黃土地質環境下路基處理方案設計

馬文華

（承德交通勘察設計院有限公司，河北 承德 067000）

黃土地質環境下路基處理方案設計

馬文華

（承德交通勘察設計院有限公司，河北 承德 067000）

在公路路基工程中，針對黃土地質條件，需要采取相應的措施對黃土路基進行處理。論文結合具體的某公路工程，闡述高壓旋噴樁注漿施工技術在黃土地質環境下路基處理方案設計中的應用，希望能對類似工程起到借鑒作用。

黃土地質環境；路基處理；方案設計；高壓旋噴樁

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.07.031

1 引言

隨著我國公路建設事業的不斷發展，公路建設不斷向著西部推進。在公路工程建設項目中，遇到的黃土地質環境軟土路基問題越來越多。為了滿足公路工程的施工要求，應對黃土路基問題進行處理[1]。在進行黃土路基處理設計方案的確定時，應以高質量和高標準為基礎，遵循經濟、合理的原則。本文結合具體的某公路工程，闡述高壓旋噴樁注漿施工技術在黃土地質環境下路基處理方案設計中的應用。

2 工程概況

本工程為某一高速公路施工建設項目。該公路的設計行車速度為100km/h。按照雙休車道進行設計。在該公路的沿線內分布著較多的黃土路基。黃土路基無法滿足工程的施工要求，因此，需要對其進行處理。

3 黃土軟基處理方案設計要求

在進行黃土軟基處理方案的設計時，應綜合考慮工程的地質條件、工期質量要求、材料供應等各方面的因素，遵循因地制宜、就地取材、綜合治理的原則，從而確保處理方案滿足技術先進、經濟合理的要求。

2）設計需滿足的條件。在對處治方案進行設計時，應從經

濟和技術等方面進行設計方案的比選，同時遵循先簡后繁、就地取材的原則。軟基路堤的設計宜采用動態設計方案，對于施工過程中各種因素的變化應及時進行收集，并根據要求對原設計進行適當的修改和優化。

4 黃土地區軟基處理設計方案

本工程采用高壓旋噴注漿法進行黃土軟基的處理。在進行設計時，重點考慮的內容為注漿的加固深度、有效樁長、樁身強度等。設計的注意內容包括樁徑、樁長、強度、布孔形式、孔距以及承載力等[2]。

在高壓旋噴注漿法的設計中，需要考慮的內容包括以下幾點：

1）當在軟土中存在相對硬層時，應先使樁長達到硬層處，然后在選擇合理的置換率。

2）當軟土較為深厚時，需要重點考慮樁身的強度和樁位的布置方式。這是因為樁身強度越大，則下臥層所受到的附加應力就越大，這會引起更大的沉降。

企業的財務信息化建設較弱會造成一系列效率低下的問題，首先，財務信息和數據無法更加高效準確的得到傳遞，各個項目之間無法及時共享財務信息，這在日益激烈的競爭環境和項目更加多元化的發展中會對企業的經營效率形成阻礙，不利于企業的經營效率的提升。其次，企業的財務管理信息化建設較弱導致企業的財務管理準確性降低，信息傳遞過程中更容易失真，企業應該應用更加先進的信息管理手段來進行財務管理，幫助企業制定合理的科學的財務管理體系，提升企業的財務管理水平。

3）在飽和黏性土中，單管發施工的噴射樁樁徑在0.6～1.2m之間。在硬土層和砂礫層中，考慮到土層在豎向上的變化，因此，需要進行復噴，以確保樁的完整性。

5 高壓旋噴注漿方案設計

根據本工程的具體情況，采用單管法就可以滿足工程要求和地基承載力，因此本工程確定采用單管法。

5.1 旋噴樁尺寸和強度設計

1）旋噴直徑的確定。旋噴直徑的確定直接關系到軟基處理工程的成敗。在進行固結體尺寸的設計時，需要考慮到的因素包括土質情況、注漿管的類型以及噴射技術等因素。在沒有相關試驗資料的情況下，對于小型的工程，可以根據經驗進行尺寸的選擇，但是對于大型的工程項目，則應通過現場的噴射試驗予以確定。經驗采用取值進行噴射樁直徑的確定往往存在較大的誤差，因此一般情況下，通過計算的方式以確定噴射樁的直徑。本工程的黃土為黏性土，其標準貫入值在2以下，因此，本工程噴射樁的直徑設計為0.6m。

2）旋噴樁強度的設定。在高壓旋噴注漿法中所采用的注漿材料為水泥。在進行固結體抗壓強度的初步設計時，應綜合考慮土層的性質，如表1所示為單管法固結體強度的參考表。對于固結體無側向抗壓強度一般情況下可以取為2MPa。

