大面積深厚回填地基處理方法分析

郭凱敏

(中鐵十六局集團路橋工程有限公司，北京 101500)

1 工程概況

近些年來，城市建筑工程項目開始不斷增加，土地用量也在相對增加，想要切實推進大面積深厚回填地基處理，則應當加強技術研究，切實推進地基處理效果。中電科產業園區周邊道路工程位于廣州市花都區新雅街，在項目工程中將會涉及到四條呈“井”字形分布的市政道路，路線總長為4.86 km。首期實施永利路和電科路。永利路總長1 530 m，設計時速60 km/h，路寬40 m；電科路總長1 470 m，設計時速40 km/h，路寬20 m。路基填土高度2～5 m。

與此同時，本項目工程位于廣州市花都區，屬于華南褶皺系南段，加里東運動褶皺回返，極易出現一系列的大型隆起區和坳陷帶情況?；字饕獮榘讏紫导t色砂礫巖，地表為第四系全新統三角洲相淤泥質土、粉細砂、亞黏土、淤泥、中粗砂、礫砂等松散沉積層。經過工程調查發現，場區內主要不良土層有淤泥和種植土。經初步調查，場區內主要不良土層有淤泥和種植土。種植土揭露于大部分鉆孔的表層，層厚0.5～1.0 m。場地淤泥質土局部發育，集中揭露于永利路K0+000～K0+090路段，淤泥質土頂面埋深1.9～4.2 m，層厚2.9～5.2 m。淤泥質土主要由粉質黏土等組成，含有機質，光澤反應光滑。并且40%路段經過魚塘，基地承載力較差，需要進行地基處理較多。

在本項目工程中，由于工程所處地表大部分覆蓋有淤泥質土和種植土，厚度較大，需要進行提前處理的路段較多。永利路K0+040～K0+131.7段松散填土和淤泥質土埋深較淺，厚度較大、力學性能較差，通?？梢圆捎盟鄶嚢铇哆M行處理，其他路段都需要進行換填或預壓處理。在工程施工過程中需要施工作業人員提前制定好施工方案，科學安排施工順序，切實保障施工進度和質量。

2 地基處理方法

2.1 水泥攪拌樁復合地基處理方案

運用水泥攪拌樁復合地基處理具有多方面的應用優勢，在本項目工程中，中電科產業園區周邊道路項目中永利路K0+040～K0+124段，項目工程設計內容為魚塘，由于設計時間和進場時間間隔較大，當施工進場后發現魚塘已經被垃圾土填平，原設計和施工現狀差別較大，經過現場實際的勘察發現，垃圾土的土方量較大，深度較深，不適宜使用換填處理，經過設計院和業主、監理的共同研究，決定使用水泥攪拌樁進行處理。應用水泥攪拌樁符合地基處理方案，需要合理調節水灰比，將水泥攪拌樁樁徑設置為0.5 m，樁間距設置為1.3 m，整個水泥攪拌樁呈正三角形布置。通常而言，在地基處理過程中，水泥攪拌樁應進入下臥持力層不小于0.5 m。復合地基樁頂處設置在0.5 m厚未篩分碎石墊層，并能夠在墊層頂面設置1層雙向土工格柵。土工格柵采用成品U型鋼釘固定，鋼釘間距在1 m左右。

具體來講，在該項目工程施工中，換填處理的碎石均采用未篩分碎石，并將粒徑控制在37.5 mm范圍內，碎石中針片狀顆粒的總含量也應當控制在20%范圍內，并且碎石中不應有粘土塊、植物等有害物質。未篩分碎石墊層顆粒的組成范圍如表1所示。

表1 未篩分碎石墊層顆粒組成范圍

土工格柵采用雙向聚丙烯土工格柵(GSL100/PP)。每延米極限抗拉強度不小于100 kN/m，標稱抗拉強度下的伸長率不大于10%，2%伸長率時的拉伸力不小于30 kN/m，5%伸長率時的拉伸力不小于59 kN/m。

中相砂墊層上設凸點鋼塑復合土工格柵，其縱、橫向拉伸屈服力不小于50 kN/m，屈服伸長率不大于3%，結點極限剝離力不小600 kN，結點厚度不小于3.5 mm，單個網孔尺寸為12.5 mm×12.5 mm，幅寬6 m。

采用水泥攪拌樁復合地基方法具有多方面的應用優勢，不僅能夠有效帶動大面積軟土地基自身承載性能的提高，而且還能夠有效減少沉降量，促使項目工程施工質量得到保障。

在地基工程施工處理之前，施工作業人員需要結合項目工程施工方案，展開成樁試驗，進一步修正摻量及水灰比。施工作業人員在攪拌樁正式施工之前，需要對攪拌樁展開工藝性試驗，確保試樁深度不小于設計值要求，以掌握適用該區段的成樁經驗及獲取各種操作技術參數，其中主要包括鉆機鉆進與提升速度、單位時間的噴入量、攪拌速度、噴氣壓力等參數信息。在成樁試驗施工期間，則需要嚴格按照試樁參數要求，合理把控噴漿量和攪拌速度，保證輸漿壓力穩定，可以實現連續供漿。水泥攪拌樁施工時，還需要結合排水管線平面布置情況和縱斷面圖完成整個施工作業，避免由于施工不當，造成樁體被挖除的問題，水泥攪拌樁平面布置如圖1所示。

