高速公路軟土地基處理措施研討

金德志

本文圍繞高速公路軟土地基處理措施展開探討與分析，結合某工程項目實例，分別就水泥粉煤灰碎石樁處理措施以及預壓堆載處理措施的工藝技術要點以及具體效果進行研究，僅供參考。

高速公路工程建設所面臨的自然條件較為復雜多變，為確保上部車輛行駛的安全性與平穩性，對施工期間路線的平順度有著較高要求，因此在遭遇軟土地基的情況下如何對其進行可靠處理，已成為業內人士高度重視的一項課題。科學有效的處理措施應當在保證地基基礎加固可靠的前提下，結合土層特點，達到提高高速公路路線安全性的目的。

一、工程概況

某高速公路K60＋560～K62＋080路段遭遇軟土地基，場地地貌單元隸屬巴河一級，軟土呈均勻性分布，厚度范圍為5.0m～15.0m，現場勘查資料顯示軟土層含水量在25.0%～35.0%范圍內，以夾層分布位置，軟土底面以砂礫、碎石、強風化片麻巖層為主，有良好排水條件。在本工程對軟土地基進行處理過程當中，針對橋頭以及管涵部位選用水泥粉煤灰碎石樁處理措施，針對普通路段部位選用真空聯合堆載預壓處理措施。

二、水泥粉煤灰碎石樁處理措施

（1）施工工藝：目前技術條件支持下，在應用水泥粉煤灰碎石樁處理措施對高速公路軟土地基進行處理過程中的施工工藝包括兩種類型，第一是長螺旋鉆管內泵壓混合料灌注施工技術，第二是振動沉管灌注施工技術。其中，前者適用于對泥漿以及噪聲污染有較為嚴格，且地基基礎以砂土、粉土、粘性土為主的施工場地。在經螺旋鉆機展開軟土地基基礎處理作業的過程中，若混凝土輸送泵與提管速度存在不匹配的情況，極有可能導致縮徑、斷樁等質量問題的產生，必須引起高度重視；后者則適用于地基基礎以素填土、黏性土以及粉土為主的施工場地。在應用本工藝技術對軟土地基進行處理的過程當中，已完成或鄰近完成樁型會受到較為強烈的振動因素影響，一定程度上可能導致樁體發生震斷問題，并且振動因素還可能導致土體自身結構強度被破壞，降低土體密實度，造成承載力水平的下降。因此必須結合工程項目實際情況對成樁機械型號以及類型進行合理選擇，確保水泥粉煤灰碎石樁處理及時的施工質量。

（2）質量控制。為確保經水泥粉煤灰碎石樁處理措施干預下，樁身質量符合設計要求，同時盡可能規避斷樁、吊腳等質量問題，在施工期間必須嚴格依據設計圖紙以及規范要求展開施工作業，在此期間，采取如下幾個方面的質量控制措施：第一，確保施工放樣樁位的準確性，將放樣偏差嚴格控制在150.0mm范圍內，樁身保持垂直狀態，允許誤差嚴格按照±1.0%控制；第二，澆筑混凝土自身坍落度需按照70.0mm～90.0mm標準控制，以確保在軟土地基基礎處理過程中混凝土密實性以及流動性良好。同時，按照0.6～0.8對混凝土水灰比進行控制；第三，打樁作業期間，為避免已成形樁基受施工樁影響發生擠壓，在樁體向下過程當中出現開裂問題，現場軟土地基處理期間建議選用間隔跳打成樁模式，在確保樁體混凝土符合設計強度的前提下對周邊樁體進行施工，以免擠壓因素導致樁體發生斷裂問題；第四，結合樁機實際情況對垂直度進行控制，建議標準為±1.0%。施工期間若遭遇孤石，需要對樁位進行適當調整，確保樁間距以及樁體符合設計要求；第五，施工人員應當對拔管速度進行嚴格控制，混凝土澆筑期間通過10.0s錘擊的方式確保其密實度達到理想狀態，在此基礎之上的錘擊與拔管同步進行，至0.5m～1.0m，以避免吊腳問題的產生；第六，拔管期間應當對混凝土澆筑速度進行合理控制，確保混凝土高度始終較管地面高出1.5m左右，以保障樁身的完整性。拔管期間作業速度按照1.5m/min進行控制，若遭遇軟弱夾層，需要適當放緩拔管速度，以免發生縮徑等質量問題。

