公路施工中軟土路基的施工技術處理研究

彭芳 胡軍亮

摘 要：為解決公路工程施工中常見的軟土路基問題，本文結合某公路工程標段實際情況，對其軟土路基處理技術進行分析，即水泥攪拌樁技術，明確施工中需要注意的各項要點，以期為相關人員提供參考。

關鍵詞：公路;軟土路基;水泥攪拌樁

中圖分類號：U416.1 文獻標識碼：A

0 引言

軟土路基在我國很多地區均有分布，這必然給公路工程施工帶來一定困難，尤其是深厚軟土路基的分布，會給公路建設造成很大影響。因此，為排除軟土路基這一不利因素對公路建設及質量的影響，有必要結合工程具體情況，探討有效的軟基處理技術。

1 工程概況

某公路工程標段總長約6.72 km，因該段處在沖擊平原區中，所以路基整體穩定性相對較差，分布有軟弱土，以淤泥質土為主，呈飽和流塑狀，不可直接作為天然地基使用，需采取有效措施加以處理。軟基處理具體工程量為：K0+100～K0+290.6右側，長190.6 m，平均寬度為3.3 m，采用8 m長水泥攪拌樁處理，總樁長4 528 m，樁距1.1 m;K2+285～K2+400全段，長115.0 m，平均寬度為26.5 m，采用換填粒徑為0.5 m的碎石處理;K2+130～K2+285左側，長115.0 m，平均寬度為8.5 m，采用5 m長水泥攪拌樁處理，總樁長4 800 m，樁距1.3 m;K2+285～K2+400左側，長115.0 m，平均寬度為6.5 m，采用12 m長水泥攪拌樁處理，總樁長5 340 m，樁距1.3 m;K2+400～K2+440左側，長40.0 m，平均寬度為7.0 m，采用8 m長水泥攪拌樁處理，總樁長1 488 m，樁距1.3 m;K2+440～K2+550左側，長110.0 m，平均寬度為7.0 m，采用6 m長水泥攪拌樁處理，總樁長3 060 m，樁距1.3 m;K2+550～K2+740左側，長190.0 m，平均寬度為7.0 m，采用2 m長水泥攪拌樁處理，總樁長1 656 m，樁距1.3 m;K2+130～K2+340右側，長210.0 m，平均寬度為8.5 m，采用6 m長水泥攪拌樁處理，總樁長7 776 m，樁距1.3 m。

2 軟基處理基本原則

（1）為防止不均勻沉降與縱向開裂現象的發生，需在路基拼接位置進行開挖臺階與鋪設格柵，以保證拼接處路基形成整體;（2）如果軟土的厚度在3.0 m以內，且下部不是軟土，則可通過換填來處理;（3）當軟土深度在13.0 m以內時，可采用500 mm樁徑的水泥攪拌樁進行處理，按正三角形進行布置。具體的摻灰量以含水量為依據確定，通常在50 kg/m～60 kg/m范圍內。樁之間的距離一般為1.0 m～1.4 m，按照從軟土中穿過的原則確定樁長。另外，為提高樁的性能，可根據水泥用量適當摻入石膏[1]。

3 施工準備

（1）落實三通一平，并查清場地范圍內既有地下管線具體位置;（2）根據設計圖紙進行放線，將所有樁位均準確放出，按5根樁的間隔距離使用竹片做好現場定位。若需要對樁位進行改動，應先取得設計及監理單位的認可，然后才能執行;（3）施工所需材料應及時進場，先檢查合格證是否齊全，然后送交試驗室進行檢驗，經檢驗確認合格后才能在施工中使用;（4）開工前由測量人員對施工圖紙進行嚴格的校核，根據圖紙確定樁基具體位置與標高。放樣完成后，需采用書面的形式將其上報給監理方，由監理方檢查無誤后，開始接下來的施工;（5）做好機械設備準備，包括必要的檢修、保養及試驗，使施工中所有機械設備都能正常工作[2];（6）本次施工使用的水泥為32.5普硅水泥，其質量必須合格，不能變質、受潮和過期。

4 施工工藝

4.1 鉆機就位

樁機可自行就位并達到對中。對樁機進行的安裝應達到穩固與水平，在樁機底部使用枕木將樁機墊平和墊實，并在樁機上準確測量并放出標高線，用紅色的油漆標出深度標志。完成就位的樁機，其機架正面、側面與攪拌管應保持垂直，且攪拌頭與樁位完全對準。現場可使用線錘對樁架實際垂直度進行測量，經測量與檢查確認無誤后，即可開始鉆進[3]。

4.2 攪拌下沉與制漿

在樁機自重作用下，鉆進速度按不超過1.0 m/min嚴格控制，同時鉆頭每旋轉一周下沉的距離應保持在10 mm

～15 mm范圍內，沿導向架在旋轉的同時進行切土與下沉，直到設計要求的加固深度。實際的下沉速度可借助電機電流表實時觀測與控制，正常工作時的電流應處在40 A以內。

水泥漿制備應有足夠的時間，通常要達到4 min以上，以確保攪拌達到均勻，使水泥充分水化。漿液的水灰比需通過試樁確定，通常在0.4～0.5之間。在漿液傳輸至儲漿罐內后，也應持續攪拌，以免漿液發生離析[4]。

4.3 噴漿量控制

漿液齡期達到28 d后，其抗壓強度應能達到1.0 MPa以上，具體的噴漿量需要以室內試驗結果為依據，每米增加5 kg的水泥用量，同時通過控制使最小水泥用量不低于50 kg/m，且最大水泥用量不超過60 kg/m，則實際水泥用量就是兩次噴漿量的總和[5]。

