PTC管樁復(fù)合地基在軟土路基中的應(yīng)用分析

柏光正

[摘 要]預(yù)應(yīng)力混凝土在施工過程中質(zhì)量能夠得到有效保證，其在施工工程中的速度也比較快，所以在公路的設(shè)計(jì)施工中得到了有效利用。另外，PTC 管樁在使用的過程中對(duì)樁土的作用進(jìn)行了有效分析，對(duì)地基的沉降和承載力能進(jìn)行有效控制。基于此，文章對(duì)其工程的情況進(jìn)行了分析，對(duì)具體的施工和設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，對(duì)其施工過程中存在的問題進(jìn)行了分析，以供相關(guān)人士交流和借鑒。

[關(guān)鍵詞]PTC管樁；復(fù)合地基；軟土路基；應(yīng)用分析

[中圖分類號(hào)]U416.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

PTC 管樁在使用的過程中具有很多優(yōu)點(diǎn)，其在使用的過程中強(qiáng)度比較大，施工的效率比較高，對(duì)地基的沉降情況能進(jìn)行有效控制，所以在軟土層地基的使用中得到了有效應(yīng)用。但任何地基處理方式都有其適用性，處理不當(dāng)也會(huì)帶來嚴(yán)重后果。基于此，文章主要從以下幾個(gè)方面展開了研究。

1 工程概述

1.1 工程概況

某公路采用周圍是平原或者丘陵的地形進(jìn)行施工，在施工的過程中將道路設(shè)計(jì)為兩車道，另外，對(duì)路基的長和寬分別做出了嚴(yán)格要求，寬為12米，長為4800米。同時(shí)道路向西方向?yàn)楦咚俟罚缆废驏|的方向?yàn)樯絽^(qū)地帶，在設(shè)置大橋的過程中將其分為兩個(gè)工程，其中通口的位置為前期工程，通口到廠房的地區(qū)為第二個(gè)工程。互通路采用簡單喇叭型的設(shè)計(jì)方案，在規(guī)模的設(shè)計(jì)中在周圍環(huán)繞五周。

1.2 地質(zhì)條件

互通路段在設(shè)計(jì)中采用的是平原和丘陵方面的地形。從下而上，主要的地層形式為：第一，中風(fēng)化花崗巖用肉眼很難看到，該巖質(zhì)較堅(jiān)硬，輕易不能進(jìn)入，用手難以折斷，錘子不容易擊碎，其結(jié)構(gòu)呈塊狀。其表面有大部分變色，但斷口的顏色卻新鮮亮澤，另外，該巖石的主要形式為石英等暗色物質(zhì)，比起一般巖石的質(zhì)量，它的等級(jí)較高，同時(shí)比一般巖石較為堅(jiān)硬，在場地里面的分布比較勻稱，因?yàn)樵诘乇硐旅妫詻]有被人們發(fā)現(xiàn)，該巖石的最大厚度為10到11米之間。其顏色主要為青灰和灰白色。

第二，強(qiáng)風(fēng)化有巖石，它的結(jié)構(gòu)有的已經(jīng)很不完整，一些甚至已經(jīng)破壞掉了，其中一些石英等暗色物質(zhì)已經(jīng)被風(fēng)化，并且轉(zhuǎn)化為粘土物質(zhì)，用手容易折斷，用錘子容易擊碎。因?yàn)楸伙L(fēng)其侵蝕嚴(yán)重，所以水泡之后，容易軟化。這種巖石的厚度一般在3到36米之間，巖石的平均厚度在15到16米之間，該花崗巖的顏色為淺黃和淺灰色。

第三，全風(fēng)化花崗巖的結(jié)構(gòu)雖然遭到了破壞，但是還可以較清楚地辨認(rèn)，該花崗巖的厚度一般在0.6到8米之間，它的平均厚度在3到4米之間，該巖石已經(jīng)風(fēng)化為很小的粘性土狀，另外，它的顏色主要為褐黃、灰黃和灰白色。

第四，殘留的砂質(zhì)土，該土為粘性，它的厚度一般在1到11米之間，它的平均厚在5到6之間，它的顏色主要為褐黃和淺黃色。

第五，中砂的主要成分為石英等暗色物質(zhì)，它的局部部位有很多的小砂石，它的主要顏色為淺灰和灰色。它的結(jié)構(gòu)比較緊密，在勘察中它的厚度在4到5米之間。

第六，礫卵石的厚度在1到16米之間，它的平均厚度在8到9米之間，它的密度適中，主要顏色為灰黃和灰褐色。

2 具體應(yīng)用

2.1 設(shè)計(jì)和施工

在設(shè)計(jì)的過程中，路基填土的高度是不大于5米的路段，主要采用砂礫作墊層，用袋子形狀的砂井和土工格棚，超過預(yù)計(jì)的壓力作為方案設(shè)計(jì)，其中袋子形狀的砂井主要深度在20到25米之間，預(yù)壓期大于等于12個(gè)月。另外，填土的高度在4.5米以上，比一些路段還要高一些，采用PTC管樁進(jìn)行設(shè)計(jì)，該管樁的外直徑在40厘米左右，壁厚在7厘米左右，其混凝土強(qiáng)度是C70，采用C30的混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)樁頂托板。除此之外，路基的高度在4米到7米之間，每個(gè)樁之間的間距在2米到8米之間，樁帽之間的距離在0.1到0。6米之間，當(dāng)路基的高度大于7米小于8米時(shí)，樁之間的距離在2米到6米之間，樁帽之間的距離在0.4米到0.5米之間；當(dāng)路基高度在8.5米以上時(shí)，樁間的距離在4米到5米之間，樁帽的距離在0.3到0.4之間，而樁埋的深度控制在3米以下，橋頭地段和涵洞區(qū)之間采用軟土地層進(jìn)行處理，并采用預(yù)應(yīng)力對(duì)管樁進(jìn)行凝固，樁間的距離在4米到5米之間，樁帽的距離在0.2米到0.4米之間。PTC管樁的復(fù)合地基設(shè)計(jì)圖如圖1。

