復(fù)合地基技術(shù)在高速公路軟基處理中的運用

張兆元

（中交第二公路工程局有限公司，陜西 西安 710000）

復(fù)合地基技術(shù)在高速公路軟基處理中的運用

張兆元

（中交第二公路工程局有限公司，陜西 西安 710000）

對軟土路基鑒別方法及復(fù)合地基技術(shù)進(jìn)行簡要介紹，以國內(nèi)某高速公路軟基處理為例，探討粉噴樁法、碎石樁法復(fù)合地基技術(shù)在公路軟基施工中實際應(yīng)用，并對復(fù)合地基技術(shù)應(yīng)用效果做出評價，旨在為相關(guān)研究提供一定思路。

復(fù)合地基技術(shù)；高速公路；軟基處理

【引 言】

良好的軟基處理，對保障客運安全運營意義重大，高速公路軟基處理屬于系統(tǒng)化工程，施工比較復(fù)雜，需要在施工時兼顧到施工地點的地質(zhì)環(huán)境及土質(zhì)等因素。為充分減少軟土路基整體或局部沉降等病害，要對地基處理施工技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化。現(xiàn)階段，復(fù)合地基技術(shù)在高速公路軟土路基施工中的應(yīng)用越來越廣泛，為軟基處理帶來更多方向。

1.軟土路基鑒別方法與復(fù)合地基技術(shù)

1.1 軟土路基鑒別方法（1）外觀：通常情況下，觀察到灰色細(xì)粒土，基本上可以斷定為軟土路基；（2）含水量：這里所指的含水量是指軟土的天然含水量，可通過相關(guān)試驗進(jìn)行測定

（3）強度：利用十字板剪切技術(shù)，來對土質(zhì)強度進(jìn)行測量，進(jìn)而判定是否屬于軟土路基范疇；

（4）孔隙比：指在天然狀態(tài)下，軟土粒與孔隙之間的體積比，可通過測量土粒比重、天然密度、含水量開確定孔隙比[1]。

1.2 復(fù)合地基技術(shù)

在天然地基內(nèi)部添加鋼筋等材料，即是所謂的復(fù)合地基，能夠?qū)μ烊坏鼗M(jìn)行有效處理，使局部土體穩(wěn)定性得到進(jìn)一步強化。復(fù)合地基由兩個部分組成，一是天然地基，二是被改良后的地基土體。在荷載力的影響下，復(fù)合地基將承擔(dān)大部分荷載作用。

2.復(fù)合地基技術(shù)在高速公路軟基處理的應(yīng)用

2.1 工程實例

以國內(nèi)某高速公路建設(shè)為例，探討復(fù)合地基技術(shù)在高速公路軟基處理中的實際應(yīng)用。該高速公路建設(shè)情況詳見表1。

表1 該高速公路建設(shè)情況

本工程地處沖擊平原，軟土層廣泛部分，局部缺失，且分布無明顯規(guī)律。地質(zhì)報告顯示，軟土層包括兩層，首層軟土主要由人工填土、亞粘土、砂性土及巖石風(fēng)化層。第二層埋深較大，厚度變化在0.7-15.4m。

2.2 粉噴樁法

通過詳細(xì)分析及科學(xué)論證，最終決定采用粉噴樁法進(jìn)行復(fù)合地基處理。粉噴樁法能夠有效利用壓縮空氣作用，充分采用粉體噴射攪拌設(shè)備進(jìn)行鉆孔處理，進(jìn)而采用粉噴方法將水泥、砂石等固體施工材料噴進(jìn)需要進(jìn)行處理軟土層內(nèi)部。粉噴樁法以霧狀形式進(jìn)行噴射，通過再次攪拌、壓縮處理工藝最大程度吸收軟土內(nèi)部水分，并在此過程中產(chǎn)生一定物化反應(yīng)，最終固結(jié)軟土層，使其能夠承受更大荷載力。應(yīng)用粉噴樁法，能夠形成性能良好的樁體，進(jìn)而增加軟土路基的穩(wěn)定性及強度。另外，在采用粉噴樁法時，由于其預(yù)壓時間較短，且能夠快速形成強度較高的結(jié)構(gòu)體。權(quán)威研究認(rèn)為，通常含水量在30%左右的軟基處理時，比較適宜采用粉噴樁法[2]。本高速公路建設(shè)工程軟土層最大含水量為29.6%，因此適宜采用粉噴樁法進(jìn)行施工。表2為粉噴樁法主要控制要求。

表2 粉噴樁法質(zhì)量控制主要要求

2.3 粉噴樁法復(fù)合地基處理要點

由于此層沉降發(fā)生在近期，因此工程性質(zhì)比較差，受到施工的擾動作用后，部分軟土變成稀泥。根據(jù)實際情況，在采用粉噴樁法復(fù)合地基處理方法時，要從以下幾個方面進(jìn)行質(zhì)量控制：

（1）水泥控制：本路段施工過程中，將水泥用量嚴(yán)格控制在20000噸之內(nèi)，為充分保證施工進(jìn)度，并控制施工質(zhì)量，要選擇質(zhì)量較高的水泥材料，并使其固定用在與之對應(yīng)的鉆機上，防止材料之間發(fā)生摻雜。

