高速公路软土地基处理措施研讨

金德志

本文围绕高速公路软土地基处理措施展开探讨与分析，结合某工程项目实例，分别就水泥粉煤灰碎石桩处理措施以及预压堆载处理措施的工艺技术要点以及具体效果进行研究，仅供参考。

高速公路工程建设所面临的自然条件较为复杂多变，为确保上部车辆行驶的安全性与平稳性，对施工期间路线的平顺度有着较高要求，因此在遭遇软土地基的情况下如何对其进行可靠处理，已成为业内人士高度重视的一项课题。科学有效的处理措施应当在保证地基基础加固可靠的前提下，结合土层特点，达到提高高速公路路线安全性的目的。

一、工程概况

某高速公路K60＋560～K62＋080路段遭遇软土地基，场地地貌单元隶属巴河一级，软土呈均匀性分布，厚度范围为5.0m～15.0m，现场勘查资料显示软土层含水量在25.0%～35.0%范围内，以夹层分布位置，软土底面以砂砾、碎石、强风化片麻岩层为主，有良好排水条件。在本工程对软土地基进行处理过程当中，针对桥头以及管涵部位选用水泥粉煤灰碎石桩处理措施，针对普通路段部位选用真空联合堆载预压处理措施。

二、水泥粉煤灰碎石桩处理措施

（1）施工工艺：目前技术条件支持下，在应用水泥粉煤灰碎石桩处理措施对高速公路软土地基进行处理过程中的施工工艺包括两种类型，第一是长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工技术，第二是振动沉管灌注施工技术。其中，前者适用于对泥浆以及噪声污染有较为严格，且地基基础以砂土、粉土、粘性土为主的施工场地。在经螺旋钻机展开软土地基基础处理作业的过程中，若混凝土输送泵与提管速度存在不匹配的情况，极有可能导致缩径、断桩等质量问题的产生，必须引起高度重视；后者则适用于地基基础以素填土、黏性土以及粉土为主的施工场地。在应用本工艺技术对软土地基进行处理的过程当中，已完成或邻近完成桩型会受到较为强烈的振动因素影响，一定程度上可能导致桩体发生震断问题，并且振动因素还可能导致土体自身结构强度被破坏，降低土体密实度，造成承载力水平的下降。因此必须结合工程项目实际情况对成桩机械型号以及类型进行合理选择，确保水泥粉煤灰碎石桩处理及时的施工质量。

（2）质量控制。为确保经水泥粉煤灰碎石桩处理措施干预下，桩身质量符合设计要求，同时尽可能规避断桩、吊脚等质量问题，在施工期间必须严格依据设计图纸以及规范要求展开施工作业，在此期间，采取如下几个方面的质量控制措施：第一，确保施工放样桩位的准确性，将放样偏差严格控制在150.0mm范围内，桩身保持垂直状态，允许误差严格按照±1.0%控制；第二，浇筑混凝土自身坍落度需按照70.0mm～90.0mm标准控制，以确保在软土地基基础处理过程中混凝土密实性以及流动性良好。同时，按照0.6～0.8对混凝土水灰比进行控制；第三，打桩作业期间，为避免已成形桩基受施工桩影响发生挤压，在桩体向下过程当中出现开裂问题，现场软土地基处理期间建议选用间隔跳打成桩模式，在确保桩体混凝土符合设计强度的前提下对周边桩体进行施工，以免挤压因素导致桩体发生断裂问题；第四，结合桩机实际情况对垂直度进行控制，建议标准为±1.0%。施工期间若遭遇孤石，需要对桩位进行适当调整，确保桩间距以及桩体符合设计要求；第五，施工人员应当对拔管速度进行严格控制，混凝土浇筑期间通过10.0s锤击的方式确保其密实度达到理想状态，在此基础之上的锤击与拔管同步进行，至0.5m～1.0m，以避免吊脚问题的产生；第六，拔管期间应当对混凝土浇筑速度进行合理控制，确保混凝土高度始终较管地面高出1.5m左右，以保障桩身的完整性。拔管期间作业速度按照1.5m/min进行控制，若遭遇软弱夹层，需要适当放缓拔管速度，以免发生缩径等质量问题。

