公路工程施工中软基处理技术应用研究

张建伟

（烟台公路继续教育中心，山东 烟台 264001）

0 引言

公路工程施工中，常常会遇到软土地基。软基压缩性大、承载力低，很难满足路基施工要求，故需采取有效的技术措施加以处理，以提高其承载力。为达到预期处理效果，可联合使用多种处理方法。本文将结合某公路工程施工，对软基处理技术展开研究。

1 工程概况

某公路工程K1+150—K5+650 段全长4.5km，其中K2+250—K2+950 段地基为软土。经现场检测，地基土体承载力不足，无法满足路基施工要求，需要采取有效的技术措施加以处理以提高其承载力，为公路施工的顺利开展提供条件。根据现场软基的特点，经研究决定采用塑料排水板、黏土密封墙和土柱堆载联合的方法进行处理。

2 公路工程软基处理技术

2.1 塑料排水板施工

2.1.1 前期准备

（1）本工程中，塑料排水板选择B型。塑料排水板正式施工前，应当做好清表工作，将地面上的各种杂物清理干净，包括腐殖土、垃圾、浅埋植物根茎等，避免对排水板插打造成不利影响。

（2）当地面清表工作完毕后，便可施工厚度为30cm 的碎石垫层，其中碎石粒径应控制在30mm 以内。然后在铺设好的碎石垫层上，打设塑料排水板。此前，要先取样送检，确保排水板质检合格后，方可施工。

（3）施工排水板垫层前，要先对地表标高加以明确，并做成坡度为4%的双向横坡，确保与垫层机械设备施工的承载力要求相符。对于标高变化幅度较大的位置，可按照插板机作业时的坡度要求，对纵坡进行适当修整，然后进行碎石排水垫层施工。

2.1.2 测量放样

塑料排水板现场插打采用单元块的方法，即按照一定的尺寸将整个施工区域划分为多个单元，每个单元的面积相同，均为1 000㎡[1]。通过单元划分，可为塑料排水板插打点位的布设和机械设备作业提供便利。测量放样要点如下：

（1）专业测量人员使用高精度全站仪，通过极坐标法，在现场准确测放出各个单元的控制边线。操作方法如下：按照设计图纸中的具体数据，经计算获得塑料排水板插打区域外边线的坐标，选择适宜的位置架设全站仪进行施测，并在测点上打好木桩，以红色油漆标示点位并编号。

（2）一个单元内的各塑料排水板插打点位，可借助钢尺丈量距离的方法施放内外边线，并用石灰标记，按顺序对待插打的塑料排水板进行编号。

2.1.3 插打排水板

（1）使用运输车辆将塑料排水板施工所需机械设备运至现场后进行组装。作为主要设备，插板机组装时，应沿着门架在排水板插打断面上平移，并定位在具体的插板位置处，以便实施插打作业。

（2）施工机械设备进场调试完毕后，可按照设计的插板深度确定插管长度，并将排水板插打深度标记在插管和塔架上。塑料排水管可从套管插口进入管内，并与套管底部的插销固定牢靠，将排水板拉紧后，借助与插销间的摩擦力连成一体。在上提的过程中，可将插销从套管口与排水板端部抽出。提出套管后，凭借土体本身的挤压力，使排水板留存于地基土层中。

（3）塑料排水板插打开始前，要全面检查套管垂直度，判断是否与规定要求相符。如果存在不符的情况，可通过调节门架的方法，使套管垂直度达标，确保排水板插入后的垂直度偏差不超过±1.5%。按照设计要求，用红色油漆在套管上标示出插打深度，启动插板机，将管下沉至标识位置即可。

（4）当塑料排水板插打至设计深度后，可将套管上提。上提套管时，要密切观察套管插入孔：若塑料排水板相对套管不动，则可继续向上提升，直至排水板移动时，测量套管的提升高度，这个高度即为回带量；上提管道时，若出现大面积回带，应改变插销形式，以减小套管提升时插销与排水板之间的摩擦阻力。为降低回带量，可以增大排水板底部与泥土的接触面积。

（5）提升套管后，其底部与碎石垫层间的距离为50cm 时，可采用人工方法，从套管底部将塑料排水板切断，要确保排水板外露长度达到20cm 以上[2]。随后将留设的排水板端头弯曲插入管口。塑料排水板插打完毕后，要及时检查以确保质量达标，对于检查中发现的不合格情况，予以返工，直到合格为止。

2.1.4 技术措施

（1）插板时，要保护好滤膜，避免划伤，不可使用与规定要求不符的产品。严格按照设计要求，调整排水板的打设速度与间距。当需要接长排水板时，应先将滤膜剥开，将芯板顺槽搭接，确保搭接长度达到30cm 以上。接好后，重新包裹滤膜用钉板机将滤膜钉牢。

（2）依据现行规范的规定要求，控制插板的间距误差，不得超过50mm，插板间距可以利用导杆移位来控制；排水板的回带率不得超过5%，超出时应检查桩靴是否磨损，若磨损严重，则应更换桩靴，并在旁边补打[3]。

（3）回带是塑料排水板施工中最为常见的问题之一，对此可采取如下控制措施：施工过程中，借助振动头将排水板插入底部后，向上提管时若发生回带现象，应测量回带长度，检查是否超过规定要求，一旦超出，可在旁边补打。操作时，安排专人随时调整沉管垂直度，确保偏差在1.5%以内。