砂墊層兩面的坡腳為1.5米，在墊的過程中采用比較干凈的粗砂，使其中的含砂量小于等于百分之五，細(xì)度模數(shù)在2.7以上。其次，管樁的強(qiáng)度和上面講的一樣，管樁的承載力在1400kN左右。從開始施時(shí)，該項(xiàng)目就存在開裂、沉降等問題。涵洞在設(shè)計(jì)中也存在偏移、錯(cuò)位等現(xiàn)象，此外，在道路周圍外側(cè)的坡面存在塌陷等問題，根據(jù)上面存在的這些問題，提出了相應(yīng)的解決措施。第一，通道涵，因?yàn)樵诨靥畹倪^程中存在中線偏移、錯(cuò)誤等問題。所以要對(duì)其進(jìn)行鉆孔和加固處理，對(duì)另一端進(jìn)行開挖，固定洞內(nèi)的槽鋼，經(jīng)過觀察，洞內(nèi)的錯(cuò)位也沒有產(chǎn)生擴(kuò)大的趨勢。第二，對(duì)周圍出現(xiàn)的裂縫和速率過大的情況，需要對(duì)其來兩側(cè)進(jìn)行反壓保護(hù)道路，并采用相應(yīng)的排水板對(duì)其進(jìn)行處理。第三，對(duì)周圍管道下沉的問題，需要對(duì)地基進(jìn)行重新開挖，對(duì)涵洞的基礎(chǔ)進(jìn)行加固。通過觀測，涵洞沉降的問題也沒有擴(kuò)大的趨勢。第四，利用旋噴加固技術(shù)使通道的下降問題得到有效控制。根據(jù)最新的觀察結(jié)果顯示，路基的外圍條件對(duì)水平方向的位移影響程度很大，其日增量也在往小的方向發(fā)展，目前每天的增量在每天2毫米以下，而最大的沉降量在250毫米左右，而現(xiàn)在的變化不是很大。

2.2 原因分析

雖然互通立交所處的山前平原的地層變化很小，但是在基層巖面的變化和波動(dòng)比較大，同時(shí)淤泥的厚度在5到36米左右，因此它的變化比較大。根據(jù)不同的地質(zhì)情況，可以采用PTC 管樁對(duì)其進(jìn)行分析，采用中風(fēng)、強(qiáng)風(fēng)化等方面的基巖。利用PTC管樁對(duì)其進(jìn)行地基復(fù)合時(shí)，其樁身的強(qiáng)度過高，而樁側(cè)面的土質(zhì)則比較差，這樣的工程質(zhì)量都比較低。此外，部分地區(qū)的厚度樁長都比較長，同時(shí)長和細(xì)的差距也比較大，但是管樁的上面沒有進(jìn)行有效地控制，所以在使用的過程中容易出現(xiàn)搖擺和晃動(dòng)，這樣會(huì)導(dǎo)致上面的負(fù)荷量過大。傾斜現(xiàn)象發(fā)生的原因主要是樁進(jìn)入里層的深度受到嚴(yán)重限制，可能會(huì)讓樁處于漂浮的狀態(tài)，樁側(cè)面的制約比較小，使其產(chǎn)生了傾斜的狀態(tài)。除此之外，土工格柵在樁頂鋪設(shè)的過程中沒有進(jìn)行均勻地分布，而使樁沒有得到很好的控制，這種結(jié)果的發(fā)生對(duì)樁體的變形進(jìn)行了相應(yīng)地改變，下沉也會(huì)使樁體發(fā)生變化，使路基產(chǎn)生較大的傾斜。

3 案例分析

該路端的東側(cè)是跨海大橋，該大橋主要利用鉆孔對(duì)其進(jìn)行灌注，在和大橋相連的地方，淤泥的厚度主要在38米左右，原采用真空和排水板的形式對(duì)其進(jìn)行處理。在后期的施工過程中，由于條件和工期方面的原因，改變了原來的施工和處理方式，利用管樁對(duì)復(fù)合地基進(jìn)行處理。根據(jù)以往出現(xiàn)的問題和設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)部門對(duì)其進(jìn)行了相應(yīng)地改進(jìn)，使樁的長度變?yōu)?0cm左右使樁的整體性得到了提高。另外，在樁上面鋪設(shè)一層碎石，對(duì)厚度作相應(yīng)的規(guī)定，可以解決樁的沉降問題。

4 結(jié)語

綜上所述，PTC管樁在使用的過程中具有很多優(yōu)點(diǎn)，它不僅可以有效控制地基的沉降問題，還具有施工快的優(yōu)點(diǎn)，而更為重要的是其工程質(zhì)量比較高，在實(shí)際操作過程中具有重要作用。基于此，本文對(duì)其進(jìn)行了研究，希望對(duì)今后的工程質(zhì)量有所幫助。

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