公路工程軟土路基施工技術(shù)處理

蔡云風(fēng)

(福建省第一公路工程公司)

隨著各地區(qū)公路工程的興起，我國(guó)的公路施工技術(shù)也有了很大進(jìn)步，但軟土地基的處理仍然是一個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題。本工程處于聯(lián)十一線(xiàn)(莆田鏡)涵江江口至仙游楓亭段，采用的主要施工技術(shù)為擠密砂樁結(jié)合土工格柵的方法，以及水泥粉煤灰碎石樁(CFG 樁)復(fù)合地基。

1 工程概況

聯(lián)十一線(xiàn)(莆田鏡)涵江江口至仙游楓亭段工程A2 合同段位于江口鎮(zhèn)，樁號(hào)為K2 +100 ～K5 +100，全長(zhǎng)3 km。路基寬度40 m，荷載等級(jí)為公路一級(jí)。該合同段軟基地段，不良地質(zhì)主要是海灣灘涂地段的軟土，多為海積和陸地河水沖積形成，沿途有較多的池塘、海鮮塘。本段軟土路基屬于海積平原地貌，地形較平緩，地面標(biāo)高約1.2 ～6.1 m。上覆土層為第四系填土層(Q4ml)、沖海積淤泥、卵石(Q4al +m)。該路段分布有流塑狀淤泥，厚度9.1 ～12.9 m。場(chǎng)地內(nèi)地表水主要為湄洲灣海水及養(yǎng)殖用水，常年 流水，水位受海潮影響較大。本次勘察鉆孔所揭露深度范圍地下水埋深0.60 ～0.90 m，標(biāo)高2.72 ～3.27 m。本次設(shè)計(jì)僅以本路線(xiàn)十個(gè)鉆孔地質(zhì)勘探資料作參考，待地質(zhì)資料完善后再進(jìn)行局部?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)，本工程全過(guò)程采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法。

2 處理軟土路基時(shí)需要考慮的因素

2.1 道路條件與施工區(qū)段

如果公路等地較低，可先進(jìn)行路面鋪設(shè)，高級(jí)公路施工的可將平整度作為參考標(biāo)準(zhǔn)。一般在公路施工區(qū)段雖然有較高的剩余程度，但如果保持均勻且低速驟降，施工路面的平整度不會(huì)完全喪失。因?yàn)槭艿绞Ｓ喑两档挠绊懀c構(gòu)造物連接的路段會(huì)發(fā)生錯(cuò)臺(tái)現(xiàn)象，危害性極大。一旦公路路基的穩(wěn)定性無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，就會(huì)增大土大力，使橋臺(tái)穩(wěn)定性受到影響，很可能由于側(cè)向位移而出現(xiàn)安全事故，所以應(yīng)注意道路施工區(qū)段與構(gòu)造物之間連接處的處理。

2.2 道路尺寸與施工環(huán)境

在公路施工過(guò)程中路堤厚度與寬度也是需要加以考慮的重要因素，因?yàn)檫@兩種因素會(huì)直接影響軟土路基施工技術(shù)處理方案的選擇。所以如果設(shè)計(jì)的路堤高度偏大，且穩(wěn)定性差，會(huì)在一定程度上制約壓重法的使用，當(dāng)路堤的寬度與高度增加時(shí)，黏土層沉降就會(huì)更容易出現(xiàn)于路基之中。一般情況下，公路施工會(huì)受到施工環(huán)境的影響，包括公路路基振搗、施工噪聲、地下水位變化、在處理軟土地基時(shí)必須綜合考慮上述因素。在軟土路基的施工中，假如路基高度增大，就會(huì)引起周?chē)坊∑鸹钪两怠榱吮苊獬霈F(xiàn)此類(lèi)現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)考慮如何對(duì)剪切變形進(jìn)行控制，合理選擇施工技術(shù)，使施工環(huán)境的影響降到最低。

3 公路工程軟土路基的施工技術(shù)處理

根據(jù)本項(xiàng)目沿線(xiàn)軟土地基的分布特征及軟土性質(zhì)，從施工難易程度、對(duì)周?chē)h(huán)境的影響、工期和工程造價(jià)等方面進(jìn)行論證比較，在確保不留下質(zhì)量隱患的前提下，擬定了軟基處理方案:(1)一般軟土地基及涵洞路段:采用擠密砂樁結(jié)合土工格柵的方法進(jìn)行軟基處理，擠密砂樁處理深度穿透軟土層，進(jìn)入地基持力層不小于50 cm 徑50 cm，按等邊三角形布設(shè)，間距根據(jù)計(jì)算確定。(2)橋頭路段:橋頭引道路段采用CFG 管樁進(jìn)行處理，樁頂設(shè)置碎石砂墊層和雙向土工格柵。CFG 管樁處理深度穿透軟土層，進(jìn)入地基持力層不小于100 cm。橋頭引道軟基處理范圍為橋臺(tái)臺(tái)后30 m 至臺(tái)前錐坡坡腳外1 m。CFG 樁樁徑50 cm，按等邊三角形布設(shè)，間距根據(jù)計(jì)算確定。現(xiàn)將施工技術(shù)進(jìn)行如下介紹。

