鄭盧高速公路軟基處理施工技術

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，強度較高，但遇水侵濕時，土的強度顯著降低，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。本文結合工程實例探討了灰土擠密樁加固高路基基礎及強夯法加固路基技術，對黃土軟路基的快速穩(wěn)定起到了很好的作用。

關鍵詞：黃土軟路基 濕陷性 灰土擠密樁 強夯

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，會影響地基上層結構的安全。

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。本標段為該項目工程NO.1標，工程所處黃土丘陵區(qū)，標高在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沖擊壓路機進行沖擊壓實，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沖擊壓路機壓實，最后一層沖擊壓實層厚控制在0.8～1.6m，單層補壓遍數(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對路基表面進行平整，然后用光輪振動壓路機靜壓一遍，再用沖擊式壓路機進行沖擊碾壓。②沖擊壓路機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保證30m的搭接長度。③為達到較好的沖壓效果，壓路機以10～15km/h的速度行駛。④每沖碾一遍后進行沉降量和壓實度測試，然后用平地機刮平，光輪振動壓路機碾壓一遍后，接著進行下一遍的碾壓。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的虛表土挖除，進行路基填筑施工，施工中加強對暗穴的排查。

2.3 預壓和沉降觀測 按照設計圖紙要求準確埋設并保護路基沉降觀測點位，填筑時嚴格控制填筑速率。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束后各觀測一次，若時間間隔較長，及時進行加密觀測。沉降觀測成果由測量工程師負責整理分析，及時指導路基施工。

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夯處理，采用樁長漸變和邊坡布樁方式，樁頂加設樁帽和碎石褥墊層，提高加寬地基的剛度、強度、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。灰土擠密樁施工技術主要包括三部分：施工機械選擇、工藝參數(shù)確定及主要工序的工藝要求、質量控制及處理效果檢測。施工采用強制式攪拌機的拌和站集中拌和樁體填料、振動沉管擠密方法成孔、內擊錘夯擊。主要工序的關鍵環(huán)節(jié)：①成孔工藝；②內擊錘夯擊能級選擇；③群樁施工順序；④填料拌制與運輸；⑤填料回填夯實。以擠密為主的擠密樁施工時，應間隔（跳打）進行，整片施工時宜由中間向外側推進。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)設計要求對公路用地進行放樣，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，并進行放樣測量，編繪平面圖和用地劃界表，遞交相關部門辦理拆遷及臨時占用土地手續(xù)。b路基用地范圍內的建筑物和基礎設施，由相關單位協(xié)助處理改造或拆遷事由；加固路基周圍的危險建筑，并妥善保護文物古跡。c砍伐或移植清理施工范圍內的樹木、灌木叢，并進行妥善處理。及時運走砍伐的樹木，并進行妥善處理。高速公路、一級公路和填方高度小于1m的其它公路應將路基范圍內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，取土坑范圍內的樹根也應全部挖除。d在填方和借方地段的原地面應進行表面清理，清理深度應根據(jù)種植土厚度決定，清出的種植土應集中堆放。填方地段在清理完地表面后，應整平壓實到規(guī)定要求，才可進行填方作業(yè)。②成孔。a成孔宜在地基土接近最優(yōu)（或塑限）含水量時進行。當土的含水量低于12%時，宜對擬處理范圍內的土層進行增濕。增濕處理應于地基處理前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，均勻地進入擬處理范圍內的土層中。b成孔擠密應間隔分批進行，成孔后應及時夯填。c孔底在向孔內填料前必須夯實。d鋪設灰土墊層前，應按設計要求將樁頂標高以上的預留松動土層挖除或夯（壓）密實。e施工過程中，應有專人監(jiān)理成孔及回填夯實的質量，并應做好施工記錄。如發(fā)現(xiàn)地基土質與勘察資料不符，應立即停止施工，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，應采取防雨或防凍措施，防止灰土和土料受雨水淋濕或凍結。③灰土的回填與夯實。a灰土的拌制。灰土拌和要充分，不得有素土夾層。要做到混合料色澤一致，沒有灰條、灰團和花面，沒有粗細料窩且水分合適均勻。拌和結束后，可隨機取樣測試灰劑量。檢查是否滿足設計要求和是否均勻。發(fā)現(xiàn)問題，隨即采取補救措施。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準回填，并采用電動卷揚機提升式夯實機對每層的灰土進行夯實處理。

2.4.3 強夯 ①清理并平整施工場地。②明確標示第一遍夯點位置，并對場地高程進行測量。③起重機調配到位，夯錘置于夯點位置。④對夯前錘頂高程進行測量。⑤按照設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，應及時將坑底整平。⑥重復步驟5，按設計規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯點的夯擊。⑦換夯點，重復步驟3～6，完成第一遍全部夯點的夯擊。⑧用推土機將夯坑填平，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到預期要求。②為防止夯坑在雨天積水，須在下雨前將其推平。③當夯錘落下時，會擾動起重機臂桿，使機架傾覆或使其反彈、晃動，可在起重機上安裝防背桿纜繩以穩(wěn)定起重機。④在軟弱地基上作業(yè)的起重機須支墊路基板或長枕木維持平穩(wěn)。⑤在現(xiàn)場明確標出夯點中心位置。⑥強夯施工極易漏夯，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，就技術要求和安全規(guī)范對全員進行交底。⑨指派專人現(xiàn)場監(jiān)督并記錄各工序的質量。⑩強夯施工應嚴格按確定的強夯參數(shù)施工。

3 結束語

利用灰土擠密樁及強夯法加固高路堤，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，而非飽和土孔內深層強夯法是在土樁擠密法的基礎上演化而來的一種新型深層地基處理方法，但對其理論研究遠遠落后于工程實踐，特別是針對一些高要求的濕陷性黃土場地應進一步進行研究。這就仍然需要我們不斷去探討和研究學習。在施工中不斷總結經(jīng)驗，以便更好的保證特殊路基的施工質量。

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