論公路軟基處理的施工技術及質量控制

張美祥

(江蘇金堰交通工程有限公司,江蘇泰州 225500)

論公路軟基處理的施工技術及質量控制

張美祥

(江蘇金堰交通工程有限公司,江蘇泰州 225500)

文章通過對軟土的性質和軟土地基處理要求的描述,提出了兩個軟基處理的具體方法,并分別對其優點和施工質量控制措施進行總結。

軟基 施工技術 質量控制

1 概述

在公路結構中，路基作為路面的支承結構，對公路的穩定性和承載力起著非常重要的作用。公路通車后，交通載荷壓力將通過路面結構傳遞到路基，所以，為保證道路的正常使用，必須要確保路基的施工質量。在公路建設中，常常會在沼澤、湖、塘、江河、盆地及山間洼地分布有沉積的軟土，要在這些地區修筑路基，必須要進行加固處理才能夠防止路基失穩和過量沉降。所以，軟土地基處理也是公路工程建設的一個重要環節，對待不同的軟土地質，應根據施工條件來選擇不同的施工方法，并通過相應的措施對施工質量進行控制。

2 軟土的性質

軟土是淤泥、淤泥質土、軟黏性土的總稱。軟土親水性強但透水性弱，具有明顯的方向感，所以在施工中，由于軟土地基中孔隙水壓力較高，影響其強度，壓實地基時較為困難，且行車和施工作業都不方便。

軟土還具有壓縮性強、抗剪強度低的物理特性。由于軟土及沼澤空隙較大，土粒間連接結構不穩定，具有高壓縮性的特點，且隨著液限的增加而增強；抗剪強度低與排水固結有著密切的關系，排水剪切時，抗剪強度會隨固結程度增加而增大。

3 軟土地基的處理要求

軟土有本身獨特的物理性質和力學性質，當公路修筑在軟土層之上，如何采取有效的施工組織和計劃，才能夠保證軟土地基的合理極限高度？如何通過載荷承受力和軟土厚度等來保證地基的沉降量？下面的幾點基本原則是在施工開始時必須要了解的。

(1)軟土地段路基應該提前安排施工，以保證在路堤完成后留有沉降期，如果設計中沒有明確規定，一般不少于6個月，沉降期內不應在路堤上進行任何后續工程。在地基的固結度達到設計的規定值時，確保路基沉降趨于穩定時，才可以修筑路面。(2)工程進行中要實時做好沉降監測，監測沉降板要安裝在路中線上，縱向間距以200m為宜，在橋頭引道路堤，要安裝在路中線和兩側路肩邊緣線上，以50m間距為宜。(3)路堤填筑中，填一層要監測一次，水平位移每晝夜不應超過0.5cm，沉降量不應大于1.5cm，當超過時就要暫停填筑，等到沉降量及位移量小于規定值后再繼續施工。

4 軟基處理的施工技術

當路堤的穩定性和沉降計算不能滿足設計要求時，就需要對軟土、沼澤地基進行加固，加固的方法有很多，下面就以袋裝砂井技術和粉噴樁施工技術為例，進行具體的分析和總結。

(1)袋裝砂井施工技術。1)施工方法概述：袋裝砂井的施工，是將裝有空袋的導管，按設計的井位就位，整理樁尖并使之與導管緊密結合，再將導管沉入到低于設計高程的10到20cm處，通過振動，將干砂裝入袋中，砂袋裝滿后即可卸下，擰緊套管上蓋并提升導管。當砂袋按要求長度露出地面，一個袋裝砂井完成，將導管移至下一個砂井位置，繼續施工。在施工準備的材料選擇中，要注意選擇使用聚丙烯、聚乙烯材料制成，抗拉強度、滲透系數合乎規格的砂袋；砂子要選擇堅硬、干燥、清潔、無雜質的中、粗砂。2)優點：袋裝砂井加固地基的施工技術最早是1934年美國加州公路局發明和采用的，是利用袋裝砂井作為排水通道，使軟基中的水分排出，從而縮短固結時間。袋裝砂井作為普通砂井技術的提高和發展，是砂井排水法的延續，它與普通砂井相比具有以下優點：①完全杜絕了砂井斷樁和縮頸的病害。袋裝砂井是把砂裝入具有良好透水性、足夠抗拉強度的編織袋內，可以避免斷樁、縮頸等妨礙排水作用的現象產生。②袋裝砂井方法在造孔中可采用較輕的設備，改善較軟地基的施工條件。③在滿足相同排水要求的條件下，袋裝砂井的直徑更小，可以節省砂井的用砂量，節約成本。3)施工質量控制措施。①施工中要特別注意控制砂袋的直徑，首先要根據砂樁的周長計算砂袋的直徑，對砂袋按尺寸剪裁，選用的導管內徑要略大于設計的樁徑，保證砂袋在施工中能順利進入管中。②在袋裝砂井施工中，需對井距、井長、井深、豎直度、灌砂率進行抽樣檢查，將偏差控制在設計要求的范圍內。③在用樁架吊起砂袋入井時，應確保砂袋垂直下井，防止砂袋發生扭結、磨損、斷裂等。完成裝砂后，提升鋼套管時，要垂直提起，防止磨損砂袋。

