论公路软基处理的施工技术及质量控制

张美祥

(江苏金堰交通工程有限公司,江苏泰州 225500)

论公路软基处理的施工技术及质量控制

张美祥

(江苏金堰交通工程有限公司,江苏泰州 225500)

文章通过对软土的性质和软土地基处理要求的描述,提出了两个软基处理的具体方法,并分别对其优点和施工质量控制措施进行总结。

软基 施工技术 质量控制

1 概述

在公路结构中，路基作为路面的支承结构，对公路的稳定性和承载力起着非常重要的作用。公路通车后，交通载荷压力将通过路面结构传递到路基，所以，为保证道路的正常使用，必须要确保路基的施工质量。在公路建设中，常常会在沼泽、湖、塘、江河、盆地及山间洼地分布有沉积的软土，要在这些地区修筑路基，必须要进行加固处理才能够防止路基失稳和过量沉降。所以，软土地基处理也是公路工程建设的一个重要环节，对待不同的软土地质，应根据施工条件来选择不同的施工方法，并通过相应的措施对施工质量进行控制。

2 软土的性质

软土是淤泥、淤泥质土、软黏性土的总称。软土亲水性强但透水性弱，具有明显的方向感，所以在施工中，由于软土地基中孔隙水压力较高，影响其强度，压实地基时较为困难，且行车和施工作业都不方便。

软土还具有压缩性强、抗剪强度低的物理特性。由于软土及沼泽空隙较大，土粒间连接结构不稳定，具有高压缩性的特点，且随着液限的增加而增强；抗剪强度低与排水固结有着密切的关系，排水剪切时，抗剪强度会随固结程度增加而增大。

3 软土地基的处理要求

软土有本身独特的物理性质和力学性质，当公路修筑在软土层之上，如何采取有效的施工组织和计划，才能够保证软土地基的合理极限高度？如何通过载荷承受力和软土厚度等来保证地基的沉降量？下面的几点基本原则是在施工开始时必须要了解的。

(1)软土地段路基应该提前安排施工，以保证在路堤完成后留有沉降期，如果设计中没有明确规定，一般不少于6个月，沉降期内不应在路堤上进行任何后续工程。在地基的固结度达到设计的规定值时，确保路基沉降趋于稳定时，才可以修筑路面。(2)工程进行中要实时做好沉降监测，监测沉降板要安装在路中线上，纵向间距以200m为宜，在桥头引道路堤，要安装在路中线和两侧路肩边缘线上，以50m间距为宜。(3)路堤填筑中，填一层要监测一次，水平位移每昼夜不应超过0.5cm，沉降量不应大于1.5cm，当超过时就要暂停填筑，等到沉降量及位移量小于规定值后再继续施工。

4 软基处理的施工技术

当路堤的稳定性和沉降计算不能满足设计要求时，就需要对软土、沼泽地基进行加固，加固的方法有很多，下面就以袋装砂井技术和粉喷桩施工技术为例，进行具体的分析和总结。

(1)袋装砂井施工技术。1)施工方法概述：袋装砂井的施工，是将装有空袋的导管，按设计的井位就位，整理桩尖并使之与导管紧密结合，再将导管沉入到低于设计高程的10到20cm处，通过振动，将干砂装入袋中，砂袋装满后即可卸下，拧紧套管上盖并提升导管。当砂袋按要求长度露出地面，一个袋装砂井完成，将导管移至下一个砂井位置，继续施工。在施工准备的材料选择中，要注意选择使用聚丙烯、聚乙烯材料制成，抗拉强度、渗透系数合乎规格的砂袋；砂子要选择坚硬、干燥、清洁、无杂质的中、粗砂。2)优点：袋装砂井加固地基的施工技术最早是1934年美国加州公路局发明和采用的，是利用袋装砂井作为排水通道，使软基中的水分排出，从而缩短固结时间。袋装砂井作为普通砂井技术的提高和发展，是砂井排水法的延续，它与普通砂井相比具有以下优点：①完全杜绝了砂井断桩和缩颈的病害。袋装砂井是把砂装入具有良好透水性、足够抗拉强度的编织袋内，可以避免断桩、缩颈等妨碍排水作用的现象产生。②袋装砂井方法在造孔中可采用较轻的设备，改善较软地基的施工条件。③在满足相同排水要求的条件下，袋装砂井的直径更小，可以节省砂井的用砂量，节约成本。3)施工质量控制措施。①施工中要特别注意控制砂袋的直径，首先要根据砂桩的周长计算砂袋的直径，对砂袋按尺寸剪裁，选用的导管内径要略大于设计的桩径，保证砂袋在施工中能顺利进入管中。②在袋装砂井施工中，需对井距、井长、井深、竖直度、灌砂率进行抽样检查，将偏差控制在设计要求的范围内。③在用桩架吊起砂袋入井时，应确保砂袋垂直下井，防止砂袋发生扭结、磨损、断裂等。完成装砂后，提升钢套管时，要垂直提起，防止磨损砂袋。

