碎石注漿樁施工技術在公路工程的應用

李朋濤 劉明星

摘 要：地基在公路施工中占有重要的位置，在加固地基的過程中，碎石注漿技術能夠有效提升地基的堅固性和穩定性。本文通過實際案例，對碎石注漿樁施工技術的原理、應用、檢測方式等進行了詳細分析，具有一定的實踐和參考意義，希望能夠促進公路事業的進一步發展。

關鍵詞：公路工程;碎石注漿技術;應用分析

注漿樁是一種引入注漿技術的軟基處理新方法，它是利用鉆機按設計直徑，鉆進至設計深度成孔，放入注漿管后，投放石料。碎石注漿樁施工所占用的場地較小，在施工過程中無振動、無噪音、不擠土，對周圍的建筑物影響很小，且施工機械輕便，速度快，同時在注漿過程中漿液可同時改善樁間土的強度及樁土摩擦阻力，提高承載力，因此碎石注漿樁有著較好的發展前景。

1 碎石注漿樁技術的原理

碎石注漿樁是一種由碎石和水泥砂漿膠結而成的小型鉆孔灌注樁，樁的直徑一般為30cm-70cm，適用樁長30m以內。通常，碎石注漿樁施工技術是利用小型鉆機按設計直徑，鉆進至設計深度成孔，然后先將注漿管放至孔底，隨后向樁孔內投放一定級配的碎石至標高。在投放碎石料的過程中，利用注漿管放水清洗孔壁。碎石料投放完成后向孔內壓注水泥漿，漿液一般由下向上逆行，當漿液灌注至地面以后便固結成樁。漿液除在鉆孔中滲透固結碎石成樁外，也向周圍土體滲透，使樁體與土體間形成一個土和砂漿結合的過渡帶，增加了樁與周圍土體的摩擦力。水泥壓漿碎石樁與樁間土體形成復合地基，共同承擔荷載，提高地基強度，增大地基變形模量。

2 工程實例

某公路工程橋梁橋臺位于水塘內， 塘底黃海平均標高為5.97 m， 上層為灰黃色～褐黃色為主的亞砂土地層，平均層厚為2m，壓縮性中等;中層為伴有河流沖積相亞砂土和粉砂交互層的灰色淤泥質飽和軟土層，平均層厚為8.5m，壓縮性中等，可作為該工程路基壓縮層和持力層;底層為灰色夾粉細砂的亞砂土層，該層壓縮性為中等，性能較好，是良好的壓縮層。在淺部地層中主要以沖擊相的亞砂土和粉砂為主的松散土類孔隙潛水含水量，無承壓，平均水位埋深在0.75m左右。公路橋梁工程1號橋臺路基填筑高度為10m，橋臺位于水塘內，平均水深為4m。考慮橋頭地基承載力、工后沉降和橋頭跳車程度，橋頭軟土路基采用碎石注漿樁進行加固處理。

3 公路工程碎石注漿樁施工流程

1）施工準備。全面調查研究工作應在公路施工前進行，并對路線沿線的地形、地質、水文、氣候等情況進行充分了解并進行相關設計資料的認真收集，同時了解當地路基存在的病害問題，如壓實度不足、坍塌等，并及時選用與之相適應的措施進行處理。在施工前期，還要做好地基勘察工作，特別是軟土地基位置，這樣可以進行軟基分布及土壤厚度的準確確定。在路基加固方案設計中，必須對地形地貌、路基土質條件及施工材料與車輛荷載等問題進行充分了解與分析，同時驗算其穩定性，為路基加固設計方案的確定與完善提供可靠依據。

2）鉆孔施工。在結合設計方案的基礎上，確定出碎石注漿樁的長度、直徑等，選擇合適的鉆機規格及型號，安排專業的操作人員，對相關設備進行調試，使其參數能夠符合規定的標準。然后，需要將鉆機安放在注漿樁位置上，對鉆頭和樁中心進行控制，保持兩者的一致性，避免出現偏差影響施工的準確性，同時將傾斜度的誤差控制在1%的范圍內，在鉆進施工的過程中做好孔洞的測量工作，避免鉆孔因傾斜度過大而不符合施工的標準。由于軟土地基存在一定的縫隙，在鉆進的過程中，泥質土及砂土會相應產生，施工人員需要及時清除到存在的不良土質和雜質，保證鉆孔的暢通性。當鉆孔的深度達到規定要求后，可以立即停止施工，對孔深、直徑等進行檢查，防止鉆孔坍塌現象的出現。