(2)粉噴樁施工技術。1)施工方法概述：粉噴樁施工技術于20世紀70年代首先由日本和瑞典分別提出、推廣和應用，我國于80年代初引入此項技術，主要適用于加固各種成因的飽和軟粘土。粉噴樁施工是在鉆機鉆孔時，回轉轉盤和加壓機構通過鉆桿向鉆頭施加作用力，鉆頭在軸壓力和回旋扭距作用下切入土層切碎土體達到設計深度后，然后反向旋轉提升鉆頭，同時利用壓縮空氣輸入水泥和石灰粉體，通過鉆頭的攪拌作用，使固化劑和土體充分拌和，邊提升鉆頭邊噴入固化劑，邊攪拌邊混合，直到鉆頭提出地面完成一根樁的施工。2)優點：①粉噴樁施工利用攪拌法將水泥固化劑和原土地基軟土攪拌混合，最大限度利用了原土；②粉噴樁施工對軟土周圍構造物影響程度較小，因為攪拌時一般不會將地基擠出；③通過粉噴樁技術加固后的土體重度基本不變，這就不會對軟土下臥層產生附加沉降；④粉噴樁施工造價低廉，施工速度較快。3)施工質量控制措施：①因為不同施工地段具有不同的地質條件，所以在粉噴樁施工前必須先進行工藝試樁，以此克服盲目性，確保粉噴樁加固地基收到預期的效果。試樁數量一般不少于5根，通過試樁能夠為施工提供滿足設計噴粉量的各種操作參數，如管道壓力、灰罐壓力、鉆機提升速度、鉆進速度、攪拌速度等。②計量粉體是控制粉噴樁施工技術的關鍵，因為粉噴樁的質量好壞與水泥摻入量的多少，及噴粉的均勻性有直接的關系。目前一般較為常用的是電子稱重法與鉆機深度相結合的計量裝置，它能在記錄上反映深度、相對應每延米的噴粉量、總灰量等。③成樁時，要先用噴粉樁機在樁位鉆孔，達到設計要求深度后，將鉆頭以0.5m/min速度邊攪拌、邊提升，同時通過水泥鉆桿端噴嘴定時定量向攪動的土體噴粉，使土體和水泥進行充分攪拌混合，形成水泥、水、土混合體。④樁體噴粉要求一氣呵成，不得中斷，每根樁宜裝一次灰并攪噴完，噴粉深度在鉆桿上標線控制，噴粉壓力控制在0.5-0.8MPa。

5 結語

軟土地基對公路建設有著極大的危害性，處理不當就會出現地基失穩、不均勻沉降，以致影響公路的正常建設和使用。通過公路前輩們的不斷研究和實踐，目前對軟土地基的處理方式已有很多，而具體在工程中應該采用哪種方式最為合理和科學，應該根據地質和施工現場的實際情況進行判斷和定奪，所有施工應以保證工程質量作為檢驗工作是否合格的唯一標準。

[1]郭振霞.公路工程軟土地基處理方法[J].交通世界(建養.機械),2010年05期.

[2]顏克濤.某工程軟土地基處理與施工方法的研究[J].民營科技,2011年07期.

[3]葉志敏.深層水泥攪拌樁在地基處理中的應用研究[J].科技傳播,2011年13期.