淺談公路工程軟基處理技術(shù)

劉建新，趙偉東

(平頂山市偉業(yè)路橋工程有限公司，河南平頂山467000)

1 軟土的定義

軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。它具有天然含水量高、天然空隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。

2 公路工程軟基處理技術(shù)的方式

在公路工程施工中軟基是個(gè)常遇見的問題，軟土地基通常是指地基承載力達(dá)不到其上面的構(gòu)造物要求的承載力，若不加處理或處理不當(dāng)，往往會(huì)發(fā)生路面開裂、路基失穩(wěn)、橋頭錯(cuò)臺(tái)等問題，過量沉陷還會(huì)導(dǎo)致公路嚴(yán)重破壞或不能使用。因此，公路施工中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)是從高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的使用要求出發(fā)，合理、可行的處理好軟土地基，以下介紹幾種表層軟基處理的方法。

表層處理法用于地表面極軟弱的情況。該法是通過排水、敷設(shè)或增添材料等辦法，提高地表強(qiáng)度，防止地基局部剪切變形，保證施工機(jī)械作業(yè);同時(shí)盡可能把填土荷載均勻地分布于地基上。

2．1 表層排水方式

對(duì)土質(zhì)較好，因含水量過大，而導(dǎo)致的軟土地基，在填土之前，地表面開挖溝槽，排除地表水，同時(shí)降低地基表層部分的含水率，以保障施工機(jī)械通行。為了發(fā)揮開挖出的溝槽在施工中達(dá)到盲溝的效果，應(yīng)回填透水性好的砂礫或碎石。

2．2 砂墊層法

對(duì)于地基上部軟土層含水量大且極薄時(shí)，敷墊0．5～1．2 m左右厚的砂墊層在軟土地基上。這樣可達(dá)到固結(jié)軟土層，使砂墊層起到上部排水層作用;同時(shí)，砂墊層又成為填土內(nèi)的地下排水層，以降低填土內(nèi)的水位。預(yù)計(jì)有多處地下水滲出，填土面積大且排水距離長時(shí)，應(yīng)采用設(shè)置盲溝，砂墊層內(nèi)的排水距離宜短不宜長，若僅用山砂作砂墊層，不能獲得充分排水效果。用透水性差的粉土作填料時(shí)，一旦其坡腳附近的砂墊層被土覆蓋，就有可能妨礙側(cè)向排水，因此，要妥善處理砂墊層的端部。

2．3 添加劑法

對(duì)于表層為粘性土?xí)r，在表層粘性土內(nèi)滲入添加劑，改善地基的壓縮性能和強(qiáng)度特性，以保施工機(jī)械的行駛。同時(shí)也可達(dá)到提高填土穩(wěn)定及固結(jié)的效果。

添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰類添加材料通過現(xiàn)場拌和或廠拌，除了降低土壤含水量、產(chǎn)生團(tuán)粒效果外，對(duì)被固結(jié)的土隨著時(shí)間的推移會(huì)發(fā)生化學(xué)性固結(jié)，使黏土成分發(fā)生質(zhì)的變化，從而促進(jìn)土體穩(wěn)定。

3 公路工程軟基處理技術(shù)的應(yīng)用

3．1 軟基處理技術(shù)在水泥攪拌樁中的應(yīng)用

1)加固原理:水泥攪拌樁是一種應(yīng)用較廣泛的地基加固方法，根據(jù)水泥水化的化學(xué)機(jī)理，利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑(漿液和粉體)強(qiáng)制攪拌，由固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理—化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的水泥加固土，從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量。

2)水泥攪拌樁施工流程為:測量定位→樁機(jī)就位→第一次下沉→水泥漿制備→提升注漿攪拌設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高→第二次下沉、噴漿至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高→移動(dòng)樁機(jī)，進(jìn)行下一根樁的施工。施工參數(shù):①水泥摻量為15%;②水灰比0．45～0．55，木質(zhì)素?fù)搅繛樗嘀亓康?．2%;③提升速度控制在15 cm/min左右。

