軟土地區(qū)公路路基設(shè)計(jì)要點(diǎn)

高 尚

（泛華建設(shè)集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概況

目前我國(guó)公路橋梁施工中是非常常見(jiàn)的施工技術(shù)方式，應(yīng)用好這項(xiàng)技術(shù)能夠有效的將項(xiàng)目施工質(zhì)量進(jìn)行提升，并且使得項(xiàng)目的施工難度得到降低。本工程為一級(jí)公路。軟土和軟土（粘土）分布廣泛，分布面積大。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查資料，軟粘土以軟粘土為主，砂夾砂，厚度大約在5.0～10.5m，軟土地表水以線路為中心。水滲透到地球表面。鉆孔揭露部分地下水，地下水埋深0-3.5m，樁處理階段軟土（粘土）分布較大，分布面積較大，且主要為流動(dòng)性軟塑性粘土。主要物理力學(xué)指標(biāo)：

1）粉質(zhì)黏土：qc =3.92MPa，fc =221.92kPa，［fω0］=200kPa，qik=50kPa

2）卵石：qc=2.13MPa，fc=37.79kPa，［fω0］=400kPa，qik=160kPa

3）軟土：qc=0.55MPa-0.73MPa，fc=15.51kPa，Es=2.0MPa，［fω0］=80kPa，ω=79.3%，e=2.17

2 CFG樁工作原理

CFG樁本身有很大的粘結(jié)性。在處理方式上，可以從樁本身、樁間土和基礎(chǔ)施工等方面進(jìn)行了有效的處理。在外荷載的作用下，它自身承受很大的壓力，甚至可以達(dá)到總數(shù)的50%-80%。單柱荷載主要由樁側(cè)阻力和樁側(cè)阻力組成。隨著時(shí)間的增加，樁周阻力逐漸增大。在外荷載作用下，樁頂層起調(diào)整作用，將一定的荷載傳遞給樁土，樁與CFG樁之間的荷載共同作用于樁土，形成復(fù)合土。

3 CFG樁軟基設(shè)計(jì)計(jì)算

CFG樁處理軟土地基承載力的特征值，應(yīng)根據(jù)加固體的靜載試驗(yàn)結(jié)果和周?chē)馏w承載力的特征值來(lái)確定。在前期的設(shè)計(jì)過(guò)程中，具體的演算如下所示。

3.1 單樁豎向承載力特征值

公式中，Up為樁的周長(zhǎng)，qa為樁的周長(zhǎng)，qa為樁周第i土層的側(cè)摩擦阻力標(biāo)準(zhǔn)值，lpi樁長(zhǎng)范圍第i層土的厚度，ap樁端阻力發(fā)揮系數(shù)，qp樁端阻力特征值。

3.2 復(fù)合地基承載力特征值

公式中，f為復(fù)合地基承載力特征值，f處理后樁間土承載力特征值，m面積置換率，為單樁承載力發(fā)揮系數(shù)，可以根據(jù)地區(qū)經(jīng)驗(yàn)取值，為樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)。

3.3 樁身強(qiáng)度

CFG樁體試塊的強(qiáng)度采用變長(zhǎng)為150mm立方體在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28天的立方體抗壓強(qiáng)度平均值

3.4 復(fù)合地基沉降計(jì)算

CFG樁處理松土地基沉降主要是由處理區(qū)范圍內(nèi)的沉降和樁端下持力層的沉降所組成，其中，n1為處理軟土范圍內(nèi)土層數(shù)，Zi為原地面至第i層土的距離。

4 CFG樁軟基處理設(shè)計(jì)

根據(jù)地勘資料計(jì)算，一般路基地段CFG樁采用等邊三角形梅花樁布置，樁間距1.7m，樁徑50cm，樁距路基坡腳線0.5m。CFG樁頂面設(shè)置40cm級(jí)配碎石+兩層土工格柵墊層。在小構(gòu)造段的地基處理方案中，CFG樁按梅花型布置，間距為1.3m，樁徑為50cm。樁頂設(shè)置40cm級(jí)配碎石+土工格柵墊層。

橋梁過(guò)渡段處理：橋臺(tái)前、后軟段設(shè)計(jì)地基處理，保證鄰近壩址及橋臺(tái)安裝后沉降不超過(guò)0.1m，橋臺(tái)前過(guò)渡區(qū)一般為高度的兩倍橋臺(tái)后的橋梁（d區(qū)），橋臺(tái)后過(guò)渡階段臺(tái)階長(zhǎng)度為橋臺(tái)后復(fù)墾高度的5～7倍（分為a、B、C區(qū)）。這里，a區(qū)是治療區(qū)，B區(qū)和C區(qū)是過(guò)渡區(qū)。過(guò)渡處理采用一種方法將橋梁邊坡調(diào)整為與普通堤防不均勻沉降。CFG樁a段樁底1.3m，B段樁1.5m，C段樁1.7m，樁頂40cm，設(shè)碎石+土石方格柵層。土壤的高度是埋在地基之后的。CFG樁寬1.7m，D區(qū)樁頂無(wú)襯砌，可填土。應(yīng)調(diào)整橋臺(tái)樁周?chē)鷺兜钠矫娌贾?，不得在橋臺(tái)樁周長(zhǎng)50cm范圍內(nèi)進(jìn)行樁工。小構(gòu)筑物斷面：小構(gòu)筑物中部和共渠堤設(shè)置為圍海高度的1.5～210倍。

5 質(zhì)量控制

1）前期的準(zhǔn)備工作，在測(cè)量工作中，始終觀察樁的高度。通過(guò)測(cè)量來(lái)判斷具體的數(shù)值。在進(jìn)行打樁時(shí)，注意觀察樁的上部位移。一般情況下，如果樁頂位移超過(guò)20mm，應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行作業(yè)；2）判斷樁的靜壓。當(dāng)樁頂持續(xù)上升時(shí)，一定要及時(shí)約束樁，以保證復(fù)合場(chǎng)地內(nèi)的樁能很好地傳遞給縱向荷載；3）采用新的靜壓振動(dòng)技術(shù)。當(dāng)塑性指數(shù)不斷升高時(shí)，不需要直接啟動(dòng)電機(jī)，將沉管不斷地提高，達(dá)到預(yù)先設(shè)定的高度，減少對(duì)樁周土體的干擾；4）采用大直徑預(yù)制樁尖，可以采用直徑20mm-50mm的樁尖，以增加承載力。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文介紹了CFG樁基礎(chǔ)工作原理，闡述了復(fù)合地基的計(jì)算及技術(shù)要點(diǎn)，研究了橋梁結(jié)構(gòu)部分，連接階段CFG樁的布置設(shè)計(jì)，并且對(duì)施工材料參數(shù)和質(zhì)量控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，以期切實(shí)提升公路工程質(zhì)量。