研究市政公路橋梁工程施工中軟土地基處理技術(shù)

蘇秀芳

（福建成森建設(shè)集團(tuán)有限公司， 福建 龍巖 364000）

0 前言

由于市政工程道路橋梁公路橋梁施工中，需要對(duì)施工技術(shù)加以驗(yàn)證，尤其是采用軟土路基處理的技術(shù)，需要施工人員進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)處理，在施工過程中使用具有很豐富的工作經(jīng)驗(yàn)的管理和監(jiān)管人員加以質(zhì)量監(jiān)控。

1 軟土路基分析

軟土路基具有含水量高，壓縮性大等特征，有人認(rèn)為軟土路基是軟弱路基的簡(jiǎn)稱，這并不科學(xué)。不同的學(xué)者從不同的角度加以界定，認(rèn)為軟土是軟粘土和軟土的總稱。對(duì)于軟土路基進(jìn)行確認(rèn)，首先應(yīng)根據(jù)地基的特點(diǎn)加以分析，最終得出結(jié)論，軟土的固結(jié)速度一般較慢，有些屬于固結(jié)土，有些屬于未完全固結(jié)土，但是作為常見的地基類型，天然軟土的含水量往往達(dá)到72%之高，屬于含水量較高的土壤類型，這些軟土最大的特點(diǎn)是呈現(xiàn)流動(dòng)狀態(tài)，在市政工程施工中容易帶來施工的難度，有的軟土在荷載作用下，還會(huì)出現(xiàn)氣泡，有機(jī)質(zhì)含量較大，容易對(duì)排水道造成堵塞。

2 市政公路道路橋梁軟土路基處理技術(shù)及應(yīng)用

2.1 軟土路基處理技術(shù)分析

軟土路基的處理方法有很多，一般較常用的方法有：預(yù)壓排水固結(jié)法、強(qiáng)夯處理法、擠密樁法、水泥攪拌樁法等方法。按照就地取材、因地制宜、做到經(jīng)濟(jì)上合理、綜合處治等原則，設(shè)計(jì)和施工方案進(jìn)行充分論證具有先進(jìn)，達(dá)到技術(shù)上上乘、施工上可行的目的。

2.1.1 預(yù)壓排水固結(jié)法：采用真空預(yù)壓、堆載預(yù)壓或真空堆載聯(lián)合預(yù)壓，處理粘性土地基、淤泥、沖填土、淤泥質(zhì)土、等。預(yù)壓排水固結(jié)法應(yīng)預(yù)先通過豎直方向的分布的勘察，對(duì)于層理變化、土層、水層等進(jìn)行查明，在土工試驗(yàn)中，確定好相應(yīng)的透水層的位置以及水源的補(bǔ)給情況，在查明透水層的位置等方面，一次連續(xù)進(jìn)行最大壓力的抽空，在進(jìn)行預(yù)壓荷載分級(jí)施加的時(shí)候，保證荷載下地基的穩(wěn)定性，以及十字板的抗剪強(qiáng)度，在固結(jié)壓力、孔隙、滲透系數(shù)等方面，確定圖層的固結(jié)壓力之后，獲得三軸試驗(yàn)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)以及土層水平和層理變化，分析地下水類型并了解水源補(bǔ)給情況。通過土工試驗(yàn)確定滲透系數(shù)、固結(jié)系數(shù)、土層的先期固結(jié)壓力、孔隙比，與原位十字板抗剪強(qiáng)度、固結(jié)壓力的關(guān)系采用三軸試驗(yàn)的方法，獲得抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。這分別屬于真空預(yù)壓工程和堆載預(yù)壓工程，分級(jí)進(jìn)行預(yù)壓荷載，保證荷載下的地基穩(wěn)定性，再分級(jí)進(jìn)行施加，尤其是真空預(yù)壓工程要保證每級(jí)荷載下地基的穩(wěn)定性。

2.1.2 強(qiáng)夯處理法：適用于高飽和度的粉土，采用強(qiáng)夯置換法或強(qiáng)夯法，強(qiáng)夯處理法的是指處理軟土地基的方法。強(qiáng)夯法適用于處理砂土、低飽和度的粉土、素填土、雜填土等地基。對(duì)變形控制要求不嚴(yán)的工程，換施工前，應(yīng)在施工現(xiàn)場(chǎng)有代表性的場(chǎng)地上進(jìn)行碎石土與和粘性土的置換，采用軟塑～流塑的粘性土與強(qiáng)濕陷性黃土等，強(qiáng)夯選取一個(gè)或幾個(gè)試驗(yàn)區(qū)，進(jìn)行試驗(yàn)性施工或試夯。

2.1.3 擠密樁法；適用于處理素填土和濕陷性黃土、雜填土等地基。在土中擠壓砂土、粉土，擠密處理的方法使樁孔周圍土體得到擠密、根據(jù)使用的不同材料，采用擠密樁法，利用振沖、沉管、夯擴(kuò)、沖擊、振動(dòng)沉管等方法、振密振動(dòng)成孔，形成樁體的處理方法，這是一種軟土路基處理模式，運(yùn)用較為廣泛，這種方法也被稱為碎石樁擠密法、素土樁擠密法或灰土樁擠密法或等多種方法，并向樁孔內(nèi)分層填料，其方法略有差異，使用的材料類型不同?；彝翗犊删偷厝〔?，使用方便，并可以進(jìn)行深層擠密和原位處理。石灰樁法是采用人工地基處理方式灌入一定量的爐渣、粉煤灰等，或采用機(jī)械地基成孔，將粉煤灰、火山灰、爐渣進(jìn)行夯實(shí)和振密，從而形成樁體。

