公路工程軟土路基施工技術(shù)處理

蔡云風

(福建省第一公路工程公司)

隨著各地區(qū)公路工程的興起，我國的公路施工技術(shù)也有了很大進步，但軟土地基的處理仍然是一個難點問題。本工程處于聯(lián)十一線(莆田鏡)涵江江口至仙游楓亭段，采用的主要施工技術(shù)為擠密砂樁結(jié)合土工格柵的方法，以及水泥粉煤灰碎石樁(CFG 樁)復合地基。

1 工程概況

聯(lián)十一線(莆田鏡)涵江江口至仙游楓亭段工程A2 合同段位于江口鎮(zhèn)，樁號為K2 +100 ～K5 +100，全長3 km。路基寬度40 m，荷載等級為公路一級。該合同段軟基地段，不良地質(zhì)主要是海灣灘涂地段的軟土，多為海積和陸地河水沖積形成，沿途有較多的池塘、海鮮塘。本段軟土路基屬于海積平原地貌，地形較平緩，地面標高約1.2 ～6.1 m。上覆土層為第四系填土層(Q4ml)、沖海積淤泥、卵石(Q4al +m)。該路段分布有流塑狀淤泥，厚度9.1 ～12.9 m。場地內(nèi)地表水主要為湄洲灣海水及養(yǎng)殖用水，常年 流水，水位受海潮影響較大。本次勘察鉆孔所揭露深度范圍地下水埋深0.60 ～0.90 m，標高2.72 ～3.27 m。本次設(shè)計僅以本路線十個鉆孔地質(zhì)勘探資料作參考，待地質(zhì)資料完善后再進行局部優(yōu)化設(shè)計，本工程全過程采用動態(tài)設(shè)計方法。

2 處理軟土路基時需要考慮的因素

2.1 道路條件與施工區(qū)段

如果公路等地較低，可先進行路面鋪設(shè)，高級公路施工的可將平整度作為參考標準。一般在公路施工區(qū)段雖然有較高的剩余程度，但如果保持均勻且低速驟降，施工路面的平整度不會完全喪失。因為受到剩余沉降的影響，與構(gòu)造物連接的路段會發(fā)生錯臺現(xiàn)象，危害性極大。一旦公路路基的穩(wěn)定性無法達到標準，就會增大土大力，使橋臺穩(wěn)定性受到影響，很可能由于側(cè)向位移而出現(xiàn)安全事故，所以應注意道路施工區(qū)段與構(gòu)造物之間連接處的處理。

2.2 道路尺寸與施工環(huán)境

在公路施工過程中路堤厚度與寬度也是需要加以考慮的重要因素，因為這兩種因素會直接影響軟土路基施工技術(shù)處理方案的選擇。所以如果設(shè)計的路堤高度偏大，且穩(wěn)定性差，會在一定程度上制約壓重法的使用，當路堤的寬度與高度增加時，黏土層沉降就會更容易出現(xiàn)于路基之中。一般情況下，公路施工會受到施工環(huán)境的影響，包括公路路基振搗、施工噪聲、地下水位變化、在處理軟土地基時必須綜合考慮上述因素。在軟土路基的施工中，假如路基高度增大，就會引起周圍路基隆起活著沉降。為了避免出現(xiàn)此類現(xiàn)象，應當考慮如何對剪切變形進行控制，合理選擇施工技術(shù)，使施工環(huán)境的影響降到最低。

3 公路工程軟土路基的施工技術(shù)處理

根據(jù)本項目沿線軟土地基的分布特征及軟土性質(zhì)，從施工難易程度、對周圍環(huán)境的影響、工期和工程造價等方面進行論證比較，在確保不留下質(zhì)量隱患的前提下，擬定了軟基處理方案:(1)一般軟土地基及涵洞路段:采用擠密砂樁結(jié)合土工格柵的方法進行軟基處理，擠密砂樁處理深度穿透軟土層，進入地基持力層不小于50 cm 徑50 cm，按等邊三角形布設(shè)，間距根據(jù)計算確定。(2)橋頭路段:橋頭引道路段采用CFG 管樁進行處理，樁頂設(shè)置碎石砂墊層和雙向土工格柵。CFG 管樁處理深度穿透軟土層，進入地基持力層不小于100 cm。橋頭引道軟基處理范圍為橋臺臺后30 m 至臺前錐坡坡腳外1 m。CFG 樁樁徑50 cm，按等邊三角形布設(shè)，間距根據(jù)計算確定。現(xiàn)將施工技術(shù)進行如下介紹。