3)軟基處理技術(shù)在水泥攪拌樁中應(yīng)用的注意事項(xiàng):

(1)攪拌樁成樁應(yīng)均勻、持續(xù)、無縮徑和斷層，嚴(yán)禁在提升噴漿過程中斷漿，特殊情況造成斷漿應(yīng)重新成樁施工;垂直度偏差不＞L/200(L為樁長)，樁位偏差不得＞50;成樁直徑和樁長不得少于設(shè)計(jì)值。

(2)水泥攪拌樁施工前，必須查明并清除地上和淺層地下障礙物，并回填粘性土，給予以壓實(shí)，不得回填雜填土或生活垃圾。

(3)嚴(yán)格控制水泥攪拌樁的施工速度，成樁過程應(yīng)采取有效措施確保鄰近建筑物、周邊道路及管線的安全正常使用。

3．2 軟基處理技術(shù)在預(yù)應(yīng)力管樁中的應(yīng)用

軟基處理技術(shù)通過在公路工程預(yù)應(yīng)力管樁施工階段的應(yīng)用，在軟土層以下可以將樁基牢固地安置，公路工程的施工質(zhì)量和安全從根本上得到保證。

1)施工應(yīng)用流程:軟基處理技術(shù)在預(yù)應(yīng)力管樁施工階段應(yīng)用的具體流程如下:①將所有對(duì)工程施工可能有影響的垃圾或土層全部清除，對(duì)施工現(xiàn)場場地進(jìn)行徹底的清掃，充分確保軟土地層的平整，調(diào)動(dòng)樁機(jī)在現(xiàn)場就位。②將管樁的第一節(jié)樁部分使用靜力壓入法壓入軟土層，并將第二節(jié)樁部分吊起在第一部分上方，二者水平重合、垂直保證一條直線。③進(jìn)行兩段的焊接，對(duì)其質(zhì)量和垂直度在焊接完畢后進(jìn)行仔細(xì)的檢查，第二節(jié)樁部分在確認(rèn)無誤以后就可以將其壓入地下。④重復(fù)打樁直至達(dá)到規(guī)定要求即可完工，調(diào)動(dòng)樁機(jī)至下一管樁施工位置就位。

2)軟基處理技術(shù)在預(yù)應(yīng)力管樁施工中的注意事項(xiàng)。

(1)接樁工序。接樁工序一般采用端板焊接法實(shí)施。要將兩節(jié)管樁的焊接部位的銹跡和污漬在焊接開始前清理干凈，盡量保證橫平豎直，將2根管樁接口處對(duì)齊，錯(cuò)位和彎曲指數(shù)較小。2根管樁之間連接間隙如果可見，使用厚度匹配的鐵片插入縫隙處并焊接牢固。為有效避免節(jié)點(diǎn)彎曲等不良現(xiàn)象產(chǎn)生，焊接方式應(yīng)為分層對(duì)稱式。

(2)截樁工序。將管樁完全沉入軟土層后，如果仍有一部分露在外面，就要對(duì)其實(shí)施截樁工序。為達(dá)到冷卻管樁與機(jī)械的目的，截樁時(shí)切割機(jī)一邊切割，施工人員一邊給切割部位澆水，避免因溫度過熱對(duì)二者造成損壞。切割時(shí)全程使用機(jī)械截?cái)?，充分保證工程施工質(zhì)量，一定要保持勻速，禁止使用其他方法將管樁切斷。

4 結(jié)語

公路作為交通的主要方式，不僅關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也和人的生活工作息息相關(guān)，在施工過程中安全問題是重中之重，為了避免在竣工后投入使用時(shí)造成不可估量的后果，在設(shè)計(jì)時(shí)就要注意各種問題，軟基處理技術(shù)的應(yīng)用可以使工程進(jìn)展變得順利，也可以從很大程度上減輕工程量。

［1］尹志鋼，YIN Zhi－gang．公路施工中軟土地基處理技術(shù)分析及其應(yīng)用［J］．山西建筑，2010(5)．