論路橋施工中的軟土地基施工技術應用

孫超

摘要：在當前我國社會經濟建設水平不斷提升的背景下，道路基礎工程的重要地位也隨之提升，國家不斷加強在道路基礎工程建設方面的資源投入力度。軟土路基是道路工程施工過程中面臨的主要問題之一，對道路使用壽命以及行車安全性造成直接影響。由此，振沖碎石樁技術成為解決路橋工程軟土路基的主要手段之一。基于此，本文將結合實際案例對振沖碎石樁加固技術應用要點進行研究，希望對工程建設人員提供參考意見。

關鍵詞：路橋工程;軟土地基;振沖碎石樁加固技術

Abstract： In the context of the continuous improvement of the current level of social and economic construction in my country， the important position of road infrastructure has also increased， and the country has continuously strengthened its investment in road infrastructure. Soft soil roadbed is one of the main problems faced in the process of road engineering construction， which has a direct impact on road service life and driving safety. As a result， the vibratory stone pile technology has become one of the main methods to solve the soft soil roadbed in road and bridge engineering. Based on this， this article will combine actual cases to study the key points of the application of vibro-impact gravel pile reinforcement technology， hoping to provide reference opinions for engineering construction personnel.

Keywords： road and bridge engineering; soft soil foundation; vibro-impact gravel pile reinforcement technology

在當前我國路橋工程施工技術不斷成熟的背景下，各類軟土路基加固技術不斷被提出，并在提升我國路橋工程建設質量方面發揮著重要作用。各種軟土路基加固處理技術日趨成熟，同時也出現了許多新技術、新工藝。振沖碎石樁加固技術在實際應用過程中呈現出明顯的施工成本低、作業流程簡單、對設備要求較少的優勢，由此，被廣泛應用于國內外路橋建設過程中。考慮到我國疆域廣闊，路橋工程實際建設過程中遭遇軟土路基的幾率較大，由此，加強對振沖碎石樁加固技術的研究具有重要現實意義。

1.軟土地基特征

通常情況下，建設行業內將實際施工過程中需要進行處理的軟粘土、沖填土等歸屬于軟土地基類別之中。此類土體的特征在于，存在于天然地基之上，但是在實際施工過程中無法滿足路橋工程設計對地基承載力以及變形幅度等指標的要求，需要施工單位對其進行加固處理，加固處理的工藝方法有許多種，有換填法、水泥系加固法等。根據軟土層特性以及工程設計對地基條件的要求，并非所有軟土層都需進行加固處理，根據施工要求為標準進行劃分，需要處理的軟土層主要包含以下兩種：第一，相對軟弱土。此類型土體主要包含淤泥以及淤泥質土，此類地基承載力較弱，含水量一般較大，對此類地層的判斷可以依照其中有機質及天然水含量進行，此外，技術人員可以根據天然孔隙測定比進行判斷看，數值在10以上即為相對軟弱土，整體滲透性較差，土層的各項指標難以滿足路橋工程施工規定的承載力質變以及變形指標;第二，動力失穩土。此類型土體主要包括可能在震動以及車輛荷載等因素的影響下產生液化或沉陷的砂性土、震陷土等[1]。此類土質狀況容易造成道路路基基層承載力不足，不能滿足道路各項性能指標，需要對其進行處理。

2.工程概況及碎石樁設計

為詳細敘述振沖碎石樁加固技術的應用要點，本文將結合實際工程案例進行分析。案例工程段位于某地區河流下游入海口沖積平原地帶，施工設計中，案例工程段需要多次跨越河流，屬于一級階地及河漫灘。施工單位對施工區域進行實地勘探后發現施工路段底層工程性質差，多數地段難以承載施工及后續應用壓力，同時局部底層出現液化及浸水的風險遠超于其他部分，因此，為滿足作業完成后沉降標準要求以及消除液化風險，同時增加地層的承載力，施工單位在綜合實際情況的基礎上決定采用振沖碎石樁加固技術。

本工程碎石樁設計過程中，施工技術人員在實際條件影響下，同時結合了本工程實際現場工況，制定了僅針對15m范圍內存在砂土液化風險的區域進行加固施工處理，這樣即達到了處理軟土的要求，同時也保證了一定的經濟效益。對處理深度的判斷依據可液化沙土層進行判斷，深度超過相應地層即可。本項目施工過程中確定振沖碎石樁儲存規格為樁徑0.6m，依據工程施工經驗，樁間距設置應保持在樁徑的3～4倍范圍內，由此，設計樁間距為2m，采用等邊三角形模式進行布置[2]。