（3）施工效益。水泥粉煤灰碎石桩处理技术施工速度快，桩基作业工期短，相较于传统桩基，水泥粉煤灰碎石桩能够节约8d以上施工工期，节约大量人工费用（按照节约240d人工工日，以及单位工日人工费用120元/d进行计算，可节约近30000元人工费用开支），同时对节约材料费用消耗，机械设备费用消耗也有重要意义。并且，水泥粉煤灰碎石桩处理技术大量节约能源材料，施工期间噪声，泥浆污染少，具有理想的社会效益与环保效益。

三、堆载预压处理措施

（1）施工工艺。在应用堆载预压技术对软土地基基础进行处理的过程当中，具体的施工技术要点可以归纳为以下几个方面：第一，对砂垫层进行铺设，并结合现场实际情况打设塑料排水板。于软土地基基础表面进行清理与压实，摊铺砂垫层，厚度按照30.0cm标准控制，施工前应安排专人对砂料质量性能进行严格检测，将含泥量控制在5.0%范围内。同时，选用厚度为4.0mm以及宽度为10.0cm的B型板构建竖向排水体，按照梅花形布置方案，布置间距按照1.0m进行控制，打入塑料排水板期间必须对回带长度进行严格控制，将打入深度控制为20.0m，回带长度需控制在50.0cm范围内。第二，对滤管以及真空泵装置进行安装。真空滤管的选用硬质透水管，管壁厚度为2.9mm，打孔加工后包土工织物滤水管层，并捆扎结实，滤水层应只透水气不透砂。全部滤管均埋入砂垫层内，施工时要注意滤管的间距和连接的紧密性。第三，人工铺设密封膜。在真空表侧头以及其他相关观测仪器完成埋设作业后，以人工方式铺设密封膜。施工过程中应结合软土地基基础处理现场实际情况，布设的监测断面，埋设真空度测定仪、表面沉降板、孔隙水压力仪以及测斜仪等设备装置，以对软土地基基础在堆载预压技术加固前、后应力、应变指标的变化情况，从而实现对填土情况的合理控制。需要特别注意的是，考虑到真空原侧向位移向路基中心偏移，且孔压呈现出持续下降的趋势，因此不对沉降做严格要求，控制指标以孔压系数以及侧向位移的为主。密封膜优先选用聚氯乙烯薄膜，其密封性强，抗老化性能强，韧性高，现场一次性搭接完成，宽度按照2.0m标准控制，其质量性能直接对加固效果产生影响，应确保无损坏问题。第四，抽真空状态并进行膜上堆载处理。密封膜铺设完成后抽真空，并安排专人针对薄膜接头、边沟、地基等薄弱部位进行详细检查，不得出现漏气的问题。通过滤水管对真空泵装置以及出膜器进行连接，进行抽真空处理。真空度达到80.0KPa以上进行维持，确保内部达到正常真空预压状态。堆载前密封膜上铺设一层砂垫层以及无纺土工布，避免密封膜被填料刺穿。抽真空状态维持10d后进行填筑作业，对填筑速度进行严格控制，并始终以沉降情况为观测指标，展开堆载施工作业，以免填筑堆载期间出现路基失稳的问题。

（2）监测效果。基于对土质特性的考量，必须在真空联合堆载预压法对软土地基基础进行处理的过程当中展开连续性监测，以对软土状态以及施工场地稳定性进行准确评估，监测的主要内容包括孔隙水压力、土体分层沉降、水位、土体水平位移、面层沉降以及高程测量这几个方面。对软基处理效果的检查主要通过对地基加固前后同位置、同深度进行钻孔取样检测，以分析加固前后土体物理力学指标的提高情况。同时，通过原位十字板剪切试验、静力触探试验和载荷板试验，提供土承载力特征值和回填砂层承载力特征值。

四、结语

结合既往大量实践施工经验来看，土体类别、土体性质、边界排水条件、受荷载形式、以及时间等因素都会在一定程度上对软土地基基础变化规律产生影响，且软土地基基础强度、变形会伴随时间延长而呈现出一定的变化趋势。与常规地基基础相比，软土地基具有透水性小、压缩性大、以及强度低等一系列特点，因此在上部高速公路工程建设中，相关人员必须做好实地调查与研究工作，对可能影响软土地基变化的因素进行准确识别与判定，以采取可靠的技术方案对软土地基进行处理，确保工程建设作业的顺利开展。本文上述分析中即围绕高速公路软土地基处理措施展开探讨与分析，结合某工程项目实例，分别就水泥粉煤灰碎石桩处理措施以及预压堆载处理措施的工艺技术要点以及具体效果进行研究，仅供参考。