公路軟基加固碎石樁施工技術(shù)研究

柳加維+張帆

摘 要： 對(duì)于軟弱地基，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募庸檀胧?，以改善地基條件，提高地基承載力，保證工程質(zhì)量。軟基處理方法多種多樣。如碎石樁法、石灰樁法、真空預(yù)壓法、土工織物法等。每種方法都有其特點(diǎn)及適用范圍。其中碎石樁法可用于砂土、素填土、雜填土軟弱地基，又可用于可塑、軟塑狀的粘性土中。碎石樁在地基中起置換、加固排水作用等。該法有許多優(yōu)點(diǎn)，提高復(fù)合地基的強(qiáng)度，增加地基的剛度，施工方便，建筑材料簡(jiǎn)單，加固期短，費(fèi)用低廉等。本文主要對(duì)公路工程軟基加固碎石樁概況、施工技術(shù)要點(diǎn)及監(jiān)測(cè)進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 公路工程；軟基加固；碎石樁；概況

一、碎石樁概況

碎石是碎石樁的主要材料，在國(guó)外碎石樁與砂樁一般被叫做散體樁、粗顆粒土樁。其是指無粘結(jié)強(qiáng)度的樁，散體樁復(fù)合地基由碎石柱、砂樁等散體樁與樁間土構(gòu)成。碎石樁是指在松軟土地基中通過振動(dòng)、沖擊或水沖等方式成孔后，再在土孔內(nèi)將碎石擠入，形成由碎石組成的大直徑密實(shí)樁體，進(jìn)而將軟土地基整體抗剪強(qiáng)度有效提升，并達(dá)到地基沉降減少的目的。

作為散體樁的主要構(gòu)成部分，根據(jù)其制樁工藝，可將其分為2類：振沖碎石樁與干法碎石樁。振沖碎石樁、濕法碎石樁主要由振動(dòng)加水沖的制樁工藝制成；干法碎石樁則是指選取各類無水沖工藝制作而成。

二、公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)要點(diǎn)

1、鉆孔

在實(shí)際公路工程建設(shè)中，選用的注漿樁直徑都控制在 30厘米到 70厘米之間，基于此樁結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度必須在 30米以下，由此得出，在施工鉆機(jī)的選擇中，施工企業(yè)必須對(duì)鉆機(jī)單程鉆入的深度及直徑大小進(jìn)行充分考慮及分析，應(yīng)施工企業(yè)該重點(diǎn)分析深度、泥漿比重與垂直度偏差等因素對(duì)鉆孔造成的影響。公路地基鉆孔施工過程中，為確保鉆孔施工垂直度能夠符合公路工程的設(shè)計(jì)要求，在施工鉆孔過程中必須對(duì)實(shí)際深度進(jìn)行及時(shí)測(cè)量。為避免在鉆孔施工過程中鉆機(jī)磨損鉆頭情況的產(chǎn)生，致使嚴(yán)重減短鉆頭使用周期現(xiàn)象的產(chǎn)生?；诖耍仨殞@頭施工的溫度進(jìn)行科學(xué)合理的降低。在公路工程具體施工中，會(huì)遇到大量泥質(zhì)土及砂土等施工路段，如果沒有將鉆頭上的泥土在最快的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行全面清除，很大程度上則會(huì)對(duì)鉆機(jī)鉆孔的速度造成極大影響，甚至產(chǎn)生堵塞鉆孔的情況?；诖?，在鉆孔過程中對(duì)于鉆機(jī)的使用企業(yè)應(yīng)對(duì)泥漿比例的檢查工作加以重視。一般情況下，應(yīng)將砂漿比例在1.20 至1.30的范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制，淤泥與質(zhì)土的比例在 1.25 至 1.30 的范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制。在公路工程具體施工中采用鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生礫石或泥土存于鉆孔內(nèi)的現(xiàn)象，為此，實(shí)際鉆孔施工中，預(yù)留的鉆孔要比實(shí)際設(shè)計(jì)的孔深高出一些。

