公路复合地基中褥垫层技术的施工要点

李渊煦

【摘要】近年来，我国公路工程建设有了突飞猛进的发展，同时也使软土地基施工工艺得到不断改善，其次软土低级处理技术也日益成熟，施工效果越来越好。施工人员通过采用CFG桩和褥垫层相结合的方式形成复合地基，该地基具有牢固记稳定性好的优势，使软土地基的不足之处得到改善。

【关键词】公路工程；复合地基；褥垫层技术；

随着公路建设规模的日益扩大，软土地基的处理成了当前工程施工过程中不容忽视的一个重要问题，近几年该类地基的处理技术越来越成熟，使得工程项目的质量有了很大的改观。在公路工程的软土地基施工处理中，应该熟悉掌握褥垫层施工技术的施工工艺以及施工流程，只有这样才能将其更好的应用到工程项目的施工过程中去，也才能解决好软土地基问题。

一、路地基褥垫层施工流程以及施工方法

1.做好前期准备工作

在正式开始施工前，施工人员应该采取小型挖机将CFG桩的桩间土清除干凈，CFG桩在经小应变检查合格后就需要对小的褥垫层进行施工。

（1）施工材料的要求

施工时所采用的砂、碎石要按时运到施工现场指定的地点，砂垫层需要选择级配非常好的中、粗砂，不允许这类砂里面含有草根和垃圾等各种杂质，它们的含泥量不能超过5%。一般碎石垫层需要采用没有风化的干净砾石或者碎石，这些碎石的最大粒径不能超过50毫米，含泥量不能大于5%。碎石垫层的颗粒级配常需按照5到31.5毫米的连续级配碎石进行配制。

土工格栅的规格和性能要满足施工设计要求，当把他们运到工地后需要分批整齐堆放到料棚里面，以免受到日晒雨淋，切忌要保持料棚的通风干燥，不允许长时间暴露在阳光里。

施工人员应该在CFG桩顶设计标高以上的位置采用级配碎石下承层进行填筑，碎石垫层施工期间需要采取自卸汽车将材料运到施工现场指定的地点，并采用装载机和平地机将其整平，然后再用压路机进行碾压，其压实厚度一般需控制20厘米左右，碎石的上面需要铺设双层的土工格栅，但是不能把土工格栅直接与碎石垫层进行接触，另外土工格栅上下层以及两层土工格栅之间还要铺设一层10厘米厚的中粗砂保护层，而且中粗砂保护层还需采取压路机进行静压压实，一般中粗砂保护层上面还需填筑30厘米厚的碎石垫层。

（2）开展测量放线工作

测量工作需要按照线路的中心线、地面的高程以及路基的横断面每隔50米对线路两边及其中线进行放样，并且还要采用白灰将褥垫层铺垫的区域范围撒出来。测量时所允许的误差应该满足公路地基施工规范所规定的有关测量的范围，不允许测量太大，否则需要重新进行测量。

2.第一层碎石垫层要摊铺整平

施工人员要结合每车碎石的方量，采取划格布料以及挂线定高的方法，派遣专人指挥卸料，每辆车需要对应一个方格。填料摊铺应该采用装载机进行初平，这样才能确保每车料都能及时摊平，随后才需采用平地机对其终平，而摊平的厚度应该采用挂线进行控制，而虚铺的厚度则需控制在24到25厘米，以便确保唐铺面能在纵向与横向都保持平顺均匀。

褥垫层施工时常需分层开展施工作业，在选择压路机开展碾压工作时，应当确保压实可以满足施工设计所需，压实要按照从两边到中间的顺序，一般需先慢后快，先对其静压然后再弱振动的施工程序开展碾压工作，但是不能强振，不然很容易将CFG的桩头破坏掉。在采取半轮碾压法进行碾压时，压路机碾压速度要控制在4km/h以内，碾压的次数要控制在6遍左右，这样才能满足施工规范的要求。

3.第一层砂垫层的摊铺整平工作

在确保砂石垫层的施工质量合格后，才可对第一层砂垫层进行铺设。卸料前要把每一车砂方量计算好，然后采取画格布料以及挂线定高的施工措施，派遣专人进行指挥卸料，也需确保每一车对准1个方格。填料摊铺平整后还要采用装载机对其进行初平，每车料都需及时进行摊平，然后采用平地机对其进行终平，最后采取挂线的方法来对其摊平厚度进行控制，一般虚铺厚度要控制在13厘米。摊铺面的纵向与横向之间要保持平顺均匀。

