淺議公路施工中的軟土地基處理技術(shù)

吳德晗

摘要：加快公路建設(shè)不僅可以有效地促進(jìn)區(qū)域交通的發(fā)展，而且可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)利益的可持續(xù)增長。在道路建設(shè)中，公用事業(yè)的建設(shè)面臨許多問題，特別是與基礎(chǔ)特殊因素有關(guān)的病害，很容易導(dǎo)致道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的下降。為了避免在軟土地基上出現(xiàn)問題，施工企業(yè)必須相應(yīng)地優(yōu)化和改進(jìn)施工技術(shù)，以便不斷優(yōu)化道路施工計(jì)劃。

關(guān)鍵詞：公路施工;軟土地基;處理技術(shù)

1軟土地基的特點(diǎn)

軟土地基一般出現(xiàn)在臨近江河區(qū)域，或者雨水量比較多的谷地，也有可能緊靠煤礦開采地。軟土地基的主要特點(diǎn)有：（1）土質(zhì)松散，空隙比較大，很容易攜帶水分。通常來說，軟土地基主要由淤泥構(gòu)成或者是黏土顆粒構(gòu)成。通常含有一定量的機(jī)物質(zhì)，容易受環(huán)境的影響。此外，軟土地基的含水量一般在40%～76%。（2）軟土地基抗剪強(qiáng)度差。軟土地基抗剪強(qiáng)度不高于20kPa，而且由于含水量比較多，如果在施工過程中沒有做好排水疏導(dǎo)，就會(huì)降低抗剪能力。（3）軟土地基結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。軟土地基具有不穩(wěn)定性，在外力的影響下，或者受到自然條件的影響地基穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生改變。由于我國自然環(huán)境差異比較大，不同的地區(qū)軟土地基的成分和材料不同，軟土地基的特點(diǎn)也就不同。

2工程概況

本文以江蘇某軟土地基為例，其道路總長度為12.606km。該項(xiàng)目軟土區(qū)的土壤濕度范圍為32%至37%。用滲透測試儀測得30cm深處的地基承載力為85～160kPa，60cm地基的允許載荷為75～150kPa，90cm深度地基的承載力為65～120kPa。壓縮系數(shù)為0.7～1.52，十字板抗剪強(qiáng)度為23～46MPa，壓實(shí)比（4.03～33.2）×104cm/s，快速剪切附著力4.4～10.6kPa，摩擦角為4～11.2°。該項(xiàng)目的泥土處于軟塑性狀態(tài)。如果強(qiáng)度被破壞，則土壤層將被嚴(yán)重破壞，并且將會(huì)表現(xiàn)出明顯的流動(dòng)性。另疏松細(xì)粒土的液限和自然孔隙度均大于1.0，且水含量為35%，十字板的剪切強(qiáng)度也小于35kPa。因此施工團(tuán)隊(duì)根據(jù)場地使用的要求、環(huán)境、地質(zhì)規(guī)格和項(xiàng)目工期等各種考慮，將CFG樁地基法應(yīng)用于路段的軟基。

3公路建設(shè)中軟土地基處理的分析與建議

3.1排水混凝土芯砂礫石樁加固技術(shù)

采用預(yù)制鋼筋混凝土核心樁和碎石樁核殼組合樁芯和墊層組合樁，將混凝土芯砂砂礫樁組合成樁。預(yù)制鋼筋混凝土樁作為斜交鋼筋，砂礫石作為垂直排水體，碎石墊層或砂墊層作為水平排水，樁荷載作為一個(gè)壓縮系統(tǒng)。該方法可通過地基土的固結(jié)，加速樁基礎(chǔ)孔隙水壓力的消散，在施工后控制沉降范圍內(nèi)的樁壓固結(jié)，提高地基承載力和穩(wěn)定性。長板短樁法，長短樁法是采用塑料排水板和長短水泥攪拌樁基礎(chǔ)，長塑排水板對(duì)排水固結(jié)作用，可以提高短水泥短樁的地基承載力和穩(wěn)定性，彌補(bǔ)長時(shí)間的排水固結(jié)問題。我國使用的很多施工都是振沖樁，振沖樁施工加工過程中會(huì)出現(xiàn)很明顯的擠壓現(xiàn)象，這種現(xiàn)象會(huì)使樁體傾斜現(xiàn)象明顯，甚至樁體斷裂，影響周邊群眾房屋質(zhì)量影響很大。路基在施工過程中也會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，影響了路基的穩(wěn)定性，這也使得整個(gè)道路的施工質(zhì)量大大降低，所以為了能夠有效地控制這種現(xiàn)象，必須給予鋼筋、樁，在設(shè)置適當(dāng)長度的同時(shí)，為了提高路基的穩(wěn)定性，也在后護(hù)道施工過程中，泵壓鉆孔灌注樁的施工過程可以反映很好的效果，可以有效地控制擠壓效果，同時(shí)，還可以減少施工過程中的施工噪聲，很大程度上影響了施工質(zhì)量，但這種施工成本很高，在實(shí)施過程中消耗量比較高，要求很高。

