公路工程軟基加固處理施工技術特點與應用

李龍田

（廈門中平工程監理咨詢有限公司， 福建 廈門 361008）

0 引言

軟基在公路工程中為常見問題，它會造成道路塌陷、不均勻沉降等。，都需要給予加固處理，以免給公路工程安全帶來影響。因此，加強軟基加固施工技術分析與應用，具備一定的現實意義。

1 軟土路基的特點

軟土路基具有孔隙大、含水量高、壓縮性大、滲透系數較小、抗剪強度較低。因為軟土多為黏土和粉土粒組成，表面組織容易對空氣水吸附，并逐漸滲透，也能增加其中的含水量，從而引起明顯的不均勻沉降等問題。軟土地基具備的流變性突出，受到外力和重力因素的影響，軟土地基也會發生變形。在道路工程中，如果無法為其提出合理措施，將引起明顯的軟土地基流動問題等。軟土地基具備的抗剪強度也比較低，因為軟土地基中的含水量高，承載力小。在實際施工期間，如果沒有給予更多重視，也未提出合理措施提升抗剪強度，將引起嚴重的路基開裂、滑移、沉降、變形現象。

2 軟土地基加固施工技術的特點與應用和發展

2.1 排水固結法

排水固結法是在軟基中插入豎向排水通道（砂井、袋裝沙井、塑料排水板）與水平方向排水通道（砂墊層、盲溝、集水井）組成排水系統，并在現場施加荷載(超載、真空預壓)排出軟土地基中的孔隙水，使土體固結密度提高抗剪強度和變形模量，提高軟土地基的承載力和穩定性。排水固結法的優點是施工相對簡單，成本低，但是袋裝沙井的打入長度受到限制，工后沉降大，排水固結時間長。

在傳統排水固結法的基礎上，開發了排水混凝土核心砂石樁，即復合樁體由預制鋼筋混凝土核心樁和砂、石殼包裹在核心樁外，預制鋼筋混凝土樁作為豎向承重體。沙殼是一個垂直排水體。

圖一 排水固結法

2.2 強夯法

強夯法是通過起重機械，將一定重量的夯錘提升到一定高度，并使其自由掉落產生沖擊力作用于地基上，因此，對地基進行壓實，以提高地基的承載力。低成本強夯。加固體附近有建筑、構筑物不能適用。

2.3 水泥攪拌樁

水泥攪拌樁是以水泥為膠凝劑，用攪拌機將軟土和水泥混合在地基深度，使軟土得以固結。與樁間土構成復合地基。水泥攪拌樁的優點是成本相對較低，比袋裝沙井高，比CFG樁和混凝土樁高，施工對附近構筑物沒有影響。但是樁身完整性差，加固深度不夠大，需要注意土與水泥的固化凝結性能試驗，有些土質與水泥凝結性能差。現在有釘形水泥攪拌樁，可以調整直徑。目前已開發出一種具有土壤固化劑的高強度防水膠結材料.水泥粉煤灰碎石樁(CFG樁)和現澆低等級混凝土樁(LC樁)

CFG樁是水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成高粘結強度樁，一般采用C10-C20素混凝土，采用管式振動沉管成樁工藝。與水泥攪拌樁和袋裝沙井相比，CFG樁和LC樁的樁身剛度和強度較大，樁土應力比大，成本高。需要和袋裝沙井、樁間土、砂墊層、土工格柵一起形成復合地基。CFG樁現在發展有排水混凝土芯砂石樁，是可以同時滿足豎向荷載與排水通道功能，是由預制鋼筋混凝土芯樁（豎向荷載與抗剪功能）和包裹在芯樁外的砂石殼（排水通道）組成的復合樁體。

3 軟土地基加固施工技術的實際應用

某市公路工程的長度 13公里，全線按雙向六車道一級公路標準，設計采用80KM/h,路基寬度 32m，瀝青混凝土路面。其中軟土路基約占 52萬立方米，特大橋5.3Km/1座，大橋2.5 Km/6座，中橋120 m/2座，匝道橋566 m/2座，涵洞312 m/11座，隧道711 m/2座，路基土石方262萬立方。在該工程中，沿線軟土主要為三角洲平原區廣泛分布的軟土，由淤泥、淤泥質土組成，埋深淺，約1.4米-3.8米，厚度不均勻，局部較大，厚度為1.6米-15.3米，下臥層為粉質粘土、礫砂、礫質粘性土。設計處理方法為：一般路段采用袋裝沙井，構筑物段采用袋裝沙井+CFG樁復合地基，設置2層土工格柵處理。

施工工藝流程：清除表土，填平路基，回填30厘米砂墊層，打設袋裝沙井，然后進行CFG樁施工，再施工剩余的30厘米砂墊層。CFG樁一般采用振動沉管工藝：樁位放樣→樁機就位→樁機對中→振動沉管至設計樁底標高→向管內灌注混合料→振動拔出沉管、灌混合料。為了預防擠扁或者縮頸、斷樁，CFG施工順序在縱向與橫向，均采用隔樁跳打方法；為避免投料原因導致斷樁，需要在拔管過程中連續補料；施工順序不能從四周向內推進。土質較硬時，在已打樁中間補打新樁時，舊樁可能被振斷或振裂，所以打樁過程安排觀測地面隆起和舊樁偏離情況。拔管過程過程中不允許反插，防止斷樁和夾泥。

施工后在堆載預壓期出現路基沿縱向開裂、往滑移問題。經過分析，主要原因是：1、匝道路基位于古舊河道上面，并且與河道平行，河道軟土深，沉降大；2、受現場河道影響，施工圖設計前地質鉆孔位置位于河岸上，偏離路基，地質鉆孔密度小，不能完全準確反映匝道路基地質情況。施工進場后補充鉆孔，匝道下面軟土厚度比河岸處軟土厚度大于2-5米。后續處理方案：結合補充地質資料，合理選擇樁底持力層，在匝道路基臨近河道一側增加CFG樁，沿路線方向，增加CFG樁布置，把CFG樁長度增加2米-5米，CFG樁內布置鋼筋，增加抗剪強度。通過沉降觀測和驗收現場表明，后期沉降穩定，已經交工驗收 3年，路基質量合格。

4 總結

軟土地基為公路工程中的重要組成部分，會直接影響工程的質量，對軟土地基地質情況全面分析和掌握，根據工地地質條件的特點和工程特性，進行技術、經濟充分全面論證分析，按照軟基處理的技術性能，選擇最佳的軟基處理方法；隨著公路工程施工技術的成熟應用，創新思維觀念，軟基加固中的新技術也更多，充分結合現場地質資料分析把握，提出經濟、合理的軟基處理方案，能促進設計、施工的有效加固效果。