鄭盧高速公路軟基處理施工技術(shù)

焦永利

摘要：濕陷性黃土主要分布在我國西北、東北、華中和華東地區(qū)。黃土在天然濕度下，其壓縮性較低，強(qiáng)度較高，但遇水侵濕時，土的強(qiáng)度顯著降低，在附加壓力或附加壓力與土的自重壓力下引起的濕陷變形，是一種下沉量大、下沉速度快的失穩(wěn)性變形，對建筑物的危害極大。本文結(jié)合工程實例探討了灰土擠密樁加固高路基基礎(chǔ)及強(qiáng)夯法加固路基技術(shù)，對黃土軟路基的快速穩(wěn)定起到了很好的作用。

關(guān)鍵詞：黃土軟路基 濕陷性 灰土擠密樁 強(qiáng)夯

0 引言

濕陷性黃土作為鐵路、公路等工程項目中最重要和常見的地基問題之一，是一種下沉量大、下沉速度快的失穩(wěn)性變形，對地基的變形會產(chǎn)生很大的影響，在施工過程中如得不到很好的處理，會影響地基上層結(jié)構(gòu)的安全。

1 工程概況

鄭州至盧氏高速公路洛陽至洛寧段是河南省2010年計劃開工的重點高速公路項目。本標(biāo)段為該項目工程N(yùn)O.1標(biāo)，工程所處黃土丘陵區(qū)，標(biāo)高在200-350m，北依底山，壟崗起伏，沖溝發(fā)育，切割深度20-50m，溝壁有滑坡、坍塌等不良地質(zhì)作用及黃土柱等微地貌。

2 特殊路基處理

2.1 沖擊壓實 為提高表層土體壓實度和承載能力，對填前壓實后的地表采用三邊形25Kj沖擊壓路機(jī)進(jìn)行沖擊壓實，在對上、下路堤填土分層壓實后，由下至上每填0.8m高，再采用25Kj沖擊壓路機(jī)壓實，最后一層沖擊壓實層厚控制在0.8～1.6m，單層補(bǔ)壓遍數(shù)一般不超過于20遍。

施工工藝：①沖擊碾壓施工前先用平地機(jī)對路基表面進(jìn)行平整，然后用光輪振動壓路機(jī)靜壓一遍，再用沖擊式壓路機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓。②沖擊壓路機(jī)輪跡必須縱橫向交錯，橫向輪跡重疊20cm，前后連接的兩個沖壓段之間應(yīng)保證30m的搭接長度。③為達(dá)到較好的沖壓效果，壓路機(jī)以10～15km/h的速度行駛。④每沖碾一遍后進(jìn)行沉降量和壓實度測試，然后用平地機(jī)刮平，光輪振動壓路機(jī)碾壓一遍后，接著進(jìn)行下一遍的碾壓。⑤碾壓過程中注意觀測高程和壓實度變化，計算出每一遍的路基沉降量和壓實度，進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析。

2.2 黃土陷穴處理 對于黃土陷穴處理施工，明穴和埋藏淺的暗穴采取分層回填夯實的方法；埋藏較深的暗穴采取支撐回填夯實的方法；小而直的暗穴采用灌砂法；大而深的暗穴采取灌水泥漿法進(jìn)行施工。

按圖紙或監(jiān)理工程師的要求，將原路基一定深度和范圍內(nèi)的虛表土挖除，進(jìn)行路基填筑施工，施工中加強(qiáng)對暗穴的排查。

2.3 預(yù)壓和沉降觀測 按照設(shè)計圖紙要求準(zhǔn)確埋設(shè)并保護(hù)路基沉降觀測點位，填筑時嚴(yán)格控制填筑速率。在路堤填筑期間，每填筑1～2層或7～10天觀測一次；填筑初期每7～10天觀測一次，以后每半個月觀測一次；路面施工期間，在底基層和基層施工結(jié)束后各觀測一次，若時間間隔較長，及時進(jìn)行加密觀測。沉降觀測成果由測量工程師負(fù)責(zé)整理分析，及時指導(dǎo)路基施工。

