軟土路基加固處理技術(shù)工程應(yīng)用研究

田春生

摘 要：公路交通建設(shè)對(duì)促進(jìn)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)發(fā)揮著積極的作用，隨著公路里程的不斷增長(zhǎng)，越來越多公路修建于不良地基之上，尤其是軟土地基。若不處治直接筑路，極易造成路基沉降、失穩(wěn)等病害，甚至?xí)l(fā)交通安全事故。為此，本文在全面了解軟土工程性質(zhì)的基礎(chǔ)上，闡述了幾種常用的軟基加固方法，并結(jié)合具體案例，對(duì)粉噴樁加固法施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探討。

關(guān)鍵詞：軟土路基;加固處理;工程性質(zhì)

中圖分類號(hào)：U416.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 常用軟基加固方法

當(dāng)軟弱土層為地基主要受力地層的情況下，可被叫做軟土地基。若公路工程修建于軟土地基之上，且軟土地基未做加固處治，極易出現(xiàn)地基穩(wěn)定性不足現(xiàn)象，甚至?xí)斐蓢?yán)重的安全事故。目前，常用的軟基加固方法很多，可以分為置換類、排水固結(jié)類、灌入固化物類及振密擠密類等多種類型，每一類型當(dāng)中又包含很多不同的處治方式，本文僅對(duì)常用的幾種加固方法進(jìn)行闡述。

（1）換土墊層法。換土墊層法是指按照設(shè)計(jì)要求，開挖軟弱土或不良土到一定深度，并將砂、石渣等抗剪強(qiáng)度高、壓縮性較小的材料進(jìn)行回填，并一層一層夯實(shí)，從而生成雙層地基。此軟基加固方法可適用于各類軟弱地基，具有極強(qiáng)適用性。

（2）砂石樁法。通過沉管法或其他方式在軟黏土地基內(nèi)進(jìn)行密實(shí)碎石樁設(shè)置，并將體積相同的黏土置換出來，從而形成砂石樁復(fù)合地基，有效提升地基承載力。此軟基加固方法多用于軟黏土地基處治。

（3）加載預(yù)壓法。加載預(yù)壓法是排水固結(jié)類軟基加固處治方法的一種常用方式，是指在工程施工前，在預(yù)壓荷載作用下，將天然地基壓密、固結(jié)，促使地基變形，提高地基土強(qiáng)度。隨后，將預(yù)壓荷載卸除，再進(jìn)行工程施工。此軟基加固法多用于軟黏土、粉土、雜填土等地基。

（4）深層攪拌樁。深層攪拌樁軟基加固法需要采用專用的深層攪拌機(jī)原位均勻攪拌水泥、石灰和地基土等材料，由此形成復(fù)合地基，有效提升地基承載力。目前，常見的深層攪拌樁主要分為2類，即噴漿或噴粉攪拌法。該加固法多用于高含水量的淤泥質(zhì)土，或承載力標(biāo)準(zhǔn)值在120 kPa以下的黏性土等地基。

（5）強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法是振密擠密類軟基加固處治方法的重要類型之一，是指在高處通過重夯錘（100 kN～400 kN）自由下落，在強(qiáng)夯的沖擊力和振動(dòng)力作用下，促使地基土密實(shí)，進(jìn)而減小沉降，提升地基承載力。該加固法多用于濕陷性黃土、雜填土、黏性土、粉土等地基。

2 粉噴樁法技術(shù)原理

粉噴樁是水泥粉體噴射攪拌樁的簡(jiǎn)稱，是深層攪拌樁的形式之一。其技術(shù)原理為采用專用的深層噴射攪拌設(shè)備，通過壓縮空氣噴射法向待加固軟弱地層內(nèi)置入水泥等粉體加固材料，并均勻拌和加固材料和軟弱土，以此形成強(qiáng)度較高的柱狀加固樁體，構(gòu)成復(fù)合地基，有效提升地基承載力，滿足軟基加固的作用。一般情況下，粉噴樁法可用于天然含水量在30%以上的淤泥質(zhì)粘土、粉性土等地基當(dāng)中，其加固深度不得超過15 m，粉噴樁Φ50 cm以下，水泥用量摻入量控制在15%～20%。相比其他軟基加固技術(shù)，粉噴樁法固化劑用量少，基本不會(huì)出現(xiàn)地基局部隆起情況，且施工速度快，污染小，因此，在工期緊張的情況下具有良好的應(yīng)用效果。

3 粉噴樁法施工工藝

根據(jù)工程施工方案，決定選取K2+000～K3+000為試驗(yàn)段并進(jìn)行粉噴樁法加固處理，按照設(shè)計(jì)要求，地基處理后，其承載力必須控制在0.2 MPa以上。具體施工工藝流程如下：