2、清孔

公路工程碎石注漿樁清孔施工作業(yè)分兩次進(jìn)行。應(yīng)在鉆孔完成后進(jìn)行一次清孔，當(dāng)鉆孔到達(dá)設(shè)計(jì)深度后，鉆具必須進(jìn)行原位回轉(zhuǎn)并正循環(huán)沖孔排渣。清孔要小于沉渣厚度10 厘米左右。這個(gè)時(shí)候要將孔內(nèi)的泥漿比重在在1.15范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制，在泥漿比重符合施工要求時(shí)，將鉆頭提出并移動(dòng)鉆機(jī)，選用測(cè)繩對(duì)孔深進(jìn)行有效測(cè)量，選用檢孔器對(duì)孔徑進(jìn)行測(cè)量。在投石時(shí)進(jìn)行二次清孔作業(yè)，此時(shí)要同時(shí)進(jìn)行投石與清洗工作，并將孔內(nèi)的泥漿比重在1.05左右的范圍內(nèi)進(jìn)行有效控制。

3、投石

碎石投放作業(yè)要在清孔結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行，投石前必須在孔底放置注漿管，為減少碎石投放過程中對(duì)孔壁的沖刷，應(yīng)加一碎石導(dǎo)向管在孔頂部。碎石直徑最好控制在20毫米到40 毫米的范圍內(nèi)，投石直到滿足孔口標(biāo)高為止。

4、注漿

公路工程碎石注漿樁注漿技術(shù)的應(yīng)用原理主要是采用砂漿泵通過注漿管將水泥砂漿壓入孔內(nèi)?？梢赃x用SGB-10型或與此相類似的砂漿泵，選用普通鋼管作為注漿管。選用普通硅酸鹽水泥作為砂漿的主要材料，砂的粒徑要控制在0.5 毫米以下，砂漿配置要依據(jù)設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求進(jìn)行有效配比。當(dāng)注漿量達(dá)到一定程度后，為避免在重力作用下泥漿向土體進(jìn)行大量擴(kuò)散，用漿量減小，施工企業(yè)必須向上逐漸進(jìn)行拔管操作，應(yīng)根據(jù)注漿量對(duì)拔管速度進(jìn)行有效控制，將每次拔管的間距設(shè)為0.5米，并連續(xù)進(jìn)行注漿作業(yè)。當(dāng)孔口翻漿比重達(dá)到注入砂漿比重95%時(shí)，可進(jìn)行一次拔管，以此保證注漿質(zhì)量。由于注漿管振動(dòng)導(dǎo)致孔口石料下沉，基于此在注漿過程中要不斷進(jìn)行補(bǔ)料作業(yè)。如注漿后發(fā)生樁頂漿液下沉現(xiàn)象，必須進(jìn)行回灌作業(yè)。

三、公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)監(jiān)測(cè)方式

1、沉降觀測(cè)

沉降觀測(cè)主要包括兩種不同的觀測(cè)形式：地表沉降觀測(cè)與地基分層沉降觀測(cè)。采用沉降板進(jìn)行地表沉降觀測(cè)，采用分層沉降標(biāo)進(jìn)行分層沉降觀測(cè)。應(yīng)在鋼塑土工格柵、土工格室急砂墊層之上進(jìn)行沉降板的設(shè)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(jìn)行埋設(shè)。埋設(shè)時(shí)，應(yīng)確保沉降板底槽的平整性，鋪設(shè)60cm×60cm×20cm的砂墊層在其下方。

分層沉降標(biāo)采用鉆孑L埋設(shè)，鉆孔垂直偏差值要求在1.5%以下，同時(shí)確保沒有塌孔縮孔現(xiàn)象的產(chǎn)生，在埋設(shè)過程中必須進(jìn)行下套管或泥漿護(hù)壁，隨埋隨接波紋管及導(dǎo)管。將分層沉降測(cè)點(diǎn)間距有效控制在1米。