根據(jù)沉降觀測成果計算路基月沉降速率，連續(xù)兩個月沉降速率小于2mm/月時，方可施工路面基層。

2.4 地基處理

2.4.1 對橋頭和高填方路段，采用灰土擠密樁和強(qiáng)夯處理，采用樁長漸變和邊坡布樁方式，樁頂加設(shè)樁帽和碎石褥墊層，提高加寬地基的剛度、強(qiáng)度、減輕新路基沉降對老路基的附加影響沉降。

2.4.2 灰土擠密樁?；彝翑D密樁施工技術(shù)主要包括三部分：施工機(jī)械選擇、工藝參數(shù)確定及主要工序的工藝要求、質(zhì)量控制及處理效果檢測。施工采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)的拌和站集中拌和樁體填料、振動沉管擠密方法成孔、內(nèi)擊錘夯擊。主要工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：①成孔工藝；②內(nèi)擊錘夯擊能級選擇；③群樁施工順序；④填料拌制與運(yùn)輸；⑤填料回填夯實。以擠密為主的擠密樁施工時，應(yīng)間隔（跳打）進(jìn)行，整片施工時宜由中間向外側(cè)推進(jìn)。為有效加固深層地基，增加地基土的密實度，施工常需分遍進(jìn)行。

施工過程：①施工現(xiàn)場清理及放樣工作。a施工前，先根據(jù)設(shè)計要求對公路用地進(jìn)行放樣，由業(yè)主辦理征用土地手續(xù)。施工單位可根據(jù)施工需要提出增加臨時用地計劃，并進(jìn)行放樣測量，編繪平面圖和用地劃界表，遞交相關(guān)部門辦理拆遷及臨時占用土地手續(xù)。b路基用地范圍內(nèi)的建筑物和基礎(chǔ)設(shè)施，由相關(guān)單位協(xié)助處理改造或拆遷事由；加固路基周圍的危險建筑，并妥善保護(hù)文物古跡。c砍伐或移植清理施工范圍內(nèi)的樹木、灌木叢，并進(jìn)行妥善處理。及時運(yùn)走砍伐的樹木，并進(jìn)行妥善處理。高速公路、一級公路和填方高度小于1m的其它公路應(yīng)將路基范圍內(nèi)的樹根全部挖除并將坑穴填平夯實；填方高度大于1m的其它公路允許保留樹根但根部露出地面不得超過20cm，取土坑范圍內(nèi)的樹根也應(yīng)全部挖除。d在填方和借方地段的原地面應(yīng)進(jìn)行表面清理，清理深度應(yīng)根據(jù)種植土厚度決定，清出的種植土應(yīng)集中堆放。填方地段在清理完地表面后，應(yīng)整平壓實到規(guī)定要求，才可進(jìn)行填方作業(yè)。②成孔。a成孔宜在地基土接近最優(yōu)（或塑限）含水量時進(jìn)行。當(dāng)土的含水量低于12%時，宜對擬處理范圍內(nèi)的土層進(jìn)行增濕。增濕處理應(yīng)于地基處理前4～6天，將需增濕的水通過一定數(shù)量和一定深度的深水孔，均勻地進(jìn)入擬處理范圍內(nèi)的土層中。b成孔擠密應(yīng)間隔分批進(jìn)行，成孔后應(yīng)及時夯填。c孔底在向孔內(nèi)填料前必須夯實。d鋪設(shè)灰土墊層前，應(yīng)按設(shè)計要求將樁頂標(biāo)高以上的預(yù)留松動土層挖除或夯（壓）密實。e施工過程中，應(yīng)有專人監(jiān)理成孔及回填夯實的質(zhì)量，并應(yīng)做好施工記錄。如發(fā)現(xiàn)地基土質(zhì)與勘察資料不符，應(yīng)立即停止施工，待查明情況或采取有效措施處理后，方可繼續(xù)施工。f雨季或低溫季節(jié)施工，應(yīng)采取防雨或防凍措施，防止灰土和土料受雨水淋濕或凍結(jié)。③灰土的回填與夯實。a灰土的拌制?；彝涟韬鸵浞?，不得有素土夾層。要做到混合料色澤一致，沒有灰條、灰團(tuán)和花面，沒有粗細(xì)料窩且水分合適均勻。拌和結(jié)束后，可隨機(jī)取樣測試灰劑量。檢查是否滿足設(shè)計要求和是否均勻。發(fā)現(xiàn)問題，隨即采取補(bǔ)救措施。b做好灰土的回填夯實工作。灰土回填工序在成孔后進(jìn)行。成孔后，先將下孔底部夯實，繼而分層回填灰土，每層厚度控制在250～300mm之間。借助計量儀器按照定量的標(biāo)準(zhǔn)回填，并采用電動卷揚(yáng)機(jī)提升式夯實機(jī)對每層的灰土進(jìn)行夯實處理。