另外按照施工规范的要求，要采用压路机开展碾压工作，以确保压实可以满足施工设计所需。如果砂垫层的厚度为13厘米，那么压路机很难在其上面运行，这时就可以采用18t的压路机开展静压，每次压实1遍。最后还要采取人工自制的工具将部分拱起的区域刮平。

二、公路地基铺设褥垫层的作用

1.促使桩、土可以共同发挥作用

假如路基的基底下面不铺设褥垫层，那么路基就会直接跟桩与土进行接触，加上垂直荷载的作用，桩会承受比较多的荷载，这时随着时间的流逝，桩就会出现一定的沉降现象，这时荷载就会慢慢的转向软土地带，而桩基所能承担的荷载也会随着时间的增加而逐渐的减少。

就CFG桩的复合地基而言，如果基础承受了垂直荷载，就会促使桩与桩间土之间出现变形，而桩模量本身就会比土大，这时桩的变形就会小于土，加上基础下面设置了厚度为0.8米的褥垫层，就可以向上刺入桩，随着这一过程的不断变化发展，褥垫层下面的材料就会不断的补充到桩间土上面，凭借褥垫层本身所具有的调整作用，就会促使桩和土来共同承担垂直荷载的作用力。

2.有利于桩和土的应力比的调整

CFG桩自身桩模量就比桩间土大，桩土的应力也非常大，然而由于褥垫层的作用，便可以把应力比减小，这样便可以把CFG桩的作用充分发挥出来，伴随着褥垫层厚度的不断增大，桩以及土本身的应力就会不断减小，直到最后趋向于一个比较固定的值，也就可以充分的发挥桩与土之间的承载力可以把工程造价降低的目的。

3.有利于改善路基基底部位的受力状态

因为CFG桩本身便属于半刚性以及刚性的桩不设计褥垫层，桩在基础上的应力集中表现的就比较明显，如果不采取有效措施进行处理，桩很容易冲切破坏到路基的基础。一般褥垫层厚度处于0.8米左右时，桩本身对路基基础说形成的应力集中就会减小的很明显，这时桩和桩间土就可以实现共同受力。

4.有利于地基变形的调整

调整好褥垫层的厚度有利于桩土荷载的合理分配，结合这一原理，CFG桩复合地基应用在公路工程中时，可以借助对褥垫层厚度的调整把地基本身的不均匀性消除，这样桩和桩间土之间的变形就可以得到很好的协调。褥垫层的存在不仅可以把桩体里面的应力减少，还可以保护到低强度的CFG桩。这是因为强度低的桩在荷载作用下，桩体本身的剪切常会出现在浅部，它使得桩体被破坏的可能性降低，进而使得整个复合地基可以充分的将承载能力发挥出来。

三、公路褥垫层施工时的注意事项

施工人员应该在CFG桩体的施工结束后才对褥垫层进行铺设，对于桩间土以及桩头到桩顶的这段设计标高，CFG桩的静载荷试验以及低应变检测的在确保可以顺利完成并能满足施工设计所需时，才能开展施工作业，然而整个施工过程中不允许把桩头埋到褥垫层里面。

褥垫层施工时所采用的材料常为粗砂、中砂以及碎石，然而不允许采用卵石，由于卵石本身的咬合力比较弱，一旦受到施工扰动就会导致褥垫层的厚度分布不均匀，这时虚铺结束后的褥垫层要结合其厚度以及分布的面积采取静力压实直到设计所需的厚度，当施工机械在进行碾压施工时要避免“橡胶土”以及“翻浆”现象的出现，一旦有出现就需要挖掉褥垫层和受扰动的土层，并采取有效措施重新进行处理。

四、结语

总之，褥垫层施工技术对于处理CFG桩复合地基有着不可忽视的作用，施工人员要结合具体的工程案例，制定合理的褥垫层施工方案，以便处理好CFG桩复合地基的施工问题。

参考文献：

[1]符英杰，孙宁.CFG桩复合地基的作用机理研究[J].建筑，2013（01）.

[2]高峰，刘贺，刘欣.CFG桩在鑫荣家园2号工程中的应用[J].山西建筑，2012（03）.