3）清孔施工。一次清孔和二次清孔是清孔的兩種主要操作。一次清孔最合適的進行時間是鉆孔之后，鉆孔達到設計的標準之后，鉆具需要回到原來的位置，排掉渣滓。在這時，孔內的水泥和砂漿的比例在1.15附近最為合適，在檢查水泥砂漿的比重并發現其符合規定后，把鉆孔機提升起來并移動其位置，接下來測量孔洞的深度，使用的工具是測繩，對孔徑進行細致的測量，使用的工具是檢孔器。在投石時進行二次清孔，投石和清洗同時進行，在這個時候，孔內的水泥和砂漿的比重應該發生變化，二者的合理比重是1.05。

4）投石施工。在完成清孔施工后在最快的時間內將碎石投放入內，由于碎石注漿樁應用于公路工程的施工中有著較大需求，通常情況下，均要嚴格控制碎石在施工時的直徑，從根本上避免碎石損傷或者沖刷孔壁，碎石在投放過程中，則應該將導向管添加在鉆孔的頂部位置，確保孔口填滿碎石后能夠進行下一道施工。

5）注漿施工。利用砂漿泵將水泥砂漿通過注漿管壓入孔內。砂漿泵可以用SGB-10型或與此相類似的砂漿泵，注漿管為普通鋼管即可。砂漿材料主要為普通硅酸鹽水泥，砂的粒徑不大于0.5mm，根據設計強度要求配比進行配置砂漿。當注漿達到一定量后，為防止泥漿在重力作用下向土體大量擴散，減小用漿量，應逐漸向上拔管，拔管速度應根據注漿量進行控制為主，每次拔管的間距為0.5m，并不間斷注漿。至孔口翻漿比重達到注入砂漿比重95%時，可一次拔管。為確保注漿質量。在注漿的過程中由于注漿管的振動造成孔口石料下沉，故注漿過程中應不斷補料。

4 公路工程碎石注漿樁施工技術監測方式

1）沉降觀測。沉降觀測主要包括兩種不同的觀測形式：地表沉降觀測與地基分層沉降觀測。采用沉降板進行地表沉降觀測，采用分層沉降標進行分層沉降觀測。應在鋼塑土工格柵、土工格室急砂墊層之上進行沉降板的設置。還可以將沉降板在路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心進行埋設。埋設時，應確保沉降板底槽的平整性，鋪設60cm×60cm×20cm的砂墊層在其下方。分層沉降標采用鉆孑L埋設，鉆孔垂直偏差值要求在1.5%以下，同時確保沒有塌孔縮孔現象的產生，在埋設過程中必須進行下套管或泥漿護壁，隨埋隨接波紋管及導管。將分層沉降測點間距有效控制在1米。

2）水平位移觀測。（1）地基土體水平位移。主要選用測斜管觀測法進行地基土體位移的觀測。采用塑料管作為測斜管材料，在路堤邊坡趾部進行埋設。埋設過程中，鉆機導孑L的垂直偏差率要控制在1.5%以下。當測斜管底部進入粉砂層或亞黏土層l00厘米時，將管頂控制在比地面高出50厘米的范圍內，并采取加蓋保護措施。 采用位移邊樁觀測法進行地面水平位移的觀測，在路堤兩側趾部進行埋設，在坡腳處埋設一根，在邊溝外側進行其他邊樁的埋設。選用10cm×10cm砼預制樁作為邊樁，埋入深度要控制在1.5米的范圍內，并在地面露出10厘米。選用打入法進行埋置，應將邊樁周圍回填密實。（2）孔隙水壓力及土壓力觀測。采用“一孔多只孔壓計”埋設法進行孔隙水壓力計觀測，埋設必須先從砂墊層底部進行，埋設間距控制在2米。埋設鉆孔過程中，應將鉆孔的詳細記錄做好。埋設每個孔壓計后，應馬上選用接收儀器對孔壓計是否正常進行檢查。采用土壓力計進行土壓力觀測，埋設時應保持挖坑的水平性，應平整密實坑底，的必須確保土壓力計在埋設后位置的正確性及穩固性，用細砂將周圍20厘米范圍內進行有效填實。應及時對每只埋設結束后的施工情況進行測試，及時發現問題并進行有效解決。土壓力計在埋設后待初讀數穩定后，才可以進行其上方的填筑工作。

5 結束語

綜上所述，公路規模不斷擴大，在產業集聚和經濟流通和中發揮著關鍵性的作用。碎石注漿樁技術的應用，需要按照規定的施工要求，充分把握其特點，做好鉆孔、清孔、投石、漿液灌注等一系列工作。同時，嚴格規范施工流程，把控各個步驟，控制和檢驗施工質量，實現交通經濟的進一步發展。

參考文獻

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