3.1 土工格柵技術(shù)

在公路工程的軟土路基處進行土工格柵的施工時首先應保證場地平整，沒有雜物，如堅石等，且沒有碎石塊一類的堅硬凸出物存在于其上下面填料中，避免損壞格柵，另外為了保證基地干硬，應引出路基中的水，接著需要鋪設(shè)第一層土工格柵，需要將其全面鋪設(shè)于平整的下承層之上，不可褶皺、坑洼或扭曲，必須與下承層緊貼，且保持緊繃、平順。從軟土路基的一段開始鋪網(wǎng)，鋪設(shè)時與路線垂直。最后繼續(xù)鋪設(shè)即可，雙層土工格柵應交替錯開其上、下層接縫。在施工時應注意鋪設(shè)好的土工格柵后及時進行填料填筑，避免其長時間受到陽光曝曬，性能劣化，另外應禁止所有施工車輛和機械在其表面行駛或堆放，避免受到人為損壞，若土工格柵出現(xiàn)破損，需要重新更換或立即修復。

3.2 擠密砂樁技術(shù)

擠密砂樁技術(shù)在公路工程施工中比較常見，是常用的地基處理技術(shù)之一，其適用的地基包括雜填土、素填土、粘性土、粉土和松散砂土等，能夠?qū)⒌鼗鶖D密。采用有關(guān)的施工設(shè)備，如沉管灌注樁等，使管內(nèi)的砂石料經(jīng)過管底部的鋼管(帶有活瓣管靴)沉入地下預定深度，接著將壓縮空氣引入，可提提停停或邊振邊提，從管底端活門將管內(nèi)的砂石料壓出，并一直補充，直到有擠密砂樁體形成。該技術(shù)在處理軟土地基時的作用主要是置換，同時也發(fā)揮了豎向排水通道的功能，以等邊三角形的方式布設(shè)砂樁，樁間距涵洞底部為0.9 m、涵洞與路基過渡段為1.2 m，一般路段為1.5 m，成孔直徑為50 cm，樁打穿軟土層進入下臥層不得 小于0.5 m。在樁頂設(shè)置砂墊層50 cm，夾兩層雙向鋼塑復合土工格柵。

3.3 CFG 樁復合地基技術(shù)

CFG 樁是由石屑、碎石、粉煤灰、水泥和水以一定的比例拌和，從而制成混合料，并灌制成樁，而且形成樁型的粘結(jié)強度可變，褥墊層、樁間土和樁共同形成復合地基。樁體中以碎石作為粗骨料，中等粒徑骨料則選擇石屑，從而達到良好級配由于橋臺會受到擠土效應的影響，本工程利用了內(nèi)泵壓和長螺旋鉆管工藝。另外，為了對樁土應力比進行調(diào)整，使樁能夠充分發(fā)揮作用，在樁頂處設(shè)置了50 cm 的褥墊層，級配為碎石砂且加筋。為避免因為應力集中而導致樁頂刺入過大，將樁帽設(shè)置于樁頂，樁帽采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板，雙面配筋，通過現(xiàn)澆混凝如連接樁和樁帽。按等邊三角形布置CFG 樁，樁身強度為C20，樁直徑為50 cm。該技術(shù)的優(yōu)點是施工速度快、便捷，沉降小，加固效果好，承載力強，可使施工時間大幅度縮短。

圖1 CFG 樁復合地基技術(shù)

4 結(jié) 語

綜上所述，如果公路工程中存在軟土地基，在施工時必須綜合考慮道路條件、施工區(qū)段、道路尺寸和施工環(huán)境等問題，從而科學、合理地選擇處理技術(shù)，避免整個工程的質(zhì)量與安全性受到影響。本工程中采用的土工格柵技術(shù)質(zhì)量可靠、施工便捷、功效高且成本低，擠密砂樁技術(shù)可增強地基的密實度，而CFG 樁復合地基技術(shù)可提高地基承載力，施工快速、簡單，施工后沉降小，這些技術(shù)的應用使軟土地基得到了恰當處理，有效保障了公路工程的整體質(zhì)量。

［1］賀昆.以江西某公路工程為例淺析公路工程軟土路基施工技術(shù)［J］.珠江水運，2014，(11):74－75.

［2］張晶，簡輝.以軟土路基施工質(zhì)量控制避免公路的沉陷［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2011，(14):57.