3.1 土工格柵技術(shù)

在公路工程的軟土路基處進(jìn)行土工格柵的施工時(shí)首先應(yīng)保證場(chǎng)地平整，沒(méi)有雜物，如堅(jiān)石等，且沒(méi)有碎石塊一類(lèi)的堅(jiān)硬凸出物存在于其上下面填料中，避免損壞格柵，另外為了保證基地干硬，應(yīng)引出路基中的水，接著需要鋪設(shè)第一層土工格柵，需要將其全面鋪設(shè)于平整的下承層之上，不可褶皺、坑洼或扭曲，必須與下承層緊貼，且保持緊繃、平順。從軟土路基的一段開(kāi)始鋪網(wǎng)，鋪設(shè)時(shí)與路線(xiàn)垂直。最后繼續(xù)鋪設(shè)即可，雙層土工格柵應(yīng)交替錯(cuò)開(kāi)其上、下層接縫。在施工時(shí)應(yīng)注意鋪設(shè)好的土工格柵后及時(shí)進(jìn)行填料填筑，避免其長(zhǎng)時(shí)間受到陽(yáng)光曝曬，性能劣化，另外應(yīng)禁止所有施工車(chē)輛和機(jī)械在其表面行駛或堆放，避免受到人為損壞，若土工格柵出現(xiàn)破損，需要重新更換或立即修復(fù)。

3.2 擠密砂樁技術(shù)

擠密砂樁技術(shù)在公路工程施工中比較常見(jiàn)，是常用的地基處理技術(shù)之一，其適用的地基包括雜填土、素填土、粘性土、粉土和松散砂土等，能夠?qū)⒌鼗鶖D密。采用有關(guān)的施工設(shè)備，如沉管灌注樁等，使管內(nèi)的砂石料經(jīng)過(guò)管底部的鋼管(帶有活瓣管靴)沉入地下預(yù)定深度，接著將壓縮空氣引入，可提提停停或邊振邊提，從管底端活門(mén)將管內(nèi)的砂石料壓出，并一直補(bǔ)充，直到有擠密砂樁體形成。該技術(shù)在處理軟土地基時(shí)的作用主要是置換，同時(shí)也發(fā)揮了豎向排水通道的功能，以等邊三角形的方式布設(shè)砂樁，樁間距涵洞底部為0.9 m、涵洞與路基過(guò)渡段為1.2 m，一般路段為1.5 m，成孔直徑為50 cm，樁打穿軟土層進(jìn)入下臥層不得 小于0.5 m。在樁頂設(shè)置砂墊層50 cm，夾兩層雙向鋼塑復(fù)合土工格柵。

3.3 CFG 樁復(fù)合地基技術(shù)

CFG 樁是由石屑、碎石、粉煤灰、水泥和水以一定的比例拌和，從而制成混合料，并灌制成樁，而且形成樁型的粘結(jié)強(qiáng)度可變，褥墊層、樁間土和樁共同形成復(fù)合地基。樁體中以碎石作為粗骨料，中等粒徑骨料則選擇石屑，從而達(dá)到良好級(jí)配由于橋臺(tái)會(huì)受到擠土效應(yīng)的影響，本工程利用了內(nèi)泵壓和長(zhǎng)螺旋鉆管工藝。另外，為了對(duì)樁土應(yīng)力比進(jìn)行調(diào)整，使樁能夠充分發(fā)揮作用，在樁頂處設(shè)置了50 cm 的褥墊層，級(jí)配為碎石砂且加筋。為避免因?yàn)閼?yīng)力集中而導(dǎo)致樁頂刺入過(guò)大，將樁帽設(shè)置于樁頂，樁帽采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，雙面配筋，通過(guò)現(xiàn)澆混凝如連接樁和樁帽。按等邊三角形布置CFG 樁，樁身強(qiáng)度為C20，樁直徑為50 cm。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是施工速度快、便捷，沉降小，加固效果好，承載力強(qiáng)，可使施工時(shí)間大幅度縮短。

圖1 CFG 樁復(fù)合地基技術(shù)

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，如果公路工程中存在軟土地基，在施工時(shí)必須綜合考慮道路條件、施工區(qū)段、道路尺寸和施工環(huán)境等問(wèn)題，從而科學(xué)、合理地選擇處理技術(shù)，避免整個(gè)工程的質(zhì)量與安全性受到影響。本工程中采用的土工格柵技術(shù)質(zhì)量可靠、施工便捷、功效高且成本低，擠密砂樁技術(shù)可增強(qiáng)地基的密實(shí)度，而CFG 樁復(fù)合地基技術(shù)可提高地基承載力，施工快速、簡(jiǎn)單，施工后沉降小，這些技術(shù)的應(yīng)用使軟土地基得到了恰當(dāng)處理，有效保障了公路工程的整體質(zhì)量。

［1］賀昆.以江西某公路工程為例淺析公路工程軟土路基施工技術(shù)［J］.珠江水運(yùn)，2014，(11):74－75.

［2］張晶，簡(jiǎn)輝.以軟土路基施工質(zhì)量控制避免公路的沉陷［J］.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，(14):57.