碎石樁加固公路工程軟基應(yīng)用研究

余帥 余輝

摘 要： 公路工程是國家基礎(chǔ)工程，在各個地方都得到廣泛重視，其工程質(zhì)量更是重中之重，碎石樁技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢在軟基加固工程中得到了廣泛應(yīng)用。為此，本文主要對公路工程軟基加固碎石樁施工技術(shù)要點、質(zhì)量檢測進(jìn)行了分析與探究。

關(guān)鍵詞： 碎石樁；軟基加固；質(zhì)量檢測

由于軟土地基具有較大沉降量、地基承載力小、固結(jié)時間過長等特征，無法符合公路建設(shè)需求，為改善地基條件、提升地基承載力，確保工程質(zhì)量，需選取科學(xué)有效的措施。作為復(fù)合地基法的重要類型，碎石樁施工技術(shù)常常用于公路工程軟基加固中，其通過砂、碎石等材料進(jìn)行軟土置換，或利用樁振動、擠密等功能和沒有加固位置形成復(fù)合地基，進(jìn)而實現(xiàn)地基加固目的。因碎石樁能有效提升地基承載力、降低沉降量，更具有加固時間短、施工便捷等優(yōu)勢，在工程軟基施工中得到了廣泛應(yīng)用。

一、公路工程軟基加固碎石樁施工技術(shù)要點分析

1、施工準(zhǔn)備

施工前需平整場地，按照地形圖進(jìn)行場地平整標(biāo)高你定，按照寧填勿挖的原則實施整平作業(yè)。地表堅硬物體需徹底挖除，以此確保機械設(shè)備順利下鉆。在場地內(nèi)需雋星運輸?shù)缆贰⒌缆?邊排水盲溝、縱向排水溝等設(shè)置，并對清理、拆除范圍加以確定。施工前，需進(jìn)行現(xiàn)場成樁試驗，一般試樁數(shù)量在5根以上，以此獲取實際技術(shù)參數(shù)，為工程建設(shè)提供保障。在完成各項施工準(zhǔn)備作業(yè)后，施工前可按照試樁結(jié)果與設(shè)計規(guī)定由技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交底。

2、 碎石樁試驗段施工

按照施工設(shè)計要求，碎石樁施工前需按照試驗段施工，并對制樁時間、深度等進(jìn)行記錄，并對設(shè)計參數(shù)與施工控制相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確驗證，確保技術(shù)參數(shù)選用的科學(xué)性、合理性，并將其作為碎石樁施工的控制指標(biāo)。按照現(xiàn)場試樁結(jié)論，獲取的施工技術(shù)參數(shù)，施工過程中必須重視其對附近結(jié)構(gòu)物的影響。

一般在碎石樁施工范圍內(nèi)可直接布設(shè)試樁，按照碎石樁施工圖設(shè)計進(jìn)行劃分，每個節(jié)段施工前都需做好施工準(zhǔn)備工作，具體試驗程序包含以下幾點：

第一，振動器通過吊機起吊并與樁位垂直對準(zhǔn)，隨后將振動器開啟，緊接著在土內(nèi)緩緩放入振動器，并對電流變化范圍進(jìn)行觀測，下沉速度需控制在1.5m/min，利用造孔電流改變情況對其是否沉入粉細(xì)砂層進(jìn)行確定。

第二，振動器提升并進(jìn)行2次清孔作業(yè)，完成造孔后，需對整個成孔過程所用時間進(jìn)行記錄。

第三，將碎石料倒入孔內(nèi)，并在孔內(nèi)放入振動器進(jìn)行振搗密實，因地質(zhì)松軟，碎石料具有較大擴(kuò)散面積，一時無法有效提升密實度，進(jìn)而可將碎石料繼續(xù)加入孔內(nèi)進(jìn)行振搗密實施工，并對密實度是否符合設(shè)計規(guī)定進(jìn)行詳細(xì)觀測，為確保振動器不卡死，可選取間接填料法進(jìn)行施工，并對整個制樁過程所用時間、填料量進(jìn)行記錄。

3、施工流程

（1）施工場地清理整平后，需對整平后的場地進(jìn)行標(biāo)高測量，以此對樁底、樁頂標(biāo)高加以控制；

（2）按遵循設(shè)計文件，施工前期，在施工現(xiàn)場可將路基中心線測出，相隔20米可設(shè)置一個樁，并遵循填筑層頂面標(biāo)高可進(jìn)行每層填筑邊線的放出。并進(jìn)行相應(yīng)標(biāo)識，如路線控制樁、護(hù)樁、水準(zhǔn)點等。同時照設(shè)計規(guī)定對樁位進(jìn)行布設(shè)、測量放樣，平面等邊三角形為選取的主要形狀，并做好編號施工；

（3）大面積施工前，需按照試樁結(jié)果獲取正確的技術(shù)參數(shù)，如15到20分鐘為每根樁成樁的時間，碎石投入量公式如下：

S=ApLK

其中，填碎石量由S表示；

碎石樁截面積由Ap表示；

碎石樁樁長由L表示；

碎石樁充盈系數(shù)由K表示（K大于/等于1.15）。

（4）選取DZ40—60系列走管式振動沉樁機作為機械設(shè)備，樁機移動就位后，應(yīng)確保其垂直度。施工過程中在人工配合下電動沉管機可準(zhǔn)確找出樁位，人工閉合活瓣式樁尖后實施沉樁作業(yè)，在土層內(nèi)振動下沉樁管，確保其符合設(shè)計深度。

