PTC管桩复合地基在软土路基中的应用分析

柏光正

[摘 要]预应力混凝土在施工过程中质量能够得到有效保证，其在施工工程中的速度也比较快，所以在公路的设计施工中得到了有效利用。另外，PTC 管桩在使用的过程中对桩土的作用进行了有效分析，对地基的沉降和承载力能进行有效控制。基于此，文章对其工程的情况进行了分析，对具体的施工和设计进行了探讨，对其施工过程中存在的问题进行了分析，以供相关人士交流和借鉴。

[关键词]PTC管桩；复合地基；软土路基；应用分析

[中图分类号]U416.1 [文献标识码]A

PTC 管桩在使用的过程中具有很多优点，其在使用的过程中强度比较大，施工的效率比较高，对地基的沉降情况能进行有效控制，所以在软土层地基的使用中得到了有效应用。但任何地基处理方式都有其适用性，处理不当也会带来严重后果。基于此，文章主要从以下几个方面展开了研究。

1 工程概述

1.1 工程概况

某公路采用周围是平原或者丘陵的地形进行施工，在施工的过程中将道路设计为两车道，另外，对路基的长和宽分别做出了严格要求，宽为12米，长为4800米。同时道路向西方向为高速公路，道路向东的方向为山区地带，在设置大桥的过程中将其分为两个工程，其中通口的位置为前期工程，通口到厂房的地区为第二个工程。互通路采用简单喇叭型的设计方案，在规模的设计中在周围环绕五周。

1.2 地质条件

互通路段在设计中采用的是平原和丘陵方面的地形。从下而上，主要的地层形式为：第一，中风化花岗岩用肉眼很难看到，该岩质较坚硬，轻易不能进入，用手难以折断，锤子不容易击碎，其结构呈块状。其表面有大部分变色，但断口的颜色却新鲜亮泽，另外，该岩石的主要形式为石英等暗色物质，比起一般岩石的质量，它的等级较高，同时比一般岩石较为坚硬，在场地里面的分布比较匀称，因为在地表下面，所以没有被人们发现，该岩石的最大厚度为10到11米之间。其颜色主要为青灰和灰白色。

第二，强风化有岩石，它的结构有的已经很不完整，一些甚至已经破坏掉了，其中一些石英等暗色物质已经被风化，并且转化为粘土物质，用手容易折断，用锤子容易击碎。因为被风其侵蚀严重，所以水泡之后，容易软化。这种岩石的厚度一般在3到36米之间，岩石的平均厚度在15到16米之间，该花岗岩的颜色为浅黄和浅灰色。

第三，全风化花岗岩的结构虽然遭到了破坏，但是还可以较清楚地辨认，该花岗岩的厚度一般在0.6到8米之間，它的平均厚度在3到4米之间，该岩石已经风化为很小的粘性土状，另外，它的颜色主要为褐黄、灰黄和灰白色。