4.4 施工順序

在沒有特殊要求的情況下，施工按照從內側到外側的順序進行。

4.5 試樁

以K0+100～K0+155的右側為試驗段，通過試樁，可以確定如下各項技術參數：鉆進、提升與攪拌速度;漿液噴射壓力、數量及兩次噴漿時各自的分配;還能確定攪拌是否均勻，對工藝流程的合理性與可行性加以驗證;此外還能確定下鉆與提升時受到的阻力，進而明確合理可行的處理措施;為明確軟土含水量與噴漿量之間的關系提供可靠依據，進而確定最佳噴漿量，并為漿液水灰比的確定提供參考。

4.6 下鉆與提鉆速度

下鉆與提鉆速度對噴漿量有決定性作用，具體需要通過試樁來確定，通常情況下鉆進的速度不能超過1.0 m/min。在鉆頭到達指定深度后，方可開始連續的攪拌噴漿，一般持續1 min～2 min的時間，完成攪拌噴漿后，間隔一段時間開始提鉆，這樣是為了使底部有充足灰量，在提鉆的過程中，速度按不超過0.8 m/min控制，保證攪拌的均勻性[6]。

4.7 噴漿攪拌提升

在與整平高程相距0.25 m的位置，通過重復噴漿來保證樁頭的質量。預攪下沉到設計要求的深度后，啟動灰漿泵連續坐漿30 s的時間，使水泥漿完全進入到軟土層當中，按照300 mm/min～500 mm/min范圍內的速度連續提升、攪拌和噴漿，確保水泥漿和土體之間完全混合。另外，需要注意，為了不影響樁端質量，在第一次提鉆過程中需在樁的底部稍作停留，一般停留30 s的時間即可。

4.8 重復攪拌與噴漿

為了使軟土和水泥漿之間的攪拌達到均勻，需采用相同的方法實施二次攪拌，也就是采用樁機重復進行攪拌下沉與提升噴漿，具體的施工要求與第一次攪拌噴漿完全相同。鉆桿下沉與提升過程中應安排專人做好記錄，將時間誤差控制在5 s以內。如果復攪時產生空洞或發生意外導致樁體質量受到影響，則需在提升鉆機以后立即使用素土進行回填，并重新予以噴漿和攪拌，要求補救過程在12 h之內完成，同時使搭接長度達到1.0 m以上。

4.9 質量要求

（1）樁距：要求偏差不超過±10 cm，按2%的頻率抽查，檢查方法為采用皮尺測量;（2）樁徑：要求不小于設計值，按2%的頻率抽查，檢查方法為尺量;（3）樁長：要求不小于設計值，全部檢查，檢查方法為檢查施工和監理相關記錄;（4）樁垂直度：要求不超過1.5%，全部檢查，檢查方法為檢查施工和監理相關記錄;（5）單樁噴漿量：要求不小于設計值，且偏差不超過+1%，全部檢查，檢查方法為檢查施工和監理相關記錄;（6）7 d齡期強度：要求不低于0.6 MPa，按0.5%的頻率抽查，檢查方法為鉆孔取芯檢測;（7）28 d齡期強度：要求不低于1.0 MPa，按0.5%的頻率抽查，檢查方法為鉆孔取芯檢測。

4.10 施工注意事項

（1）樁機需配備可對噴入量進行自動計量的裝置，并定期做好標定;（2）對噴漿與停漿的標高予以嚴格控制，杜絕中途斷噴，以保證樁體長度和均勻性;（3）施工中如果發現實際噴漿量未能達到要求，則應由監理人員在該樁的周圍選擇合適的位置開展補樁;（4）對樁體進行復攪施工過程中，應以中低檔的速度進行鉆進與提升;（5）對即將開始攪拌樁施工作業的場地做好平整處理，將地面上的所有障礙物清除干凈，若場地土質偏軟，需采取有效措施避免設備失穩[7];（6）避免漿液離析，按設計要求的配合比配漿，做好水泥過篩處理，灰漿機中的泥漿應持續攪拌，在壓漿開始前再將泥漿輸送到料斗當中;（7）成樁時，因電壓不足或其它方面原因導致的停機，都需在重新啟動之后將攪拌葉片向下移動一段距離;（8）施工中如由于存在地下障礙物導致鉆桿不能鉆進，則應在通知相關人員的同時采取有效措施加以處理，以免對施工質量造成影響。

5 結語

綜上所述，軟基是公路工程建設中比較常見的現象和問題，只要通過適當的處理，都能達到良好的效果，該工程也不例外，通過水泥攪拌樁施工，該工程沿線范圍內各段軟基均得到有效處理，承載力等各項指標均能達到要求，印證了以上施工技術的合理性與有效性。

參考文獻：

[1]崔強，鐘杰，肖彬，等.Dynamo參數化設計在軟土路基處理中的應用研究[J].重慶建筑，2021（2）：24-27.

[2]毛少波.公路設計中軟土路基處理技術的研究與實際應用[J].四川建材，2020（8）：108+135.

[3]陳喬娜.公路軟土路基處理中水泥攪拌樁施工工藝及質量控制[J].建材與裝飾，2020（15）：234+237.

[4]張澤豐，祝玉波，謝橋，等.軟土路基處理技術在公路工程施工中的應用[J].工程技術研究，2020（2）：85-86.

[5]魏鵬.天津濱海新區西外環高速公路軟土路基處理技術研究[J].城市道橋與防洪，2019（1）：52-54+65+10-11.

[6]劉忠彥.強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中的應用[J].建材與裝飾，2018（40）：276-277.

[7]李佩佩.強夯法施工技術在市政道路軟土路基處理中的應用探索[J].佳木斯職業學院學報，2018（3）：493-494.