表1 單管法固結體強度的參考表

5.2 地基加固工程設計

1）單樁軸線承載力設計。在進行單樁軸線承載力的設計時，應采取相關計算公式進行計算，并通過現場的載荷試驗予以調整和確定。在計算時，需要重點考慮的因素包括樁徑和樁的面積。本工程噴射樁的單樁軸線承載力設計值為420kN。

2）復合地基承載力設計。在進行旋噴樁樁承載力設計時，考慮到旋噴樁的強度較低和經濟性兩個方面的因素，因此，需要對其復合地基承載力進行設計。當在黃土軟基中采用高壓旋噴樁進行處治，需要按照復合地基進行對待。對于黃土軟基高壓旋噴樁復合地基承載力的確定應采取相關計算公式進行計算，并通過現場的載荷試驗予以調整和確定。本工程所設計的復合地基承載力設計值為200kPa。

5.3 布孔形式及孔距

1）布孔形式。在進行噴射樁的平面形式進行布置時，需要考慮路基的加固目的。一般情況下，進行路基加固的布孔形式包括兩種形式，分別為三角形和矩形。在本工程中采用噴射樁進行路基的加固采用的是三角形的布孔形式。

2）孔距確定。在進行注漿孔距的設計時，需要通過相關的計算公式進行確定。經過計算分析，本工程的注漿孔距取為2m。

5.4 噴射漿液材料

一般情況下，在高壓旋噴噴射法中，所采用的漿液基本材料為水泥。一般情況下，可以將水泥漿液分為普通型漿液、速凝-早強型漿液以及高強型漿液。普通型漿液比較適合在無特別要求的工程中進行應用。速凝-早強型漿液則比較適合在地下水位較高或者早期需要承擔較大荷載的工程中進行應用。高強型漿液可以選擇高標號的水泥。根據高壓旋噴注漿法的施工要求，水泥漿液應滿足可噴性、穩定性、力學性能等方面的要求，同時需要考慮漿液的膠凝時間。在我國普遍采用的是以水泥漿為主劑，并摻入少量外加劑的水泥漿液。在本工程中，所采用的水泥為425#普通硅酸鹽水泥。

一般情況下，水泥漿液的水灰比在1:1～1.5:1之間即可滿足漿液的噴射效果。在本工程中所采用的水泥漿液的水灰比取為1:1。

5.5 注漿邊界范圍確定

對于高壓旋噴注漿法的噴射范圍，應通過施工現場的試驗進行確定。根據相關的理論可以知道，噴射范圍與土體的類型和密實程度有著非常密切的關系，同時不同的噴射方法所產生的噴射范圍也有所不同[3]。

注漿噴射范圍的確定主要包括平面上處治長度和寬度的確定以及垂直方向上噴射深度的確定。在本工程中進行黃土路基公路中軸向方向上長度的確定，主要以綜合考慮承載力和沉降量兩個標準，本工程的設計承載力應控制在200kPa以上，沉降量應控制在30cm以下。對于公路中軸線方向長寬度的確定，主要是考慮路堤底部的寬度，以此作為高壓旋噴注漿的處治寬度，本工程的處治寬度在40～50m之間。對于處治深度的確定則應達到持力層的深度。本工程的噴射樁的深度應控制在10～17m之間。

6 結語

根據工程實踐經驗，黃土地質路基相對其他地質路基來說處理較為復雜，應當遵循因地制宜、就地取材、綜合治理的原則，選取合理的路基設計方案。本文結合本工程地質特點，采用單管法施工方案，提出合適的樁距和樁徑以及布孔方式等方案，為同類工程提供參考實例。

【1】龐旭卿.路基黃土強度特性與地基承載力研究[D].西安：長安大學，2007.

【2】鄭新軍.高速公路路基高壓旋噴樁處治施工技術[J].中國西部科技，2015（6）：46.

【3】任慶昌.旋噴樁加固客運專線路基擋土墻地基設計應用[J].鐵道工程學報，2007（12）：36-38.

Design of Subgrade Treatment Scheme in Loess GeologicalEnvironment

MA Wen-hua
（Chengde Traffic Surveyand Design InstituteCo.Ltd.,Chengde 067000，China）

Inthehighwaysubgradeengineering,inviewofthegeologicalconditionsofloess,thecorrespondingmeasuresshouldbetaken todealwiththeloesssubgrade.Thispaperwillbecombinedwithaspecifichighwayproject,describestheapplicationofhigh-pressurerotary jetgroutingpileconstructiontechnologyintheLoessgeologicalenvironmentroadbedtreatmentprogramdesign,hopingtoplayareferenceto similarprojects.

loessgeologicalenvironment;subgrade;design;highpressurejetgroutingpile

U419.4

B

1007-9467（2016）07-0127-02

2016-03-09

馬文華（1974～），男，河北承德人，高級工程師，從事公路勘察設計與研究，（電子信箱）mawenhua2015@163.com。