3.2表面處理技術(shù)

首先，需要選擇合適的鋪墊材料，提高排水效果，降低水分對(duì)軟土地基的影響，為后期施工打下基礎(chǔ)。通常情況下，在對(duì)軟土地基進(jìn)行表面處理的時(shí)候，施工人員會(huì)采用粗砂，并控制砂礫的級(jí)配，將砂礫均勻地鋪散在軟土地基的表層。為了能夠提高表層處理效果，還需要在軟土地基的表層鋪設(shè)土工織物，減小軟土地基在使用過程中產(chǎn)生的不均勻沉降，有效提高高速公路工程路基表層的承載力。在對(duì)高速公路表層進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，還需要設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)。通過添加一些添加劑，提高土質(zhì)的密度，改善路基的壓縮性能，可以在一定程度上提高路基的硬度和強(qiáng)度。在實(shí)際施工中，一些施工團(tuán)隊(duì)會(huì)選擇熟石灰、水泥、石灰石等作為添加劑來降低軟土地基的含水量，從而起到了加固的效果，這在很大程度上提高了軟土地基的穩(wěn)定性。另外在設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員會(huì)采用挖溝槽的方式促進(jìn)排水，這樣也能夠起到降低軟土地基含水量的效果，保證軟土地基表層的排水性能。

3.3CFG樁的施工工藝

CFG打樁前應(yīng)預(yù)先安裝臨時(shí)排水溝，以減少地表水的量，以便隨后清除草皮。用50cm的爐渣填充軟土地，平整并輕輕滾動(dòng)，以提供支撐裝置的空間。樁基進(jìn)入現(xiàn)場后，應(yīng)根據(jù)伸出的樁體的長度和地下埋管的深度確定埋管的高度和支撐長度。安裝樁基并調(diào)整壓載位置，使樁體與垂直方向的偏差在1%以內(nèi)，并且平面位移的差異小于15cm。在下降過程中，電流用于記錄位置直到沉管達(dá)到指定的高度為止。樁基停止后，將混合物倒入樁管中，而混合物倒入時(shí)的塌落度應(yīng)為3～5cm，浮漿的厚度應(yīng)為15～18cm。打開振動(dòng)馬達(dá)，使其振動(dòng)5～10s，然后執(zhí)行拔管操作。拔管率應(yīng)維持在1.2～1.5m/min，當(dāng)拔管時(shí)遇到淤泥或泥濘的土壤時(shí)，應(yīng)降低速度，確保樁滿足設(shè)計(jì)要求后，移開落水管，并使用濕的粒狀黏土覆蓋頂部。

成樁完成后，將8～20cm的碎石顆粒作為碎石墊子放在CFG樁上，墊子的厚度最好為30cm。樁堆完成28天后，每臺(tái)機(jī)器隨機(jī)選擇10套分別使用150mm立方體的混合物確定抗壓強(qiáng)度28d（不應(yīng)小于10MPa），并提取10%的樁以進(jìn)行動(dòng)態(tài)變形減小測試。測試中，樁身的強(qiáng)度必須大于10號(hào)混凝土的強(qiáng)度。

對(duì)于CFG樁的某些截面，由于受“三桿”的影響，無法進(jìn)行振動(dòng)壓載物的施工，因此選擇了開挖方法進(jìn)行施工。首先，根據(jù)樁位置布置圖測量并放置樁位置線，與樁位置中心點(diǎn)的偏差小于2cm。用取土器成孔，深度誤差小于0.1m，與垂直線的偏差小于1%。將孔形成計(jì)算出的深度后，使用管道方法填充材料。澆注前檢查管道是否順暢。在第一根柱子充滿水泥砂漿以潤濕管道，在澆筑過程中，將管道澆注并振動(dòng)直到其到達(dá)樁頂。澆完后，用一層土覆蓋絕緣層。

3.4深層攪拌樁法

深層攪拌樁法是一種比較高效的軟土地基處理技術(shù)。在處理過程中，按照相關(guān)的工藝原理，選擇合適的材料進(jìn)行施工。這種方法可以分為水泥粉煤灰碎石樁和水泥攪拌樁。按照軟土地基強(qiáng)化需求，對(duì)成樁的間距、直徑等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出準(zhǔn)確的比例，合理配比水泥漿料，從而保證成樁質(zhì)量和承載力。通過這種處理方式，也可以提高軟土地基的承載能力。

結(jié)論

公路建設(shè)水平的發(fā)展反映了一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，同時(shí)也是現(xiàn)代交通運(yùn)輸發(fā)展最基礎(chǔ)的組成部分，公路工程本身具有投資大、工期長的特點(diǎn)，要保證其在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的有效作用，就必須加強(qiáng)軟土地基的重要性。客觀地說，軟土地基處理技術(shù)是一個(gè)國際性的問題，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)一的模型進(jìn)行處理，要綜合運(yùn)用技術(shù)面、整體布置，不斷引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，提高施工人員技術(shù)素質(zhì)，才能有效地進(jìn)行，保證工程質(zhì)量。

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