公路工程軟基加固處理施工技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用

李龍?zhí)?/p>

（廈門中平工程監(jiān)理咨詢有限公司， 福建 廈門 361008）

0 引言

軟基在公路工程中為常見問題，它會(huì)造成道路塌陷、不均勻沉降等。，都需要給予加固處理，以免給公路工程安全帶來影響。因此，加強(qiáng)軟基加固施工技術(shù)分析與應(yīng)用，具備一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1 軟土路基的特點(diǎn)

軟土路基具有孔隙大、含水量高、壓縮性大、滲透系數(shù)較小、抗剪強(qiáng)度較低。因?yàn)檐浲炼酁轲ね梁头弁亮＝M成，表面組織容易對(duì)空氣水吸附，并逐漸滲透，也能增加其中的含水量，從而引起明顯的不均勻沉降等問題。軟土地基具備的流變性突出，受到外力和重力因素的影響，軟土地基也會(huì)發(fā)生變形。在道路工程中，如果無法為其提出合理措施，將引起明顯的軟土地基流動(dòng)問題等。軟土地基具備的抗剪強(qiáng)度也比較低，因?yàn)檐浲恋鼗械暮扛?，承載力小。在實(shí)際施工期間，如果沒有給予更多重視，也未提出合理措施提升抗剪強(qiáng)度，將引起嚴(yán)重的路基開裂、滑移、沉降、變形現(xiàn)象。

2 軟土地基加固施工技術(shù)的特點(diǎn)與應(yīng)用和發(fā)展

2.1 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是在軟基中插入豎向排水通道（砂井、袋裝沙井、塑料排水板）與水平方向排水通道（砂墊層、盲溝、集水井）組成排水系統(tǒng)，并在現(xiàn)場(chǎng)施加荷載(超載、真空預(yù)壓)排出軟土地基中的孔隙水，使土體固結(jié)密度提高抗剪強(qiáng)度和變形模量，提高軟土地基的承載力和穩(wěn)定性。排水固結(jié)法的優(yōu)點(diǎn)是施工相對(duì)簡單，成本低，但是袋裝沙井的打入長度受到限制，工后沉降大，排水固結(jié)時(shí)間長。

在傳統(tǒng)排水固結(jié)法的基礎(chǔ)上，開發(fā)了排水混凝土核心砂石樁，即復(fù)合樁體由預(yù)制鋼筋混凝土核心樁和砂、石殼包裹在核心樁外，預(yù)制鋼筋混凝土樁作為豎向承重體。沙殼是一個(gè)垂直排水體。

圖一 排水固結(jié)法

2.2 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是通過起重機(jī)械，將一定重量的夯錘提升到一定高度，并使其自由掉落產(chǎn)生沖擊力作用于地基上，因此，對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)，以提高地基的承載力。低成本強(qiáng)夯。加固體附近有建筑、構(gòu)筑物不能適用。

2.3 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁是以水泥為膠凝劑，用攪拌機(jī)將軟土和水泥混合在地基深度，使軟土得以固結(jié)。與樁間土構(gòu)成復(fù)合地基。水泥攪拌樁的優(yōu)點(diǎn)是成本相對(duì)較低，比袋裝沙井高，比CFG樁和混凝土樁高，施工對(duì)附近構(gòu)筑物沒有影響。但是樁身完整性差，加固深度不夠大，需要注意土與水泥的固化凝結(jié)性能試驗(yàn)，有些土質(zhì)與水泥凝結(jié)性能差?，F(xiàn)在有釘形水泥攪拌樁，可以調(diào)整直徑。目前已開發(fā)出一種具有土壤固化劑的高強(qiáng)度防水膠結(jié)材料.水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)和現(xiàn)澆低等級(jí)混凝土樁(LC樁)

CFG樁是水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成高粘結(jié)強(qiáng)度樁，一般采用C10-C20素混凝土，采用管式振動(dòng)沉管成樁工藝。與水泥攪拌樁和袋裝沙井相比，CFG樁和LC樁的樁身剛度和強(qiáng)度較大，樁土應(yīng)力比大，成本高。需要和袋裝沙井、樁間土、砂墊層、土工格柵一起形成復(fù)合地基。CFG樁現(xiàn)在發(fā)展有排水混凝土芯砂石樁，是可以同時(shí)滿足豎向荷載與排水通道功能，是由預(yù)制鋼筋混凝土芯樁（豎向荷載與抗剪功能）和包裹在芯樁外的砂石殼（排水通道）組成的復(fù)合樁體。