(2)粉喷桩施工技术。1)施工方法概述：粉喷桩施工技术于20世纪70年代首先由日本和瑞典分别提出、推广和应用，我国于80年代初引入此项技术，主要适用于加固各种成因的饱和软粘土。粉喷桩施工是在钻机钻孔时，回转转盘和加压机构通过钻杆向钻头施加作用力，钻头在轴压力和回旋扭距作用下切入土层切碎土体达到设计深度后，然后反向旋转提升钻头，同时利用压缩空气输入水泥和石灰粉体，通过钻头的搅拌作用，使固化剂和土体充分拌和，边提升钻头边喷入固化剂，边搅拌边混合，直到钻头提出地面完成一根桩的施工。2)优点：①粉喷桩施工利用搅拌法将水泥固化剂和原土地基软土搅拌混合，最大限度利用了原土；②粉喷桩施工对软土周围构造物影响程度较小，因为搅拌时一般不会将地基挤出；③通过粉喷桩技术加固后的土体重度基本不变，这就不会对软土下卧层产生附加沉降；④粉喷桩施工造价低廉，施工速度较快。3)施工质量控制措施：①因为不同施工地段具有不同的地质条件，所以在粉喷桩施工前必须先进行工艺试桩，以此克服盲目性，确保粉喷桩加固地基收到预期的效果。试桩数量一般不少于5根，通过试桩能够为施工提供满足设计喷粉量的各种操作参数，如管道压力、灰罐压力、钻机提升速度、钻进速度、搅拌速度等。②计量粉体是控制粉喷桩施工技术的关键，因为粉喷桩的质量好坏与水泥掺入量的多少，及喷粉的均匀性有直接的关系。目前一般较为常用的是电子称重法与钻机深度相结合的计量装置，它能在记录上反映深度、相对应每延米的喷粉量、总灰量等。③成桩时，要先用喷粉桩机在桩位钻孔，达到设计要求深度后，将钻头以0.5m/min速度边搅拌、边提升，同时通过水泥钻杆端喷嘴定时定量向搅动的土体喷粉，使土体和水泥进行充分搅拌混合，形成水泥、水、土混合体。④桩体喷粉要求一气呵成，不得中断，每根桩宜装一次灰并搅喷完，喷粉深度在钻杆上标线控制，喷粉压力控制在0.5-0.8MPa。

5 结语

软土地基对公路建设有着极大的危害性，处理不当就会出现地基失稳、不均匀沉降，以致影响公路的正常建设和使用。通过公路前辈们的不断研究和实践，目前对软土地基的处理方式已有很多，而具体在工程中应该采用哪种方式最为合理和科学，应该根据地质和施工现场的实际情况进行判断和定夺，所有施工应以保证工程质量作为检验工作是否合格的唯一标准。

[1]郭振霞.公路工程软土地基处理方法[J].交通世界(建养.机械),2010年05期.

[2]颜克涛.某工程软土地基处理与施工方法的研究[J].民营科技,2011年07期.

[3]叶志敏.深层水泥搅拌桩在地基处理中的应用研究[J].科技传播,2011年13期.