（3）施工效益。水泥粉煤灰碎石樁處理技術施工速度快，樁基作業工期短，相較于傳統樁基，水泥粉煤灰碎石樁能夠節約8d以上施工工期，節約大量人工費用（按照節約240d人工工日，以及單位工日人工費用120元/d進行計算，可節約近30000元人工費用開支），同時對節約材料費用消耗，機械設備費用消耗也有重要意義。并且，水泥粉煤灰碎石樁處理技術大量節約能源材料，施工期間噪聲，泥漿污染少，具有理想的社會效益與環保效益。

三、堆載預壓處理措施

（1）施工工藝。在應用堆載預壓技術對軟土地基基礎進行處理的過程當中，具體的施工技術要點可以歸納為以下幾個方面：第一，對砂墊層進行鋪設，并結合現場實際情況打設塑料排水板。于軟土地基基礎表面進行清理與壓實，攤鋪砂墊層，厚度按照30.0cm標準控制，施工前應安排專人對砂料質量性能進行嚴格檢測，將含泥量控制在5.0%范圍內。同時，選用厚度為4.0mm以及寬度為10.0cm的B型板構建豎向排水體，按照梅花形布置方案，布置間距按照1.0m進行控制，打入塑料排水板期間必須對回帶長度進行嚴格控制，將打入深度控制為20.0m，回帶長度需控制在50.0cm范圍內。第二，對濾管以及真空泵裝置進行安裝。真空濾管的選用硬質透水管，管壁厚度為2.9mm，打孔加工后包土工織物濾水管層，并捆扎結實，濾水層應只透水氣不透砂。全部濾管均埋入砂墊層內，施工時要注意濾管的間距和連接的緊密性。第三，人工鋪設密封膜。在真空表側頭以及其他相關觀測儀器完成埋設作業后，以人工方式鋪設密封膜。施工過程中應結合軟土地基基礎處理現場實際情況，布設的監測斷面，埋設真空度測定儀、表面沉降板、孔隙水壓力儀以及測斜儀等設備裝置，以對軟土地基基礎在堆載預壓技術加固前、后應力、應變指標的變化情況，從而實現對填土情況的合理控制。需要特別注意的是，考慮到真空原側向位移向路基中心偏移，且孔壓呈現出持續下降的趨勢，因此不對沉降做嚴格要求，控制指標以孔壓系數以及側向位移的為主。密封膜優先選用聚氯乙烯薄膜，其密封性強，抗老化性能強，韌性高，現場一次性搭接完成，寬度按照2.0m標準控制，其質量性能直接對加固效果產生影響，應確保無損壞問題。第四，抽真空狀態并進行膜上堆載處理。密封膜鋪設完成后抽真空，并安排專人針對薄膜接頭、邊溝、地基等薄弱部位進行詳細檢查，不得出現漏氣的問題。通過濾水管對真空泵裝置以及出膜器進行連接，進行抽真空處理。真空度達到80.0KPa以上進行維持，確保內部達到正常真空預壓狀態。堆載前密封膜上鋪設一層砂墊層以及無紡土工布，避免密封膜被填料刺穿。抽真空狀態維持10d后進行填筑作業，對填筑速度進行嚴格控制，并始終以沉降情況為觀測指標，展開堆載施工作業，以免填筑堆載期間出現路基失穩的問題。

（2）監測效果。基于對土質特性的考量，必須在真空聯合堆載預壓法對軟土地基基礎進行處理的過程當中展開連續性監測，以對軟土狀態以及施工場地穩定性進行準確評估，監測的主要內容包括孔隙水壓力、土體分層沉降、水位、土體水平位移、面層沉降以及高程測量這幾個方面。對軟基處理效果的檢查主要通過對地基加固前后同位置、同深度進行鉆孔取樣檢測，以分析加固前后土體物理力學指標的提高情況。同時，通過原位十字板剪切試驗、靜力觸探試驗和載荷板試驗，提供土承載力特征值和回填砂層承載力特征值。

四、結語

結合既往大量實踐施工經驗來看，土體類別、土體性質、邊界排水條件、受荷載形式、以及時間等因素都會在一定程度上對軟土地基基礎變化規律產生影響，且軟土地基基礎強度、變形會伴隨時間延長而呈現出一定的變化趨勢。與常規地基基礎相比，軟土地基具有透水性小、壓縮性大、以及強度低等一系列特點，因此在上部高速公路工程建設中，相關人員必須做好實地調查與研究工作，對可能影響軟土地基變化的因素進行準確識別與判定，以采取可靠的技術方案對軟土地基進行處理，確保工程建設作業的順利開展。本文上述分析中即圍繞高速公路軟土地基處理措施展開探討與分析，結合某工程項目實例，分別就水泥粉煤灰碎石樁處理措施以及預壓堆載處理措施的工藝技術要點以及具體效果進行研究，僅供參考。