高速公路软基处理中振动沉管碎石桩的应用

卫石磊

山西省公路工程监理技术咨询有限公司 山西运城 044000

振动沉降碎石桩施工技术作为软基处理技术的重要内容。当前，高速公路标段软基振动沉管碎石桩技术的运用，需要通过相关检查明确技术指标是否达到设计标准和其他规范要求。根据施工技术要求，可以参考相似工程施工技术进行参考，确保软土地基处理质量。

1 软土地基的特点

软土基的特点可以分为以下几方面：软地基的抗剪强度比较低。一般软地基都是由泥炭、有机物质等组成的，其抗剪强度比较小，具有较强的压缩性。大多数软土层都是黏土以及粉土粒组成，其中含有比较丰富的水分，这就造成道路运载过程中，车辆的不断碾压会导致软基中的水体外渗情况，从而降低道路稳定性。软基中的土体具有一定的吸水性是软基含水量高的根本原因，路基施工中即便是对土层含水量进行了合理处理，但在后期的道路运载中，土层含水量也会随着时间的推移而增高。软土基允许水透过的能力比较差，在垂直层面上几乎是不透水的，不利于排水固结。在软土基中含有细砂，因此在平面和垂直方向上呈现出较大的差异，容易导致建筑物及构筑物地基的不均匀沉降。软土基具有较强的流变性，当软土基长期处于荷载情况下时，就会产生变形，并且时间越长变形的程度就越大，这很不利于公路、边坡的稳定性[1]。

2 振动沉管碎石桩软基处理的原理

首先是竖向排水通道，因为软土地基中的黏土和淤泥的渗透性很差，含水量比较高，其压缩性高。孔隙中的水分很难拍出来，通常需要运用振动沉管碎石施工工艺，方便黏土和淤泥排水，从而缩短排水距离，除此之外，更快的消散了孔隙水压力，提升地基土的固结效率。其次，缜密作用，振动沉管过程中，桩管在土体中振动很容易引起土体周边出现振动，导致土体结构出现损坏，增加了孔隙水的压力，导致土体从而松散状态转变为紧密状态。最后就是置换作用。振动沉管碎石桩施工环节，需要将桩管周边软土挤出，置换成为强度比较高的碎石桩桩体，成桩后构成复合型地基，从而提升软土地基性能[2]。

3 振动沉管碎石桩施工工艺及施工质量控制

3.1 沉管碎石桩施工工艺

（1）首先需要通过设计图纸明确施工现场和坐标控制点，根据测量放线的轴线明确定位控制系统。根据施工图纸设置桩位，同时需要使用竹签作出标记。

（2）施工机具的调试和组装，确保施工设备的稳定运行，同时需要对机架垂直度进行合理调整。

（3）当施工设备到位。沉管和中和官靴闭合之后，确保其垂直度为≤1.5%，运用振动电机将钢缆放松，确保其处置进入到沉管，到设计桩底即可。

（4）振冲填料，在沉管过程中你需要到达设计桩体深度，通过装载机将碎石灌入到管内，为了提升施工进度，在沉管环节使用料斗进行加料。

（5）拔管反插，如果管内部碎石灌注满后，才能振动拔管，需要一边拔管一般反插，从而提升桩体密实度，通过反复加固处理到孔口，且其拔管速度≤1-1.5m/min。

（6）制桩作业完成：当制桩加固到孔口，需要将表层松散的桩体进行多次密实[3]。

3.2 施工质量控制要点

（1）振动点位置的确定— —依据设计布点图用经纬仪测量放出桩位，用涂红竹签作标记。经复检验收，振冲点偏差≤2cm，成孔中心点偏差≤1/6孔径，且≤15cm。

（2）成桩深度控制：在沉管导向架上按1、2……20m用红漆标上标记，用以核对桩管入土深度，记录误差≤10cm。

（3）成桩密实电流值，在电箱键盘上设置三只电流表，在具体开始之前需要记录空载电流值，成桩过程中要详细记录密实电流值。

（4）分段分层高度，如果桩管下沉到设计标底，需要提升桩管开展密实桩体施工，分层分段压密实措施可以提升桩体的密实度。

（5）确保桩基施工质量，如果桩管下沉过程中碰到孤石，需要相关现场技术人员进行移位补桩。

（6）桩基施工过程中要根据图纸要求，采取边观察边分析的防水，当施工现场地质出现问题，或者设计内容不符等情况导致施工延误的情况出现，需要及时上报。

4 振动沉管碎石桩施工的优点

振动碎石桩施工的作用主要针对软基周边开展挤密加固、排水降压、置换、加筋、垫层等，碎石桩桩管过程中需要对周边软土施加压力，从而降低土体孔隙，提升密实度，桩孔内部填充的碎石反虑性能比较强，同时通过对软基进行挤密击鼓构成渗透性很好的竖向通道，其排水降压效果可以防止土体出现液化，成孔和成桩过程中通过振动施工针对碎石以及地基进行挤密加固处理，从而产生预振提升地基土抗液化能力。饱和黏性软土地基含有大量黏粒，渗透气性比较低，经过振动和挤压很容易将土体中水分排走，因此需要置换[3]。

5 结语

综上所述，在道路建设中，软基加固技术的积极作用是显而易见的，为了建设优质道路，为人们营造安全良好的出行体验，保证道路具备高质量的运载效果，在软基加固中，振动沉管碎石桩是一种比较成熟的施工方法。该方法施工工艺简单、造价较低、施工速度快。能对桩间土进行有效加固，起到置换弱土的效果，更好地加速排水固结消除液化，提高承载力并减少施工后地基固结沉降，是目前软基加固里较常用的一种处理方法。