nèi)是否進(jìn)水、進(jìn)泥。嚴(yán)格控制拔管速度在1．2～1．5 m／min，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速度應(yīng)適當(dāng)放慢，拔管過(guò)程避免反插。施工中應(yīng)觀測(cè)新施工樁對(duì)已施工樁的影響，當(dāng)發(fā)現(xiàn)樁斷裂脫開(kāi)時(shí)，必須對(duì)工程樁筑樁靜壓，靜壓時(shí)間一般為3min，靜壓荷載以保證使斷樁接起來(lái)為準(zhǔn)。

3.3 挖淤換填砂

排水完成后，測(cè)量原地面高度，填寫(xiě)測(cè)量資料。用挖掘機(jī)將淤泥挖除。清淤至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，檢測(cè)基底承載力并測(cè)量清淤后的基底標(biāo)高。地基承載力合格后，進(jìn)行基底標(biāo)高測(cè)量。

3.3.1 換填施工準(zhǔn)備

施工前應(yīng)對(duì)換填的范圍和深度進(jìn)行核實(shí)，當(dāng)采用機(jī)械挖除換填時(shí)，應(yīng)預(yù)留30～50 cm的保護(hù)層由人工清理。收集場(chǎng)地工程地質(zhì)資料和水文地質(zhì)資料。施工前應(yīng)合理確定填料含水量控制范圍、鋪料厚度和碾壓遍數(shù)。

3.3.2 測(cè)量放樣

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況要求，放出軟基處理地段特征點(diǎn)（起點(diǎn)、終點(diǎn)樁號(hào)，兩側(cè)寬度），復(fù)核處理寬度和原地表標(biāo)高。畫(huà)好平面圖，經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可后，方可進(jìn)行開(kāi)挖施工。

3.3.3 基底清理

1）施工前應(yīng)清除坑內(nèi)浮土、積水和泥漿，基坑邊坡必須穩(wěn)定，防止塌方。

2）開(kāi)挖采用半幅施工方法，先開(kāi)挖左側(cè)半幅，再開(kāi)挖右側(cè)半幅,待左側(cè)半幅換填到路床頂標(biāo)高后，再進(jìn)行右側(cè)半幅施工。

3）在挖除基礎(chǔ)下一定深度內(nèi)的軟弱土層時(shí)，應(yīng)避免坑底原土層受擾動(dòng)，為此可保留300～500 mm厚土層暫不挖去，待鋪填換填料前再挖至基底實(shí)土層。

3.3.4 基坑檢查

檢查基坑開(kāi)挖是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，基礎(chǔ)承載力是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，基坑開(kāi)挖尺寸是否滿足施工要求。

3.3.5 換填材料檢驗(yàn)

施工路段軟基路基處理方法為換填50 cm片石，再回填20 cm碎石。之后用素土進(jìn)行分層回填至路床頂面，分層厚度30 cm。材料必須符合設(shè)計(jì)要求。

3.3.6 分層鋪換填料

1）回填材料地基底面宜鋪設(shè)在同一高度上，基土面應(yīng)按要求挖成臺(tái)階或斜坡搭接，搭接處應(yīng)夯實(shí)，施工應(yīng)按先深后淺的順序進(jìn)行。

2）分段填筑時(shí)每層接縫處應(yīng)做成斜坡型。

3.3.7 素土分層壓實(shí)

1）為保證換的填土壓實(shí)均勻，在重型輾壓機(jī)輾壓前，應(yīng)整平層面。

2）控制輾壓機(jī)械的速度，靜壓2遍后，采用強(qiáng)振6～8遍。

3）換填材料太干燥時(shí)，應(yīng)灑水潤(rùn)濕，以保證上下材料結(jié)合良好。

4）夯實(shí)應(yīng)先四周后中間。

3.3.8 找平驗(yàn)收

最后一層輾壓完成后,應(yīng)檢查平整度，低洼處應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充填料。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)福建省福州市三江路的建設(shè)，筆者對(duì)于市政道路建設(shè)中的重點(diǎn)難點(diǎn)——軟土建設(shè)的技術(shù)要點(diǎn)和應(yīng)用進(jìn)行分析。由于各地情況略有差異，在施工過(guò)程中，要注意因地制宜，根據(jù)每個(gè)地區(qū)軟土情況的不同，設(shè)計(jì)適合當(dāng)?shù)氐能浲两ㄔO(shè)方案，促進(jìn)其發(fā)展。

[1]張同賀.市政工程軟土路基施工技術(shù)研究探討[J].工程技術(shù)：文摘版,2016(10)：71.

[2]劉江.市政工程軟土路基施工技術(shù)研究分析[J].工程技術(shù)：文摘版,2016(10)：58.

[3]王偉.對(duì)市政道路工程軟土路基施工技術(shù)的芻議[J].城市建設(shè)理論研究,2014(15)：36-37.