2.1.4 水泥攪拌樁法：水泥土攪拌樁的施工工藝分為干法（簡(jiǎn)稱），也被稱為漿液攪拌法，濕法（簡(jiǎn)稱），也被成為粉體攪拌法。堅(jiān)硬的土質(zhì)包含了適用于處理松散—中密粉細(xì)砂、軟—可塑粘性土的土質(zhì)，其中還可細(xì)分為松散—稍密中粗砂、淤泥礫砂等，在土層上，再進(jìn)行細(xì)分，還包含了淤泥質(zhì)土、稍密—中密粉土、黃土、素填土等。天然含水量進(jìn)行土質(zhì)的劃分，包含了硬塑及障礙物較多的雜填土，還有不易清除的大孤石，大于 70%時(shí)不應(yīng)采用干法，因?yàn)槠渲邪嗣軐?shí)的砂類土，天然含水量小于 30%(黃土含水量小于25%)在地下水滲流的影響下，對(duì)于土層的質(zhì)量有應(yīng)i 想，成樁質(zhì)量更是受到影響。

2.2 軟土路基處理技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用

青礁西路（滄江路——港北路）工程南起于滄江路，北終于港北路，是一條規(guī)劃的城市支路，路線全長(zhǎng)617.147 米。根據(jù)鉆探揭露，項(xiàng)目所在地地質(zhì)情況分布較復(fù)雜，上部主要為淤泥層及部分填土層，淤泥層全場(chǎng)分布，海積成因，呈深灰、灰黑色，流塑，由粘、粉粒組成，含有腐植質(zhì)及少量砂粒，該層為高壓縮性欠固結(jié)土，力學(xué)強(qiáng)度低。結(jié)合該工程地質(zhì)的實(shí)際情況及項(xiàng)目使用要求，軟土層處理方案主要考慮采用CFG 樁（水泥粉煤灰碎石樁）處理的方法。

2.2.1 CFG 樁實(shí)際施工過程中的常見問題及原因

項(xiàng)目在CFG 樁的前期施工過程中經(jīng)常遇見堵管及鉆進(jìn)困難的問題，給施工帶來很多困難。經(jīng)過分析，CFG 樁施工中產(chǎn)生堵管的原因主要有以下幾點(diǎn)：

（1）混合料中的細(xì)骨料等混合料出現(xiàn)不合理的配合比。在CFG 樁施工中，通過混凝土泵，粉煤灰用量較少時(shí)，坍落度太大的混合料出現(xiàn)混合料和易性不好的情況，就容易發(fā)生堵管。（2）泵壓作用下，摩擦力加劇，混合料攪拌質(zhì)量有缺陷。坍落度太小，施工操作一旦失誤，混合料泵送到達(dá)鉆桿芯管內(nèi)，容易產(chǎn)生骨料與砂漿分離，泌水離析，導(dǎo)致堵管?；旌狭显谳斔凸苈穬?nèi)流動(dòng)性差，也容易造成堵管。（3）待輸送軟、硬管及鉆桿內(nèi)管內(nèi)混合料連續(xù)時(shí)提鉆，鉆孔開始泵送混合料，進(jìn)入土層預(yù)定標(biāo)高后，管內(nèi)空氣從在泵送壓力下，排氣閥排出，若提鉆時(shí)間較晚，鉆頭處的水泥漿液被擠出，容易造成管路堵塞。

而CFG 樁施工過程中產(chǎn)生鉆進(jìn)困難的主要原因?yàn)橛龅降叵抡系K物如石塊、混凝土塊，以及鉆機(jī)功率不夠或鉆進(jìn)速度太快造成憋鉆。

2.2.2 CFG 樁施工過程中堵管及鉆進(jìn)困難的的處理方法

1、CFG 樁施工過程中堵管的處理

經(jīng)過分析查找原因后，項(xiàng)目管理人員及時(shí)采取以下措施進(jìn)行改進(jìn)處理：（1）及時(shí)調(diào)整配合比，并加強(qiáng)下料控制，嚴(yán)格按配比施工；（2）加強(qiáng)混合料攪拌過程的控制，加強(qiáng)混合料坍落度檢查。（3）加強(qiáng)施工操作人員的培訓(xùn)教育和技術(shù)交底工作，提高操作工人的施工水平。

2、CFG 樁施工過程中鉆進(jìn)困難的處理

選用硬質(zhì)合金鉆頭，采用合適的鉆速。遇到障礙時(shí)如障礙物不深，應(yīng)進(jìn)行清除后復(fù)鉆，如不易挖出則改變樁位。

經(jīng)過管理人員及時(shí)對(duì)問題的分析及處理，該項(xiàng)目在后續(xù)施工過程中，產(chǎn)生堵管及鉆進(jìn)困難的情況有了較大改善，確保了工程施工進(jìn)度及施工質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

市政公路橋梁施工中，軟土地基是常見的路基類型，但是對(duì)于這一地基進(jìn)行相應(yīng)的處理時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的問題和困難，但我們必須保證其施工質(zhì)量，只要我們能認(rèn)真分析查找問題和原因，就一定能夠解決。否則就容易因處理不當(dāng)而帶來地基失穩(wěn)的風(fēng)險(xiǎn)，影響市政公路橋梁工程施工質(zhì)量；若能夠在施工過程中采取相應(yīng)的技術(shù)處理措施，對(duì)軟土路基進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚訌?qiáng)軟基處理施工質(zhì)量管理，就能提高路基穩(wěn)定性，為車輛安全穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造出良好的條件，最終實(shí)現(xiàn)市政公路橋梁工程的建設(shè)效益。