圖1 水泥攪拌樁平面布置示意圖

確定攪拌的均勻性。通常而言，施工現場工藝性試驗樁數應當在5根以上，成樁后樁身強度等級不小于設計要求，否則施工作業人員可以結合項目工程情況，靈活調整施工配合比。在正式進行施工作業階段，需要結合樁長、樁徑、間距等參數信息，進一步明確水泥摻量和水灰比，從而展開地基處理。

地基處理時，施工作業人員先將施工場地清理干凈，并將各種施工設備準備齊全，避免在施工中出現設備傾斜和移動，并將機架和鉆桿的垂直度偏差控制在1%范圍內，施工作業人員可以運用吊錘完成垂直度的觀測工作，一旦發現垂直度偏差過大的情況，則需要在第一時間將鉆桿位置進行調整[1]。

需要注意的是，在工程施工階段，需要嚴格按照試樁參數控制噴漿量和攪拌提升的速度，盡量采用連續施工作業的方式，并輸漿階段必須保證足夠的輸漿壓力。施工中應當結合施工場地實際情況，靈活調整噴漿量、攪拌提升速度，切實保障樁體質量。而鉆機最佳提升速度應當處于0.8 m/min以內。通常而言，在樁體施工一個月后，工作人員可以進行填筑路堤等后續工作。

與此同時，應當合理把控攪拌機提升速度、下沉速度，并能夠透過試樁，完成參數選擇，將其提升超出地面過程后，施工作業人員應當放緩速度，避免速度過高影響樁頭質量，待灰漿處于出口位置，將會進行原位噴漿攪拌30 s。

2.2 全深度換填處理

采用全深度換填處理主要應用于魚塘部位，通過排水、清淤、分層換填、分臺階碾壓等實現路床的穩定性。通常而言，運用換填法能夠取得較好的應用效果，能夠較為廣泛地適用于多種淺層軟弱地基處理過程中，同時具有多方面的應用優勢。不僅能夠切實帶動地基自身承載力的提高，而且還能夠切實減少沉降量，促使原本剛度不均勻的地基恢復均勻狀態。在地基處理過程中，需要施工作業人員及時挖除不良土質，并能夠更換成為中粗砂，整體換填范圍則在坡腳線以外1 m左右。整個全深度換填處理，施工作業人員可以應用分層壓實的原則，借助潔凈粗砂，并將分層厚度控制在10～20 cm左右，并確保粗砂壓實度能夠達成施工作業要求，為了切實保證排水效果、避免粗砂流失，施工作業人員可以運用干砌片石防護的方法[2]。由此可見，全深度換填處理時，如果表層軟土厚度低于3 m，這種情況下便可以直接采用換填法完成淺層軟弱地基處理，采用淺層換填的施工方式，不僅可以提高承載力、減少沉降量，還可以靈活調整不均勻地基剛度。如果深度處于3 m以內的土壤資源不佳，則需要及時挖除不良土質，為了強化路基整體穩定性和安全性，避免出現軟基處理不均勻沉降的問題，則可以在施工完成后于路床底部位直接加鋪一層雙向合成纖維土工格柵。

地基處理完成后，需要工作人員及時展開質量檢測工作，首先，按照分層檢驗的原則，每完成一項施工工序，就需要結合項目工程設計要求，完成第三方質量檢測工作，確保工程質量符合驗收的基本要求，一旦發現施工質量不符合規格要求的情況，則需要及時停止當前施工作業。其次，施工作業人員可以運用灌砂法，從而完成壓實系數檢驗，并積極應用動力觸探試驗方法，從而實現施工土層的質量檢測工作[3]。再次，在整個施工作業期間，工作人員應當全方位展開地基變形監測，一旦發現出現地基變形情況，也能夠及時采取針對性措施，切實推進工程施工質量。

2.3 路基填筑

在路基施工之前，需要探明地下管線排列情況，特別是已經遷移的地下管線，更需要加強保護，避免操作不當，影響管線性能。在路基填筑施工期間，主要采取橫斷面全寬、縱向分層填筑的施工方式，從施工場地環境出發，如果原有施工地面處于高低不平的施工狀態，則可以從最低處慢慢開始展開分層填筑，再從兩邊開始朝向中心區域完成填筑作業。為了達成路堤全斷面的壓實度，則需要在邊坡兩側各超填5 cm左右，實現刷坡整平的作用效果。路基填筑則需要結合現場施工情況靈活設計施工方案，將挖掘機、推土機等多種設備整合到一起，基于路基填筑高度，明確后續施工方案。在路基填筑期間，如何選擇路基壓實機械，則需要從工程規模、場地要求、氣候環境變化等多種因素進行一同考量。需要注意的是，在基坑回填施工期間，只有隱蔽工程驗收合格，才可以展開后續工程施工，分層厚度大多設置在100～200 mm范圍，土方開挖也不能隨意進行，嚴禁掏底開挖。在完成上述施工工序后，則可以在路面基層完成工程施工，先后進行瀝青混合料攤鋪、初壓、復壓和終壓。

3 結 論

綜上所述，對大面積深厚回填地基處理方法展開分析具有十分重要的意義。軟土地基改良作為工程項目施工中的常見問題，如何有效提高地基強度、改善土質環境，成為影響工程建筑質量的主要問題，無論是應用水泥攪拌樁復合地基處理，還是結合全深度換填處理，都需要根據工程地質條件、環境要素、成本要求，合理選擇地基處理方法，在施工過程中嚴格按照設計要求，對樁長、樁徑等因素進行考量，切實優化地基處理效果。在換填深度較大的地方使用水泥攪拌樁復合地基處理，能夠有效的節省時間，節約投資。