公路施工中软土路基的施工技术处理研究

彭芳 胡军亮

摘 要：为解决公路工程施工中常见的软土路基问题，本文结合某公路工程标段实际情况，对其软土路基处理技术进行分析，即水泥搅拌桩技术，明确施工中需要注意的各项要点，以期为相关人员提供参考。

关键词：公路;软土路基;水泥搅拌桩

中图分类号：U416.1 文献标识码：A

0 引言

软土路基在我国很多地区均有分布，这必然给公路工程施工带来一定困难，尤其是深厚软土路基的分布，会给公路建设造成很大影响。因此，为排除软土路基这一不利因素对公路建设及质量的影响，有必要结合工程具体情况，探讨有效的软基处理技术。

1 工程概况

某公路工程标段总长约6.72 km，因该段处在冲击平原区中，所以路基整体稳定性相对较差，分布有软弱土，以淤泥质土为主，呈饱和流塑状，不可直接作为天然地基使用，需采取有效措施加以处理。软基处理具体工程量为：K0+100～K0+290.6右侧，长190.6 m，平均宽度为3.3 m，采用8 m长水泥搅拌桩处理，总桩长4 528 m，桩距1.1 m;K2+285～K2+400全段，长115.0 m，平均宽度为26.5 m，采用换填粒径为0.5 m的碎石处理;K2+130～K2+285左侧，长115.0 m，平均宽度为8.5 m，采用5 m长水泥搅拌桩处理，总桩长4 800 m，桩距1.3 m;K2+285～K2+400左侧，长115.0 m，平均宽度为6.5 m，采用12 m长水泥搅拌桩处理，总桩长5 340 m，桩距1.3 m;K2+400～K2+440左侧，长40.0 m，平均宽度为7.0 m，采用8 m长水泥搅拌桩处理，总桩长1 488 m，桩距1.3 m;K2+440～K2+550左侧，长110.0 m，平均宽度为7.0 m，采用6 m长水泥搅拌桩处理，总桩长3 060 m，桩距1.3 m;K2+550～K2+740左側，长190.0 m，平均宽度为7.0 m，采用2 m长水泥搅拌桩处理，总桩长1 656 m，桩距1.3 m;K2+130～K2+340右侧，长210.0 m，平均宽度为8.5 m，采用6 m长水泥搅拌桩处理，总桩长7 776 m，桩距1.3 m。

2 软基处理基本原则

（1）为防止不均匀沉降与纵向开裂现象的发生，需在路基拼接位置进行开挖台阶与铺设格栅，以保证拼接处路基形成整体;（2）如果软土的厚度在3.0 m以内，且下部不是软土，则可通过换填来处理;（3）当软土深度在13.0 m以内时，可采用500 mm桩径的水泥搅拌桩进行处理，按正三角形进行布置。具体的掺灰量以含水量为依据确定，通常在50 kg/m～60 kg/m范围内。桩之间的距离一般为1.0 m～1.4 m，按照从软土中穿过的原则确定桩长。另外，为提高桩的性能，可根据水泥用量适当掺入石膏[1]。

3 施工准备

（1）落实三通一平，并查清场地范围内既有地下管线具体位置;（2）根据设计图纸进行放线，将所有桩位均准确放出，按5根桩的间隔距离使用竹片做好现场定位。若需要对桩位进行改动，应先取得设计及监理单位的认可，然后才能执行;（3）施工所需材料应及时进场，先检查合格证是否齐全，然后送交试验室进行检验，经检验确认合格后才能在施工中使用;（4）开工前由测量人员对施工图纸进行严格的校核，根据图纸确定桩基具体位置与标高。放样完成后，需采用书面的形式将其上报给监理方，由监理方检查无误后，开始接下来的施工;（5）做好机械设备准备，包括必要的检修、保养及试验，使施工中所有机械设备都能正常工作[2];（6）本次施工使用的水泥为32.5普硅水泥，其质量必须合格，不能变质、受潮和过期。

4 施工工艺

4.1 钻机就位

桩机可自行就位并达到对中。对桩机进行的安装应达到稳固与水平，在桩机底部使用枕木将桩机垫平和垫实，并在桩机上准确测量并放出标高线，用红色的油漆标出深度标志。完成就位的桩机，其机架正面、侧面与搅拌管应保持垂直，且搅拌头与桩位完全对准。现场可使用线锤对桩架实际垂直度进行测量，经测量与检查确认无误后，即可开始钻进[3]。

4.2 搅拌下沉与制浆

在桩机自重作用下，钻进速度按不超过1.0 m/min严格控制，同时钻头每旋转一周下沉的距离应保持在10 mm

～15 mm范围内，沿导向架在旋转的同时进行切土与下沉，直到设计要求的加固深度。实际的下沉速度可借助电机电流表实时观测与控制，正常工作时的电流应处在40 A以内。

水泥浆制备应有足够的时间，通常要达到4 min以上，以确保搅拌达到均匀，使水泥充分水化。浆液的水灰比需通过试桩确定，通常在0.4～0.5之间。在浆液传输至储浆罐内后，也应持续搅拌，以免浆液发生离析[4]。

4.3 喷浆量控制

浆液龄期达到28 d后，其抗压强度应能达到1.0 MPa以上，具体的喷浆量需要以室内试验结果为依据，每米增加5 kg的水泥用量，同时通过控制使最小水泥用量不低于50 kg/m，且最大水泥用量不超过60 kg/m，则实际水泥用量就是两次喷浆量的总和[5]。