2、水平位移觀測(cè)

（1）地基土體水平位移。主要選用測(cè)斜管觀測(cè)法進(jìn)行地基土體位移的觀測(cè)。采用塑料管作為測(cè)斜管材料，在路堤邊坡趾部進(jìn)行埋設(shè)。埋設(shè)過程中，鉆機(jī)導(dǎo)孑L的垂直偏差率要控制在1.5%以下。當(dāng)測(cè)斜管底部進(jìn)入粉砂層或亞粘土層l00厘米時(shí)，將管頂控制在比地面高出50厘米的范圍內(nèi)，并采取加蓋保護(hù)措施。

采用位移邊樁觀測(cè)法進(jìn)行地面水平位移的觀測(cè)，在路堤兩側(cè)趾部進(jìn)行埋設(shè)，在坡腳處埋設(shè)一根，在邊溝外側(cè)進(jìn)行其他邊樁的埋設(shè)。選用10cm×10cm砼預(yù)制樁作為邊樁，埋入深度要控制在1.5米的范圍內(nèi)，并在地面露出10厘米。選用打入法進(jìn)行埋置，應(yīng)將邊樁周圍回填密實(shí)。

（2）孔隙水壓力及土壓力觀測(cè)。采用“一孔多只孔壓計(jì)”埋設(shè)法進(jìn)行孔隙水壓力計(jì)觀測(cè)，埋設(shè)必須先從砂墊層底部進(jìn)行，埋設(shè)間距控制在2米。埋設(shè)鉆孔過程中，應(yīng)將鉆孔的詳細(xì)記錄做好。埋設(shè)每個(gè)孔壓計(jì)后，應(yīng)馬上選用接收儀器對(duì)孔壓計(jì)是否正常進(jìn)行檢查。采用土壓力計(jì)進(jìn)行土壓力觀測(cè)，埋設(shè)時(shí)應(yīng)保持挖坑的水平性，應(yīng)平整密實(shí)坑底，的必須確保土壓力計(jì)在埋設(shè)后位置的正確性及穩(wěn)固性，用細(xì)砂將周圍20厘米范圍內(nèi)進(jìn)行有效填實(shí)。應(yīng)及時(shí)對(duì)每只埋設(shè)結(jié)束后的施工情況進(jìn)行測(cè)試，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行有效解決。土壓力計(jì)在埋設(shè)后待初讀數(shù)穩(wěn)定后，才可以進(jìn)行其上方的填筑工作。

（3）承載力觀測(cè)。承載力觀測(cè)可以作為水泥攪拌樁的觀測(cè)。應(yīng)選用單樁或多樁載荷試驗(yàn)進(jìn)行承載力觀測(cè)。至少在施工3個(gè)月后進(jìn)行水泥攪拌樁載荷試驗(yàn)，必須將水泥攪拌樁單樁容許承載力值控制在120kN（單樁設(shè)計(jì)承載力值）以上。

四、結(jié)束語

綜上所述，伴隨公路事業(yè)的快速發(fā)展，全國(guó)各地越來越多地開展軟土路基工程設(shè)計(jì)和施工工作，進(jìn)而軟基加固施工方式越來越多。公路工程對(duì)路基沉降具有較高要求，路基失穩(wěn)、過量沉降等都引發(fā)安全事故，為此，地基處理方法選擇是否合理對(duì)工程質(zhì)量、投資與進(jìn)度等都會(huì)造成直接的影響。碎石樁施工技術(shù)作為公路工程軟基加固的主要方式，因填料為碎石，則被稱為碎石樁，繼而在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。該施工技術(shù)在公路工程軟基加固施工中的運(yùn)用，可全部提升工程質(zhì)量，具有良好的加固效果。■

參考文獻(xiàn)

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