公路路基路面設計中軟基處理技術分析

趙子鑒

（中交通力建設股份有限公司江蘇分公司，江蘇 連云港222000）

在公路路基路面設計中，軟基處理是一項十分重要內容，為提升軟基處理科學性，要緊密結合現場勘查實際，針對性確定軟基基礎類型與特點，并加強對其設計。針對軟基公路，設計中應用較為廣泛的有粉噴樁、鉆孔灌注樁、擠密法等處理技術，在實際設計過程中，結合其類型，采取針對性樁基技術強化對其設計。

1 公路路基路面樁基處理技術的設計

1.1 粉噴樁

公路路基路面的軟基處理關鍵就在于技術方案設計，要求設計人員在施工之前深入現場加強勘查和研究，結合施工現場實際針對性確定技術方案，確保技術方案中應具有較強的指導性。比如在利用粉噴樁技術處理軟基時，作為公路設計人員，應為整個工程施工提供科學的設計方案。一般而言，利用粉噴樁軟基處理，在設計中充分融入以下要點：

1.1.1 準備環節的設計要點，從工程項目特點和實際確定軟基類型，明確施工在材料、技術、機械、人員、場地、試樁等方面的要求，并在設計方案中體現出來。

1.1.2 利用粉噴樁樁基處理軟基的工藝流程也要科學設計，才能為工程施工提供指導。一般而言，粉噴樁工藝流程設計如下：現場清理→測量放樣→機械就位→預攪下沉→攪拌提升噴粉→重復攪拌→樁機移位。

1.1.3 粉噴樁施工過程技術要點嚴格設計。①明確樁各項規格，設計鉆機下鉆深度、噴粉高程、?；颐娴燃夹g參數，并在技術圖紙中標注出來，如圖1 為粉噴樁位置布置示意圖；②施工中機械設備要求也要說明，并對其介紹，比如分體計量裝置噴粉機的各項參數；③鉆頭參數設計，應做好鉆頭直徑、磨耗量設定，以確保作業安全；④粉噴機停噴高度、強度等方面技術參數；⑤對噴粉作業中可能因為故障而停止噴粉的情況，需要對第二次噴粉接樁時重疊噴粉長度進行設計，一般在1m 以上；⑥在噴粉量控制方面，應對其誤差明確設計，一般誤差±1%以內，而垂直度控制則是偏差在1%之內；⑦在控制噴粉提升速度時，攪拌機下沉與提升時間誤差也要明確設計，一般應嚴格控制在5 秒之內；⑧通過科學試樁，確定施工過程中各項技術參數，并借助BIM 模擬技術開展碰撞檢查，對整個設計方案的科學性進行論證，并針對性的修改和完善。

圖1 粉噴樁布置圖

在做好上述工作同時，還要在設計方案中明確軟基處理質量要求。通常采用粉噴樁成樁質量要求如下：一是要求樁長與加固料用量達標；二是淺部樁料質量在成樁一周內強度標準，必要時開展開挖檢查時，應對檢查方案、技術參數進行確定；三是對成樁28d 的強度要求，以及如何進行強度檢測也要在設計方案中明確提出，比如采用鉆孔取芯法檢測無側限抗壓強度。需要注意的是，水泥粉噴樁主要適用于飽和黏土、淤泥、亞黏土地基加固中使用，且加固深度在20m 以內，加固土強度標準值為90d 齡期內無側限抗壓強度，通常在0.8 到2.0Pa 之間，若地下水存在侵蝕作用，或者加固地基屬于泥炭土時，還要利用試驗方法對設計方案的適應性和科學性進行驗證和優化。

1.2 鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁也是公路軟基設計方案中常用的一種技術，對于軟基的樁基礎處理效果較好，為提升軟基處理質量，在施工方案設計中包含以下幾個方面施工技術要點：

1.2.1 護筒埋設設計要點，護筒埋設在鉆孔灌注樁處理軟基時十分重要，所以需要對護筒埋設的位置進行確定，且在設計方案中對護筒埋設的質量要求明確，比如：護筒埋設位置應確保護筒與樁基位置在中心線上對準而又重合，且灌注樁直徑比護筒直徑小，結合樁徑護筒直徑確定鉆孔灌注樁的直徑。一般鋼卷護筒內徑是灌注樁外徑尺寸，在護筒設計時明確提出護筒埋設質量要求，比如在埋設護筒頂部露出地面，埋設深度≥1.5m，確保護筒埋設垂直度，護筒的穩定性和準確的要求，以及護筒周邊縫隙、底部的密實度要求等。

1.2.2 為了確保軟基得到有效處理，在進行護筒埋設設計的基礎上，應做好泥漿制備設計，明確護壁穩定性的技術參數要求及泥漿制備質量控制標準，泥漿配比進行合理設計，泥漿應做到黏度合理，在設計中做好技術要點提示，比如泥漿制作過程是黏土打碎后置于護筒之中，借助泥漿沖擊錘來沖擊黏土，將黏土制作成泥漿，從而為后續作業做好準備。

1.2.3 強化鉆孔與清孔施工設計，考慮到鉆孔作業中經常存在堵孔、塌孔的問題，在設計中充分考慮這些問題，比如在鉆進時可能存在阻擋物，就做好地質剖面圖設計。而清孔則需要設計孔徑標準，為鉆孔和清孔作業提供技術指導。