4.4 施工顺序

在没有特殊要求的情况下，施工按照从内侧到外侧的顺序进行。

4.5 试桩

以K0+100～K0+155的右侧为试验段，通过试桩，可以确定如下各项技术参数：钻进、提升与搅拌速度;浆液喷射压力、数量及两次喷浆时各自的分配;还能确定搅拌是否均匀，对工艺流程的合理性与可行性加以验证;此外还能确定下钻与提升时受到的阻力，进而明确合理可行的处理措施;为明确软土含水量与喷浆量之间的关系提供可靠依据，进而确定最佳喷浆量，并为浆液水灰比的确定提供参考。

4.6 下钻与提钻速度

下钻与提钻速度对喷浆量有决定性作用，具体需要通过试桩来确定，通常情况下钻进的速度不能超过1.0 m/min。在钻头到达指定深度后，方可开始连续的搅拌喷浆，一般持续1 min～2 min的时间，完成搅拌喷浆后，间隔一段时间开始提钻，这样是为了使底部有充足灰量，在提钻的过程中，速度按不超过0.8 m/min控制，保证搅拌的均匀性[6]。

4.7 喷浆搅拌提升

在与整平高程相距0.25 m的位置，通过重复喷浆来保证桩头的质量。预搅下沉到设计要求的深度后，启动灰浆泵连续坐浆30 s的时间，使水泥浆完全进入到软土层当中，按照300 mm/min～500 mm/min范围内的速度连续提升、搅拌和喷浆，确保水泥浆和土体之间完全混合。另外，需要注意，为了不影响桩端质量，在第一次提钻过程中需在桩的底部稍作停留，一般停留30 s的时间即可。

4.8 重复搅拌与喷浆

为了使软土和水泥浆之间的搅拌达到均匀，需采用相同的方法实施二次搅拌，也就是采用桩机重复进行搅拌下沉与提升喷浆，具体的施工要求与第一次搅拌喷浆完全相同。钻杆下沉与提升过程中应安排专人做好记录，将时间误差控制在5 s以内。如果复搅时产生空洞或发生意外导致桩体质量受到影响，则需在提升钻机以后立即使用素土进行回填，并重新予以喷浆和搅拌，要求补救过程在12 h之内完成，同时使搭接长度达到1.0 m以上。

4.9 质量要求

（1）桩距：要求偏差不超过±10 cm，按2%的频率抽查，检查方法为采用皮尺测量;（2）桩径：要求不小于设计值，按2%的频率抽查，检查方法为尺量;（3）桩长：要求不小于设计值，全部检查，检查方法为检查施工和监理相关记录;（4）桩垂直度：要求不超过1.5%，全部检查，检查方法为检查施工和监理相关记录;（5）单桩喷浆量：要求不小于设计值，且偏差不超过+1%，全部检查，检查方法为检查施工和监理相关记录;（6）7 d龄期强度：要求不低于0.6 MPa，按0.5%的频率抽查，检查方法为钻孔取芯检测;（7）28 d龄期强度：要求不低于1.0 MPa，按0.5%的频率抽查，检查方法为钻孔取芯检测。

4.10 施工注意事项

（1）桩机需配备可对喷入量进行自动计量的装置，并定期做好标定;（2）对喷浆与停浆的标高予以严格控制，杜绝中途断喷，以保证桩体长度和均匀性;（3）施工中如果发现实际喷浆量未能达到要求，则应由监理人员在该桩的周围选择合适的位置开展补桩;（4）对桩体进行复搅施工过程中，应以中低档的速度进行钻进与提升;（5）对即将开始搅拌桩施工作业的场地做好平整处理，将地面上的所有障碍物清除干净，若场地土质偏软，需采取有效措施避免设备失稳[7];（6）避免浆液离析，按设计要求的配合比配浆，做好水泥过筛处理，灰浆机中的泥浆应持续搅拌，在压浆开始前再将泥浆输送到料斗当中;（7）成桩时，因电压不足或其它方面原因导致的停机，都需在重新启动之后将搅拌叶片向下移动一段距离;（8）施工中如由于存在地下障碍物导致钻杆不能钻进，则应在通知相关人员的同时采取有效措施加以处理，以免对施工质量造成影响。

5 结语

综上所述，软基是公路工程建设中比较常见的现象和问题，只要通过适当的处理，都能达到良好的效果，该工程也不例外，通过水泥搅拌桩施工，该工程沿线范围内各段软基均得到有效处理，承载力等各项指标均能达到要求，印证了以上施工技术的合理性与有效性。

参考文献：

[1]崔强，钟杰，肖彬，等.Dynamo参数化设计在软土路基处理中的应用研究[J].重庆建筑，2021（2）：24-27.

[2]毛少波.公路设计中软土路基处理技术的研究与实际应用[J].四川建材，2020（8）：108+135.

[3]陈乔娜.公路软土路基处理中水泥搅拌桩施工工艺及质量控制[J].建材与装饰，2020（15）：234+237.

[4]张泽丰，祝玉波，谢桥，等.软土路基处理技术在公路工程施工中的应用[J].工程技术研究，2020（2）：85-86.

[5]魏鹏.天津滨海新区西外环高速公路软土路基处理技术研究[J].城市道桥与防洪，2019（1）：52-54+65+10-11.

[6]刘忠彦.强夯法施工技术在市政道路软土路基处理中的应用[J].建材与装饰，2018（40）：276-277.

[7]李佩佩.强夯法施工技術在市政道路软土路基处理中的应用探索[J].佳木斯职业学院学报，2018（3）：493-494.