（2）樁身控制：施工過程中，要對粉噴樁身的尺寸進(jìn)行合理控制，處理時要嚴(yán)格按照5%-10%左右的頻率，對樁長進(jìn)行隨時檢查。檢查粉噴樁樁徑時，通常要使用鐵鍬向下挖10cm左右的深度。

（3）攪拌控制：軟土與水泥的均勻攪拌，是提高粉噴樁法施工質(zhì)量的關(guān)鍵，能夠有效保證樁體自身的強度[3]。通過長期實踐工作證實，對粉噴樁進(jìn)行二次攪拌，能夠有效提升施工效率，對施工質(zhì)量具有較大的影響。

（4）樁徑控制：本工程根據(jù)實際需要，將粉噴樁徑設(shè)計為0.5m，其樁長則根據(jù)具體狀況進(jìn)行科學(xué)設(shè)計，長度合理控制在5-10m。根據(jù)實際需要，將粉噴樁平面布置成梅花形狀，并在涵基下、近橋臺25m范圍內(nèi)將樁距布置為1.2m，外樁距則為1.5m。

2.4 碎石樁法復(fù)合地基處理要點

本工程部分路段采用碎石樁法復(fù)合地基處理方法，這是由于此路段地下水位相對比較高，且上部土質(zhì)主要為亞砂土，厚度在1.1-1.5m之間，中部位置在地下水位下部，粘粒含量＞10%，且厚度在1.9-2.7m之間。下部土質(zhì)為亞粘土，厚度

3.2 -3.7m。根據(jù)施工人員科學(xué)評估，認(rèn)為此段采用碎石樁法進(jìn)行復(fù)合地基處理更為合理，詳細(xì)施工控制要點如下：

做好準(zhǔn)備工作，對施工現(xiàn)場進(jìn)行平整處理，避免地面、高空相關(guān)物體對施工產(chǎn)生不良影響。測量防線，準(zhǔn)確確定樁位。樁機就位后，要對樁管的位置進(jìn)行矯正，檢查樁管長度。施工時，要嚴(yán)格按照“由外向里”的施工順序進(jìn)行處理，相鄰的樁位要進(jìn)行間隔性跳打。振搗、拔管等處理要嚴(yán)格按照施工要求執(zhí)行,有效提高樁管，使其高于地面位置后停振，移動樁機至另外樁位進(jìn)行重復(fù)性作業(yè)[4]。施工過程中，若發(fā)現(xiàn)軟土層中存在大量淤泥，且對正常施工造成影響時，應(yīng)及時停工，并進(jìn)行對癥處理。打樁過程中，要隔行進(jìn)行跳打，避免土層及土體發(fā)生嚴(yán)重變形，同時也防止出現(xiàn)斜孔現(xiàn)象。

3.復(fù)合地基技術(shù)應(yīng)用效益分析

高速公路建成后，經(jīng)歷多次雨水浸泡，通過對采用粉噴樁法、碎石樁法的路段的連續(xù)

性監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)在近三年的使用過程中，該高速公路路面平整，軟土地基具有較高的穩(wěn)定性，橋頭、涵頭未出現(xiàn)顯著的地基下沉情況，也無明顯跳車現(xiàn)象。說明采用粉噴樁法、碎石樁法等復(fù)合地基技術(shù)處理高速公路軟土路基，效果明顯持久，可在未來相關(guān)建設(shè)項目中加以推廣。在實際工作中，要重視復(fù)合地基技術(shù)的關(guān)鍵作用，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合實際施工情況，不斷對復(fù)合地基技術(shù)進(jìn)行完善，進(jìn)一步滿足高速公路建設(shè)需要。

【結(jié)束語】

軟土地基是公路建設(shè)過程中常見的施工問題，由于其形態(tài)復(fù)雜多變，往往對地基處理質(zhì)量提出更高要求。為此，在對公路軟基實施相應(yīng)處理時，需首先結(jié)合施工場地質(zhì)情況，詳細(xì)分析施工過程可能出現(xiàn)的風(fēng)險問題，進(jìn)而采取行之有效的處理方法。本文主要對粉噴樁法及碎石樁法復(fù)合地基處理方式進(jìn)行分析，提示在實際工程中，要根據(jù)實際情況選擇施工方法，保證高速公路路基工程的穩(wěn)定性，并減少成本支出，在保證施工質(zhì)量的同時，要兼顧到軟土地基處理的經(jīng)濟性。

[1]韓史旭征立志.邢衡高速公路軟土地基CFG樁處治技術(shù)優(yōu)化研究[D].長安大學(xué)，2012.

[2]洪勤.PTC管樁復(fù)合地基在高速公路軟基處理中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代交通技術(shù)，2012，13（03）：12-15.

[3]張超.管樁復(fù)合地基法在高速公路軟基處理中的應(yīng)用研究[J].黑龍江交通科技，2012，18（09）：2-3.

[4]彭俊杰，辛酉陽.CFG樁復(fù)合地基在化新高速公路軟基處理中的應(yīng)用[J].粉煤灰綜合利用，2011，21（06）：48-50.

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1007-6344（2016）02-0191-02