（5）樁管與設(shè)計深度相符后，人工與裝載機相配合進(jìn)行上料施工，根據(jù)試驗段參數(shù)，將一定量的碎石料添加到樁管內(nèi)，整個上料過程應(yīng)避免斷樁、縮頸等問題的出現(xiàn)；

（6）為確保樁管下端碎石具有良好密實度，要求振動、拔管作業(yè)同時進(jìn)行，并確保拔管具有均勻的速度，同時在每分鐘1到1.5米之間有效控制其速度。

二、公路工程軟基碎石樁施工質(zhì)量檢測

1、沉降觀測

沉降觀測主要包括兩種不同的觀測形式：地表沉降觀測與地基分層沉降觀測。采用沉降板進(jìn)行地表沉降觀測，采用分層沉降標(biāo)進(jìn)行分層沉降觀測。應(yīng)在鋼塑土工格柵、土工格室急砂墊層之上進(jìn)行沉降板的設(shè)置。還可以將沉降板在路基中心、路肩、坡趾和左右路幅中心進(jìn)行埋設(shè)。埋設(shè)時，應(yīng)確保沉降板底槽的平整性，鋪設(shè)60cm×60cm×20cm的砂墊層在其下方。

分層沉降標(biāo)采用鉆孑L埋設(shè)，鉆孔垂直偏差值要求在1.5%以下，同時確保沒有塌孔縮孔現(xiàn)象的產(chǎn)生，在埋設(shè)過程中必須進(jìn)行下套管或泥漿護(hù)壁，隨埋隨接波紋管及導(dǎo)管。將分層沉降測點間距有效控制在1米。

2、水平位移觀測

（1）地基土體水平位移。主要選用測斜管觀測法進(jìn)行地基土體位移的觀測。采用塑料管作為測斜管材料，在路堤邊坡趾部進(jìn)行埋設(shè)。埋設(shè)過程中，鉆機導(dǎo)孑L的垂直偏差率要控制在1.5%以下。當(dāng)測斜管底部進(jìn)入粉砂層或亞粘土層l00厘米時，將管頂控制在比地面高出50厘米的范圍內(nèi)，并采取加蓋保護(hù)措施。

采用位移邊樁觀測法進(jìn)行地面水平位移的觀測，在路堤兩側(cè)趾部進(jìn)行埋設(shè)，在坡腳處埋設(shè)一根，在邊溝外側(cè)進(jìn)行其他邊樁的埋設(shè)。選用10cm×10cm砼預(yù)制樁作為邊樁，埋入深度要控制在1.5米的范圍內(nèi)，并在地面露出10厘米。選用打入法進(jìn)行埋置，應(yīng)將邊樁周圍回填密實。

（2）孔隙水壓力及土壓力觀測。采用“一孔多只孔壓計”埋設(shè)法進(jìn)行孔隙水壓力計觀測，埋設(shè)必須先從砂墊層底部進(jìn)行，埋設(shè)間距控制在2米。埋設(shè)鉆孔過程中，應(yīng)將鉆孔的詳細(xì)記錄做好。埋設(shè)每個孔壓計后，應(yīng)馬上選用接收儀器對孔壓計是否正常進(jìn)行檢查。采用土壓力計進(jìn)行土壓力觀測，埋設(shè)時應(yīng)保持挖坑的水平性，應(yīng)平整密實坑底，的必須確保土壓力計在埋設(shè)后位置的正確性及穩(wěn)固性，用細(xì)砂將周圍20厘米范圍內(nèi)進(jìn)行有效填實。應(yīng)及時對每只埋設(shè)結(jié)束后的施工情況進(jìn)行測試，及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行有效解決。土壓力計在埋設(shè)后待初讀數(shù)穩(wěn)定后，才可以進(jìn)行其上方的填筑工作。

（3）承載力觀測。承載力觀測可以作為水泥攪拌樁的觀測。應(yīng)選用單樁或多樁載荷試驗進(jìn)行承載力觀測。至少在施工3個月后進(jìn)行水泥攪拌樁載荷試驗，必須將水泥攪拌樁單樁容許承載力值控制在120kN（單樁設(shè)計承載力值）以上。

三、結(jié)束語

綜上所述，路基施工在公路工程建設(shè)中占據(jù)著重要的地位，若路基穩(wěn)定性不能達(dá)到相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，將會影響公路工程使用壽命，還會危險過往車輛通行安全。目前，碎石樁在公路軟基加固施工中應(yīng)用極為廣泛，且具有良好耐久性和穩(wěn)定性，能夠有效提高路基承載力。在具體施工過程中應(yīng)結(jié)合公路工程實際情況，選取合適的施工參數(shù)，規(guī)范施工工藝，保證軟基施工質(zhì)量，促進(jìn)公路運輸事業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬良玉.論路橋施工中的軟土地基施工技術(shù)應(yīng)用[J]. 中小企業(yè)管理與科技（下旬刊）. 2015（11）.

[2] 王黎偉.碎石樁處治高速公路軟土路基沉降及穩(wěn)定性分析[D]. 西南交通大學(xué) 2011.

[3] 李中華.公路工程碎石注漿樁施工技術(shù)[J].今日科苑，2010，4（ 8） ： 172 -173.