第四，残留的砂质土，该土为粘性，它的厚度一般在1到11米之间，它的平均厚在5到6之间，它的颜色主要为褐黄和浅黄色。

第五，中砂的主要成分为石英等暗色物质，它的局部部位有很多的小砂石，它的主要颜色为浅灰和灰色。它的结构比较紧密，在勘察中它的厚度在4到5米之间。

第六，砾卵石的厚度在1到16米之间，它的平均厚度在8到9米之间，它的密度适中，主要颜色为灰黄和灰褐色。

2 具体应用

2.1 设计和施工

在设计的过程中，路基填土的高度是不大于5米的路段，主要采用砂砾作垫层，用袋子形状的砂井和土工格棚，超过预计的压力作为方案设计，其中袋子形状的砂井主要深度在20到25米之间，预压期大于等于12个月。另外，填土的高度在4.5米以上，比一些路段还要高一些，采用PTC管桩进行设计，该管桩的外直径在40厘米左右，壁厚在7厘米左右，其混凝土强度是C70，采用C30的混凝土强度设计桩顶托板。除此之外，路基的高度在4米到7米之间，每个桩之间的间距在2米到8米之间，桩帽之间的距离在0.1到0。6米之间，当路基的高度大于7米小于8米时，桩之间的距离在2米到6米之间，桩帽之间的距离在0.4米到0.5米之间；当路基高度在8.5米以上时，桩间的距离在4米到5米之间，桩帽的距离在0.3到0.4之间，而桩埋的深度控制在3米以下，桥头地段和涵洞区之间采用软土地层进行处理，并采用预应力对管桩进行凝固，桩间的距离在4米到5米之间，桩帽的距离在0.2米到0.4米之间。PTC管桩的复合地基设计图如图1。

砂垫层两面的坡脚为1.5米，在垫的过程中采用比较干净的粗砂，使其中的含砂量小于等于百分之五，细度模数在2.7以上。其次，管桩的强度和上面讲的一样，管桩的承载力在1400kN左右。从开始施时，该项目就存在开裂、沉降等问题。涵洞在设计中也存在偏移、错位等现象，此外，在道路周围外侧的坡面存在塌陷等问题，根据上面存在的这些问题，提出了相应的解决措施。第一，通道涵，因为在回填的过程中存在中线偏移、错误等问题。所以要对其进行钻孔和加固处理，对另一端进行开挖，固定洞内的槽钢，经过观察，洞内的错位也没有产生扩大的趋势。第二，对周围出现的裂缝和速率过大的情况，需要对其来两侧进行反压保护道路，并采用相应的排水板对其进行处理。第三，对周围管道下沉的问题，需要对地基进行重新开挖，对涵洞的基础进行加固。通过观测，涵洞沉降的问题也没有扩大的趋势。第四，利用旋喷加固技术使通道的下降问题得到有效控制。根据最新的观察结果显示，路基的外围条件对水平方向的位移影响程度很大，其日增量也在往小的方向发展，目前每天的增量在每天2毫米以下，而最大的沉降量在250毫米左右，而现在的变化不是很大。

2.2 原因分析

虽然互通立交所处的山前平原的地层变化很小，但是在基层岩面的变化和波动比较大，同时淤泥的厚度在5到36米左右，因此它的变化比较大。根据不同的地质情况，可以采用PTC 管桩对其进行分析，采用中风、强风化等方面的基岩。利用PTC管桩对其进行地基复合时，其桩身的强度过高，而桩侧面的土质则比较差，这样的工程质量都比较低。此外，部分地区的厚度桩长都比较长，同时长和细的差距也比较大，但是管桩的上面没有进行有效地控制，所以在使用的过程中容易出现摇摆和晃动，这样会导致上面的负荷量过大。倾斜现象发生的原因主要是桩进入里层的深度受到严重限制，可能会让桩处于漂浮的状态，桩侧面的制约比较小，使其产生了倾斜的状态。除此之外，土工格栅在桩顶铺设的过程中没有进行均匀地分布，而使桩没有得到很好的控制，这种结果的发生对桩体的变形进行了相应地改变，下沉也会使桩体发生变化，使路基产生较大的倾斜。

3 案例分析

该路端的东侧是跨海大桥，该大桥主要利用钻孔对其进行灌注，在和大桥相连的地方，淤泥的厚度主要在38米左右，原采用真空和排水板的形式对其进行处理。在后期的施工过程中，由于条件和工期方面的原因，改变了原来的施工和处理方式，利用管桩对复合地基进行处理。根据以往出现的问题和设计的经验，设计部门对其进行了相应地改进，使桩的长度变为50cm左右使桩的整体性得到了提高。另外，在桩上面铺设一层碎石，对厚度作相应的规定，可以解决桩的沉降问题。

4 结语

综上所述，PTC管桩在使用的过程中具有很多优点，它不仅可以有效控制地基的沉降问题，还具有施工快的优点，而更为重要的是其工程质量比较高，在实际操作过程中具有重要作用。基于此，本文对其进行了研究，希望对今后的工程质量有所帮助。

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