1.2.4 鋼筋籠設計，首先應對鋼筋質量要求明確，比如鋼筋型號、規格、參數、數量等進行標注，并在施工圖紙中明確鋼筋籠大樣，尤其要對鋼筋籠各項細節參數詳細確認。比如鋼筋籠編號，不同編號設計參數不同，應明確其運輸和下放順序。而針對鋼筋籠下放設計，則應設計鋼筋籠下放設計圖，對鋼筋籠下放吊點位置設計準確，才能在施工中避免出現卡鋼筋籠或偏離情況。

1.2.5 在混凝土灌注方面，對混凝土的各項技術參數要求設計，設計混凝土的澆筑順序、速度、厚度、強度等方面參數，明確混凝土振搗參數和養護條件等，以達到良好軟基處理效果。

2 公路路基路面置換處理技術的設計

換填法是常見公路軟基處理方法之一，一般是對0.5m 至3m 這一范圍內公路軟基采取換填方案。設計方案中，針對墊層材料的設計，既要明確墊層材料的類型，比如中粗砂和礫石、卵石以、素土、灰土、工業廢料、土工合成材料等，又要明確墊層的厚度，從而通過對墊層施工的精心設計，使得公路路基承載力得以提升，比如在沉降量方面提出技術要求，確保軟弱土層得到快速地排水固結，預防出現凍脹現象，將地基土膨脹性和濕陷性作用消除。

在做好墊層設計的基礎上，還要做好對其的壓實設計，首先明確壓實原理。若黏性土土樣含水量較小，而粒間引力較大時，由于受到外部壓實作用影響，使得其難以克服引力作用，導致土粒出現相對移動，此時壓實效果較差。如果增加土樣含水量時，由于水膜厚度逐漸增加，使得引力減小，土粒會隨著相同壓實作用下而出現移動和擠密，使得其有良好壓實效果。但是在土樣含水量增加到一定含量之后，就會在空隙中出現大量自由水，此時采用水膜擴大所取得的效果不佳，引力也會顯著性減少，而自由水就會填充在孔隙之中，有效地阻止土粒出現移動情況，壓實效果勢必會下降，必須對其最佳含水量確定，才能達到良好壓實效果。因此，需要緊密結合試驗針對性的確定施工方案，尤其是要確定最佳含水量，才能為工程的施工提供指導。

在確定砂墊層各項技術參數后，嚴格按照工程實際要求來設計，比如在確定砂墊層承載力時，應緊密結合填筑材料性質和施工機具能量大小與施工質量，采用現場試驗方式做好對其確定，從而達到軟基處理效果。例如，以碎石料填筑法為例，在軟基路基處理中，選取的填料應滿足強度大、變形較小的特點，并對其充填的技術方案、工藝流程進行設計，尤其是公路的沉降量控制要求要得到滿足。一般而言，為確保其壓實質量，可以采用分層填筑形式，對每層填筑的厚度和壓實質量要求進行明確設定，確保壓實到位與質量達標。如果有特殊情況工程要有針對性進一步強化設計。比如在軟基填筑時，設計為輕型材料公路工程軟基填筑方案，這樣就能減輕結構自重，使得填筑材料自身壓縮變形能有效減少，地基變形影響小，對整個工程項目的實施更具有指導意義。

3 公路路基路面強夯處理技術的設計

公路路基強夯技術也是一項十分重要的技術，為提升強夯施工質量，就需要明確強夯法在公路工程軟基處理中設計要點。

3.1 明確強夯法的技術原理。該技術主要是在碎石土、沙土、低飽和度粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土、素填土中適用。其加固原理詳見圖2 所示。

圖2 強夯法加固原理

3.2 在設計施工步驟時，首先是要求施工場地要做到清理和平整，設計選擇合適的處理方式，比如通過鋪設墊層，使得地面形成硬層，從而支撐起重設備，保證機械設備通行與施工需求得到滿足，確保地下水與表層面距離加大，有效地促進夯擊效率提升。其次是在設計圖中將第一次夯擊點所在位置標注出來，同時標準場地高程，確定起重機的位置，夯錘與夯點的位置，明確夯前錘頂標高等技術參數要求；再次，明確夯錘起吊時預定的高度參數，并且在設計中要預防由于坑底傾斜導致夯錘傾斜問題的應急處理方案，坑底整平等方面的要求，對夯擊的次數，夯坑填筑密實的機械質量要求，場地高程的復核要求等，均需要在設計方案中明確。

3.3 在軟基進行強夯處理方案設計的基礎上，還要對軟基加固質量的檢查設定具體的間隔時間和檢查方案。比如，當屬于碎石土與沙土地基時，通常間隔時間設計為1-2 周，當屬于粉土與黏性土地基，通常間隔時間設計為2-4 周，以及強夯置換地基間隔時間為4 周等。

3.4 在強夯處理后的性能測試方案設計方面，應設計原位測試與室內土工測試的技術要點，并對其承載力的要求與達標與否明確試驗的方式，必須采取單墩荷載試驗法檢測強夯置換地基的承載力，如采用動力觸探裝置掌握置換墩底部的情況和承載力變化等方面，或者是采取單墩負荷地基荷載試驗檢測飽和粉土地基的強夯質量。

4 結論

綜上所述，公路路基路面設計中，軟基處理技術設計水平高低，將直接關系到工程質量，這需要結合實際工程情況來選擇具體的處理方法，力求在一定程度上提升設計方案科學性與合理性，才能為工程施工提供指導，最終達到提升工程質量的目標。