3 軟土地基加固施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用

某市公路工程的長度 13公里，全線按雙向六車道一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)采用80KM/h,路基寬度 32m，瀝青混凝土路面。其中軟土路基約占 52萬立方米，特大橋5.3Km/1座，大橋2.5 Km/6座，中橋120 m/2座，匝道橋566 m/2座，涵洞312 m/11座，隧道711 m/2座，路基土石方262萬立方。在該工程中，沿線軟土主要為三角洲平原區(qū)廣泛分布的軟土，由淤泥、淤泥質(zhì)土組成，埋深淺，約1.4米-3.8米，厚度不均勻，局部較大，厚度為1.6米-15.3米，下臥層為粉質(zhì)粘土、礫砂、礫質(zhì)粘性土。設(shè)計(jì)處理方法為：一般路段采用袋裝沙井，構(gòu)筑物段采用袋裝沙井+CFG樁復(fù)合地基，設(shè)置2層土工格柵處理。

施工工藝流程：清除表土，填平路基，回填30厘米砂墊層，打設(shè)袋裝沙井，然后進(jìn)行CFG樁施工，再施工剩余的30厘米砂墊層。CFG樁一般采用振動(dòng)沉管工藝：樁位放樣→樁機(jī)就位→樁機(jī)對(duì)中→振動(dòng)沉管至設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高→向管內(nèi)灌注混合料→振動(dòng)拔出沉管、灌混合料。為了預(yù)防擠扁或者縮頸、斷樁，CFG施工順序在縱向與橫向，均采用隔樁跳打方法；為避免投料原因?qū)е聰鄻?，需要在拔管過程中連續(xù)補(bǔ)料；施工順序不能從四周向內(nèi)推進(jìn)。土質(zhì)較硬時(shí)，在已打樁中間補(bǔ)打新樁時(shí)，舊樁可能被振斷或振裂，所以打樁過程安排觀測(cè)地面隆起和舊樁偏離情況。拔管過程過程中不允許反插，防止斷樁和夾泥。

施工后在堆載預(yù)壓期出現(xiàn)路基沿縱向開裂、往滑移問題。經(jīng)過分析，主要原因是：1、匝道路基位于古舊河道上面，并且與河道平行，河道軟土深，沉降大；2、受現(xiàn)場(chǎng)河道影響，施工圖設(shè)計(jì)前地質(zhì)鉆孔位置位于河岸上，偏離路基，地質(zhì)鉆孔密度小，不能完全準(zhǔn)確反映匝道路基地質(zhì)情況。施工進(jìn)場(chǎng)后補(bǔ)充鉆孔，匝道下面軟土厚度比河岸處軟土厚度大于2-5米。后續(xù)處理方案：結(jié)合補(bǔ)充地質(zhì)資料，合理選擇樁底持力層，在匝道路基臨近河道一側(cè)增加CFG樁，沿路線方向，增加CFG樁布置，把CFG樁長度增加2米-5米，CFG樁內(nèi)布置鋼筋，增加抗剪強(qiáng)度。通過沉降觀測(cè)和驗(yàn)收現(xiàn)場(chǎng)表明，后期沉降穩(wěn)定，已經(jīng)交工驗(yàn)收 3年，路基質(zhì)量合格。

4 總結(jié)

軟土地基為公路工程中的重要組成部分，會(huì)直接影響工程的質(zhì)量，對(duì)軟土地基地質(zhì)情況全面分析和掌握，根據(jù)工地地質(zhì)條件的特點(diǎn)和工程特性，進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)充分全面論證分析，按照軟基處理的技術(shù)性能，選擇最佳的軟基處理方法；隨著公路工程施工技術(shù)的成熟應(yīng)用，創(chuàng)新思維觀念，軟基加固中的新技術(shù)也更多，充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)資料分析把握，提出經(jīng)濟(jì)、合理的軟基處理方案，能促進(jìn)設(shè)計(jì)、施工的有效加固效果。