2.1.5 质量检测

（1）以随机取样的方法检查塑料排水板的出厂合格证和抽样试验报告；塑料排水板下沉过程中，不得出现断裂、扭曲、滤膜损坏等情况，为此要检查施工记录。

（2） 塑料排水板沉设的平面位置允许偏差为±10cm，每个单元内设1个测点，具体可使用经纬仪或钢尺对纵横两个方向进行测量，并取大值；垂直度允许偏差为1.5%，抽查10%，具体可以采用经纬仪或吊线的方法进行测量，每个单元设1个测点；排水板一端的外露长度允许偏差为50mm，可使用钢尺测量[4]。

2.1.6 注意事项

公路软基处理中应用塑料排水板时，应注意如下事项：

（1）要保证施工中使用的塑料排水板各项技术指标与设计要求相符，每批排水板进场前，均须抽样复测，确认合格后，方可进场并在施工中使用，否则应退回。进场后要妥善堆放排水板，为避免风吹、日晒、雨淋导致排水板老化速度加快，要做好防护。

（2）施工过程中要有效控制排水板的回带长度，这是确保排水板质量的关键。密封桩靴与沉管出口，避免淤泥等杂物进入而引起回带；观测沉管上口，检查排水板之间是否存在相对位移。当回带长度超过50cm 时，可在旁边补打，将其与原位置的距离控制在20cm以内。

（3）上拔排水板后，要以人工方式剪裁。一卷排水板用完后，要与下一卷搭接，依据规定要求，搭接长度不少于20cm 且要保证表面平整。施工完毕后，要对排水板加以保护，避免受到机械损伤而导致排水效果受到影响。

2.2 黏土密封墙施工

本工程中的黏土密封墙通过黏土搅拌桩以咬合的方式构成，桩径为70cm，咬合20cm，桩端从填土层穿过，进入淤泥质粉土层中2.0m以内[5]。

2.2.1 施工工艺

（1）桩机进场后达到桩位处，对准桩位中心，将钻机平台垫平，使其达到平稳状态，确保搅拌钻杆与地面垂直。随后调试钻机，确认性能完好后，便可开钻。

（2）下沉搅拌头。当搅拌机冷却水正常循环后，开启搅拌机，使搅拌头达到正常运转状态，将起重钢丝绳放松，沿着导向架，使搅拌杆切土缓慢下沉。当下沉过程中的阻力过大时，可以利用输浆管送入适量的清水，对土体加以稀释，以消除阻力，使钻进恢复正常。

（3）根据用量，现场制备黏土浆，并储存于集料斗内；搅拌头达到设计深度后开始反转，边喷射浆液，边提升搅拌。施工中要严格控制搅拌速度，确保拌和均匀。不断重复搅拌下沉和提升，直至达到设计要求为止。

2.2.2 技术要点

（1）黏土搅拌桩施工前，要对水泥加固土进行室内试验，按照土体性质，选择泥浆黏土。搅拌头钻进与提升时，钻机必须保持水平，机架垂直，确保成桩后的桩身垂直度偏差在允许范围内。

（2）桩机就位后要整平，避免施工中发生位移，钻杆与机架的垂直度不得超出允许偏差1.5%。施工时，可借助吊锤，观测钻杆的垂直度，发现偏差，及时纠正。

（3）施工过程中，要做好原始记录，若发现与设计要求不符或质量存在缺陷的桩，要废弃重做，切不可以次充好，以免影响整体质量。

（4）按照施工要求配制浆液，确保浆液性能和质量达标。向集料斗内倒入黏土泥浆时，要在集料斗上加装过滤筛，防止块状体进入，导致泵体受损，影响施工。为确保质量，要随时记录浆液的喷射压力、喷浆量、钻进与提升速度等关键参数，保持施工作业的连续性。

（5）提钻搅拌的过程中，钻头应当反转，边转、边喷浆、边提升，并将提升速度控制在50～90cm/min之间，钻头提升至距离地面100cm 左右时，要放缓速度，并在喷浆口接近地面时停止提升，搅拌10～20s，以确保桩头均匀[6]。

（6）输送浆液的管路不宜过长，以50m 左右为宜，管道末端的压力应当控制在0.5MPa 左右。定期检查搅拌叶片，重点检查磨损情况，当磨损过于严重，即叶片直径＜1.0cm时，要及时更换[7]。

2.3 堆载土柱施工

堆载土柱施工应当在碎石排水垫层验收合格后进行，采用分层填筑的方法，预压期内的堆载可以随沉随补，当沉降基本达到稳定后，便可卸载。根据设计要求，本工程的堆载时间为180d。具体技术要点如下：

（1）堆载土柱正式施工前，要先选取土样。为确保土样选取的合理性，监理工程师与业主应一同参与，通过现场检测后，确认所选砂砾土与设计要求相符，便可用于堆载施工。

（2）当塑料排水板顶部的碎石排水垫层铺设完毕后，便可采用分层法填筑堆载土柱，并在填筑后监测沉降量，对土桩随沉随补，使整个堆载预压期间的土柱高度高于设计高度。

（3）按照现场实际观测的沉降与位移标准，对填筑速率加以控制，具体如下：公路中心线位置处的沉降量≤15mm/d，路堤边坡坡脚位置处的水平位移≤5.0mm/d。按照设计要求，堆载预压强度≥35kPa，相当于高度为2.0m 的土柱，预压持续时间应当不少于180d[8]。

（4）预压期达到设计要求后，按照检测数据推算的工后沉降在30cm 以内，连续2 个月的沉降量≤5.0mm时，便可卸载。

3 结语

公路工程项目建设中，遇到软土地基时，应当采取有效的技术措施加以处理，提高软基承载力，满足路基施工需要。为此要加大软基处理技术的研究力度，除对现有技术不断优化外，还应开发一些新的技术，更好地为公路建设服务。