2.4.3 強(qiáng)夯 ①清理并平整施工場地。②明確標(biāo)示第一遍夯點位置，并對場地高程進(jìn)行測量。③起重機(jī)調(diào)配到位，夯錘置于夯點位置。④對夯前錘頂高程進(jìn)行測量。⑤按照設(shè)計高程將夯錘起吊到位，開啟脫鉤裝置，待夯錘脫鉤自由下落后，放下吊鉤，測量錘頂高程，若發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應(yīng)及時將坑底整平。⑥重復(fù)步驟5，按設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個夯點的夯擊。⑦換夯點，重復(fù)步驟3～6，完成第一遍全部夯點的夯擊。⑧用推土機(jī)將夯坑填平，并測量場地高程。⑨在規(guī)定的間隔時間后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后用低能量滿夯，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。

2.4.4 質(zhì)量控制 ①在雨天施工，必須保證現(xiàn)場排水通暢，以確保地基加固效果達(dá)到預(yù)期要求。②為防止夯坑在雨天積水，須在下雨前將其推平。③當(dāng)夯錘落下時，會擾動起重機(jī)臂桿，使機(jī)架傾覆或使其反彈、晃動，可在起重機(jī)上安裝防背桿纜繩以穩(wěn)定起重機(jī)。④在軟弱地基上作業(yè)的起重機(jī)須支墊路基板或長枕木維持平穩(wěn)。⑤在現(xiàn)場明確標(biāo)出夯點中心位置。⑥強(qiáng)夯施工極易漏夯，因此須提前組織好夯實順序。⑦夯錘下落后傾斜時，及時將夯坑填平。若傾斜度大于D/4時（D為夯錘直徑），則須推平重夯。⑧施工前，就技術(shù)要求和安全規(guī)范對全員進(jìn)行交底。⑨指派專人現(xiàn)場監(jiān)督并記錄各工序的質(zhì)量。⑩強(qiáng)夯施工應(yīng)嚴(yán)格按確定的強(qiáng)夯參數(shù)施工。

3 結(jié)束語

利用灰土擠密樁及強(qiáng)夯法加固高路堤，并不能完全消除黃土濕陷性，只是在一定程度上可以消除，尚應(yīng)研究行之有效的處理大厚度自重濕陷性黃土地基的新方法。處理后的濕陷性黃土地基是一種典型的非飽和土，而非飽和土孔內(nèi)深層強(qiáng)夯法是在土樁擠密法的基礎(chǔ)上演化而來的一種新型深層地基處理方法，但對其理論研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工程實踐，特別是針對一些高要求的濕陷性黃土場地應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行研究。這就仍然需要我們不斷去探討和研究學(xué)習(xí)。在施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗，以便更好的保證特殊路基的施工質(zhì)量。

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