（1）施工準(zhǔn)備。根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)條件，采用42.5級(jí)普通硅鹽水泥，施工過程中杜絕出現(xiàn)水泥過期、變質(zhì)、結(jié)塊等情況。施工前，需詳細(xì)檢查水泥的各項(xiàng)指標(biāo)，保證其合格。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果確定水泥劑量，為50 kg/m。本工程采用正三角形布設(shè)粉噴樁，1.2 m樁間距，Φ50 cm。

（2）施工要點(diǎn)。1）施工流程。根據(jù)施工要求，本文選用粉噴樁法加固軟土地基，在施工中，必須做好充足的施工準(zhǔn)備工作，規(guī)范施工流程，這樣才能提高工程質(zhì)量。粉噴樁軟土地基加固施工流程具體如圖1所示。

第一，場(chǎng)地平整。施工前，需將施工場(chǎng)地上的雜物清理干凈，比如石塊、垃圾等。針對(duì)凹陷部位，需填筑粘性土，保證場(chǎng)地作業(yè)面平整。第二，樁位放樣。按照施工設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確進(jìn)行樁位放樣，在50 mm以內(nèi)控制粉噴樁定位平面偏差，采用正三角形布設(shè)粉噴樁，1.2 m樁間距，Φ50 cm。第三，機(jī)械就位。在吊車的配合作用下，在指定位置放置噴粉樁施工機(jī)械設(shè)備，保證機(jī)械就位準(zhǔn)確。第四，噴射水泥干粉。粉噴樁鉆機(jī)下沉，鉆深需滿足設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高處，隨后進(jìn)行水泥干粉噴射，保證噴射均勻。第五，攪拌提升。噴射水泥干粉的過程中，可邊攪拌邊提升，保持與地表50 cm高度。第六，復(fù)拌下沉、提升。重復(fù)攪拌并下沉，達(dá)到設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高位置后，再次攪拌提升，高度仍保持與地表50 cm左右，并通過水泥拌合土回填、壓實(shí)。第七，關(guān)閉機(jī)械、移機(jī)。完成上述施工作業(yè)后，需關(guān)閉攪拌機(jī)械，并向下一個(gè)樁位移送粉噴樁鉆機(jī)，進(jìn)行下一樁位施工。

2）施工要點(diǎn)。第一，在施工當(dāng)中，粉噴樁鉆機(jī)提升檔位本工程分為了3個(gè)檔，基于施工前已充分考慮提升速度和轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速之間的協(xié)調(diào)問題，因此，施工中3個(gè)檔位速度條件下，水泥粉和地基巖土的拌合效果基本一致。第二，水泥粉料輸送環(huán)節(jié)，氣流形態(tài)等因素極易影響粉料運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。特別是氣流流速很低的情況下，水泥粉料很容易出現(xiàn)混亂漂移等現(xiàn)象，進(jìn)而阻塞機(jī)械管道，在施工時(shí)，可采用空壓機(jī)控制流動(dòng)量，保證氣流流速滿足規(guī)定要求，確保能夠順利輸運(yùn)水泥粉料。第三，粉噴量達(dá)到一定程度后，水泥粉料和地基巖土體攪拌是否均勻?qū)⒅苯記Q定相同地層內(nèi)粉噴樁樁身的強(qiáng)度和承載力。因此，在地基土層軟硬分布不均勻的情況下，很可能有粉噴樁體軟弱區(qū)域形成。為避免這種問題發(fā)生，可選取雙頭短螺旋葉片式鉆頭進(jìn)行施工，或增加攪拌次數(shù)，盡可能避免出現(xiàn)樁身強(qiáng)度不均等現(xiàn)象。

（3）質(zhì)量控制。待粉噴樁成樁7d后，可采取開挖檢測(cè)的方式進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，主要檢測(cè)內(nèi)容為成型情況和粉噴樁不同部位的拌和是否均勻。待成樁28d后，可采用試驗(yàn)檢測(cè)法對(duì)樁身無側(cè)限抗壓強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。在工程總樁數(shù)內(nèi)抽檢樁數(shù)必須控制在20%以上。待完成粉噴樁施工之后，樁體強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度80%以上，可進(jìn)行鉆芯取樣檢測(cè)樁體強(qiáng)度，可得樁體完整、飽滿、光滑，說明成樁質(zhì)量良好。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著時(shí)代的發(fā)展，人們生活水平越來越高，對(duì)交通出行安全提出了更高的要求。公路作為交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，在影響公路建設(shè)質(zhì)量的眾多因素中，路基抗剪強(qiáng)度、地基壓縮性等影響嚴(yán)重，尤其是軟土地基施工建設(shè)。若不能很好地處治軟土病害，將危害公路工程整體質(zhì)量和使用壽命。為此，必須在全面了解軟土工程性質(zhì)的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程實(shí)際情況，合理選擇施工加固方法，從而有效提升工程質(zhì)量。

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