高速公路工程施工中軟基處理技術(shù)的應(yīng)用

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摘要：隨著我國(guó)公路建設(shè)的迅速發(fā)展，軟土問題成為影響公路工程質(zhì)量和建設(shè)工期的關(guān)鍵因素之一。如果對(duì)公路工程建設(shè)中出現(xiàn)的軟土地基不進(jìn)行有效地處治，就會(huì)導(dǎo)致路基不均勻沉陷，路面開裂等病害的發(fā)生，對(duì)道路的穩(wěn)定性、安全性影響較大，同時(shí)還會(huì)增加公路的養(yǎng)護(hù)成本。本文結(jié)合某工程軟基處理的施工方法，論述了水泥攪拌樁、土工格柵、預(yù)應(yīng)力管樁在軟基處理中的質(zhì)量控制措施。
關(guān)鍵詞：公路；軟基處理；質(zhì)量控制
        1  工程概況及地質(zhì)特征
        項(xiàng)目樁號(hào)為K2+400-K4+950，路線總長(zhǎng)2.55km。設(shè)計(jì)為雙向六車道一級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度80km/h。
        項(xiàng)目區(qū)可劃分為兩個(gè)區(qū)即堆積平原區(qū)、丘陵區(qū)。其中堆積平原區(qū)可進(jìn)一步細(xì)化為沖湖積平原亞區(qū)。平原區(qū)地勢(shì)低平，水網(wǎng)密布，沿線以水稻田、池塘等為主，自然地面標(biāo)高一般。表部斷續(xù)分布沖湖積塑狀粉質(zhì)粘土，上部分布厚層海積軟土、沖海積粉土等，性質(zhì)差～較差；中下部為沖湖、沖海積硬、可塑狀粉質(zhì)粘土及中密狀粉土等。丘陵區(qū)山體呈渾圓狀，低矮，一般標(biāo)高20～30m，殘坡積層厚度較薄，多見強(qiáng)～中風(fēng)化基巖直接出露，節(jié)理較發(fā)育。
        根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），測(cè)區(qū)地震具有震級(jí)小、頻度高、震源淺等特征，現(xiàn)代地震均為小震和微震，區(qū)內(nèi)最強(qiáng)地震震級(jí)為4級(jí)，最大烈度為V度。
        2  軟基處理工程
        2.1 水泥攪拌樁
        2.1.1 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。
        2.1.2 施工工藝。水泥攪拌樁施工流程為：①測(cè)量定位；②樁機(jī)就位；③第一次下沉；④水泥漿制備；⑤提升注漿攪拌設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高；⑥第二次下沉、噴漿至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高；⑦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15cm/min左右。
        2.1.3 注意事項(xiàng)。 
①攪拌樁成樁應(yīng)均勻、持續(xù)、無(wú)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；垂直度偏差不大于L/200（L為樁長(zhǎng)），樁位偏差不得大于50；成樁直徑和樁長(zhǎng)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，并回填粘性土并予以壓實(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。