在樁間距變換控制過程中通常依據由密到疏的原則進行，同時保證樁身及復合地基承載力分別超過450kPa以及150kPa。通過利用重Ⅱ型動力觸探方式對施工區域進行測試，當沉入度在10cm范圍內時，擊打次數應控制在6次以上，滿足此要求。

3.振沖碎石樁施工技術要點

3.1施工準備環節

施工單位在實際建設過程中應充分認識到準備階段在提升施工質量方面發揮的重要作用，保證設備的完好性、方案的可行性經濟型等。本環節作業過程中，施工單位首先依據工藝要求對作業地點進行全面清理，確保不受雜質、積水等不良情況的影響，導致施工質量出問題。同時，利用機械設備充分夯實回填素土，進一步消除其中存在的雜質等[3]。在地基整平后，經測算地基承載力可以滿足施工作業要求，方可進行施工。如在實際作業過程中若發現地基出嚴重液化問題，碎石機運行過程中傾斜或下沉，施工單位應在相應區域40～100mm范圍內的巖層區域進行鋪設，進而實現保證碎石樁機穩定性的目的。

在測量放線環節。施工人員首先對邊線樁位置進行測定、復核，具體操作方法為依據中線對兩側基樁位置進行標定，隨后對標定區域內地基表面進行清理。在經過整平處理后的地基位置，重新進行位置測量及標定，并依據實際情況制定相應排水措施，保證施工場地無積水。碎石樁在實際作業過程中應注意保持清潔度以及干燥性，同時依據工程設計要求對碎石強度及耐磨度進行選定，碎石顆粒要求有棱角且不粘連雜質[4-5]。依據實際情況要求，本工程采用粒徑為2～5cm范圍內，含泥量在3%以下的碎石。

3.2工藝流程要點

案例工程中，施工單位嚴格依照振沖碎石樁加固技術工藝流程及施工方案要求開展，具體為：第一，對施工區域路面及路面下進行全面清潔，并進行整平作業;第二，依據工程建設實際要求對樁機位置進行確定并做出調整，切實保證樁機穩定行以滿足設備運行要求;第三，將樁尖進行閉合處理并將其對準樁位，打開樁錘沉管并進行后續造孔作業;第四，管道下沉至設計深度后，施工單位需要對孔隙進行密封處理，并利用設備振動10～20s，確保土層密實后在進行拔管操作;第五，將施工電流轉換為非施工小電流模式，完成成樁作業流程，并進行后續施工[6-7]。

3.3放線環節要點

道路碎石樁設計主要采用正三角形布局方式。施工單位在實際作業過程中首先依據設計圖紙對路基長度及寬度進行測量并計算出樁位布置區域，在經過與設計人員溝通明確樁位標定準確后，對各樁位進行測量，并利用長竹簽對樁位進行標定。

3.4造孔環節要點

案例工程在實際進行造孔作業過程中，首先啟動供水泵及振沖器，當觀測到振沖器下端射水口出水壓力及出水量滿足施工需求后開啟振動器。在作業過程中，針對振沖器水流流速的控制應保持在0.5～2m/min范圍內。為避免造孔作業過程中出現斜孔問題，施工單位采用懸掛振沖器方式進行施工。造孔達到預定深度后，施工單位立即清理孔內泥土，為后續物料填充早好準備[8]。

3.5成樁環節要點

在造孔作業完成后，施工人員首先將振沖器上提30～50cm，在孔底進行留振操作，整個環節持續10s左右后進行拔管。在填料作業環節，施工單位依照少量多次的原則，避免一次填料厚度過高，同時再填料過程中利用振沖器對填料內部進行振動處理，一方面提升填料密實度，另一方面保證物料充分進入到孔壁土體內部。孔壁土約束力會隨著物料填入厚度提升而提升，當約束力及振力保持相同狀態時，樁直徑會停止變化。此時若繼續進行振密處理，振動器電流會呈現出激增狀態，當電流與密實電流相同時，即可判定此時樁體以達到密實狀態[9]。

4.結束語

綜上所述，在當前路橋工程建設規模不斷提升背景下，加強對軟土路基處理技術的研究力度具有重要意義。本文研究中結合實際案例對振沖碎石樁加固技術進行研究。案例工程在經過加固處理后，經測試可知，所有試驗點累積觀測沉降值均控制在規范要求數值標準以下，同時當荷載加至240kN以上時，施工區域地基均未出現損壞現象，合格率達到95%，完全滿足軟土路基加固處理要求。由此可見，施工路段經過加固處理后，路基承載力的到有效提升，進而可得出結論振沖碎石樁加固技術具備處理軟土路基的可行性。

參考文獻

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