        2.2 土工格柵  ①在施工前首先對(duì)材料加以嚴(yán)格檢查，對(duì)土工格柵的質(zhì)量符合圖紙或規(guī)范要求，在采用土工格柵的路堤填筑正式開工前，結(jié)合工程先修筑試驗(yàn)路段，以指導(dǎo)施工。土工格柵采用鋼塑復(fù)合土工格柵，要求縱向抗拉強(qiáng)度≥80kN/m、橫向抗拉強(qiáng)度≥60kN/m。②鋪設(shè)土工格柵按圖紙施工，在平整的下承層上全斷面鋪設(shè)。鋪設(shè)時(shí)，不得有褶皺和破壞。土工格柵下填料在最佳含水量的條件下用壓路機(jī)分層壓實(shí)。攤鋪土工格柵，人工拉直平順，緊貼土層，不扭曲，折皺，重疊。③土工格柵在鋪設(shè)時(shí)，將強(qiáng)度高的方向置于路堤軸線方向。④土工格柵拼接時(shí)，在受力方向連接處的強(qiáng)度不低于材料設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度。為保證土工合成材料的整體性，土工搭接長(zhǎng)度保證足夠長(zhǎng)，橫向搭接長(zhǎng)度大于0.3m，縱向搭接長(zhǎng)度大于0.6m。⑤鋪設(shè)土工格柵的土層表面平整，清除表面有碎、塊石等堅(jiān)硬凸出物。⑥土工格柵攤鋪以后48h內(nèi)及時(shí)回填或覆蓋，以避免其受到陽(yáng)光過長(zhǎng)時(shí)間的直接暴曬。土工格柵上的第一層填料施工采用輕型推土機(jī)或前置式裝載機(jī)，一切車輛、施工機(jī)械只允許沿路堤軸線方向進(jìn)行。⑦嚴(yán)格按技術(shù)規(guī)范要求控制填筑速率，并動(dòng)態(tài)進(jìn)行沉降與穩(wěn)定監(jiān)測(cè)。2.3 預(yù)應(yīng)力管樁
        2.3.1 施工工藝。該段管樁采用靜力壓入法施工工藝，流程為①場(chǎng)地平整，樁機(jī)就位；②靜力壓入第一節(jié)樁；③起吊第二節(jié)樁；④電焊接樁，檢查焊接質(zhì)量和垂直度；⑤靜力壓入第二節(jié)樁；⑥重復(fù)打樁工藝，直至達(dá)到設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)；⑦移動(dòng)樁機(jī)，進(jìn)行下一根樁的施工。
        2.3.2 質(zhì)量控制要點(diǎn)。①接樁。采用端板焊接法進(jìn)行接樁，焊接前，先將下節(jié)樁端板除污、除銹，清理干凈鐵件表面后，上、下樁段對(duì)齊，上下兩塊端板軸向錯(cuò)位小于2mm，節(jié)點(diǎn)彎曲矢高不得大于0.1%樁長(zhǎng)。若兩樁段之間有間隙，用厚度適當(dāng)?shù)男ㄐ舞F片填實(shí)焊牢，焊條采用E43型。焊接時(shí)采取分層對(duì)稱連續(xù)施焊，以減少焊縫變形引起節(jié)點(diǎn)彎曲，焊接3～4道，焊縫連續(xù)、飽滿，焊縫在自然條件下冷卻停約1分鐘，并以現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，方可繼續(xù)壓樁。②截樁。沉樁到位后仍有一大截管樁外露時(shí)，應(yīng)實(shí)施截樁。截樁采用專用切割機(jī)，邊切割邊澆水。嚴(yán)禁在管樁沒有完全切斷時(shí)采用大錘敲斷或樁機(jī)別斷。③“浮樁現(xiàn)象”控制。a.選擇合適的壓樁順序，以減少后打樁擠土對(duì)先壓樁的影響。主要有先內(nèi)后外、先深后淺、采取跳壓、對(duì)稱施壓、分段均衡施工等措施。b.選擇適當(dāng)?shù)膲簶端俣?。壓樁速度太快，日入土樁量太大，將造成土體剪切及固結(jié)時(shí)效未到，超孔隙水壓力未明顯減弱，土體應(yīng)力未消散，加劇了擠土效應(yīng)。c.加強(qiáng)排水，盡快使壓樁引起的超孔隙水壓力消散，常用措施有井點(diǎn)降水、砂井排水和塑料排水板排水措施。
        3  結(jié)語(yǔ)
        綜上所述，在公路工程建設(shè)中，對(duì)于大面積軟土地基的處理，應(yīng)根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)情況，結(jié)合水文氣象資料等因素，采用不同的技術(shù)措施進(jìn)行試驗(yàn)，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，選擇最佳的施工方案。
參考文獻(xiàn)：
[1]劉玉卓．公路工程軟基處理[M]．北京：人民交通出版社，2004.
[2]張留俊，等．高速公路軟土地基處理技術(shù)[M]．北京：人民交通出版社，2004.