高速公路工程施工中軟基處理技術的應用

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

摘要：隨著我國公路建設的迅速發(fā)展，軟土問題成為影響公路工程質(zhì)量和建設工期的關鍵因素之一。如果對公路工程建設中出現(xiàn)的軟土地基不進行有效地處治，就會導致路基不均勻沉陷，路面開裂等病害的發(fā)生，對道路的穩(wěn)定性、安全性影響較大，同時還會增加公路的養(yǎng)護成本。本文結(jié)合某工程軟基處理的施工方法，論述了水泥攪拌樁、土工格柵、預應力管樁在軟基處理中的質(zhì)量控制措施。
關鍵詞：公路；軟基處理；質(zhì)量控制
        1  工程概況及地質(zhì)特征
        項目樁號為K2+400-K4+950，路線總長2.55km。設計為雙向六車道一級公路技術標準，設計速度80km/h。
        項目區(qū)可劃分為兩個區(qū)即堆積平原區(qū)、丘陵區(qū)。其中堆積平原區(qū)可進一步細化為沖湖積平原亞區(qū)。平原區(qū)地勢低平，水網(wǎng)密布，沿線以水稻田、池塘等為主，自然地面標高一般。表部斷續(xù)分布沖湖積塑狀粉質(zhì)粘土，上部分布厚層海積軟土、沖海積粉土等，性質(zhì)差～較差；中下部為沖湖、沖海積硬、可塑狀粉質(zhì)粘土及中密狀粉土等。丘陵區(qū)山體呈渾圓狀，低矮，一般標高20～30m，殘坡積層厚度較薄，多見強～中風化基巖直接出露，節(jié)理較發(fā)育。
        根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），測區(qū)地震具有震級小、頻度高、震源淺等特征，現(xiàn)代地震均為小震和微震，區(qū)內(nèi)最強地震震級為4級，最大烈度為V度。
        2  軟基處理工程
        2.1 水泥攪拌樁
        2.1.1 加固原理。水泥攪拌樁是一種應用較廣泛的地基加固方法，根據(jù)水泥水化的化學機理，利用水泥作為固化劑，通過特制的攪拌機械，在地基深處就地將軟土和固化劑（漿液和粉體）強制攪拌，由固化劑和軟土間所產(chǎn)生的一系列物理—化學反應，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強度的水泥加固土，從而提高地基強度和增大變形模量。
        2.1.2 施工工藝。水泥攪拌樁施工流程為：①測量定位；②樁機就位；③第一次下沉；④水泥漿制備；⑤提升注漿攪拌設計樁頂標高；⑥第二次下沉、噴漿至設計樁頂標高；⑦移動樁機，進行下一根樁的施工。
        施工參數(shù)：①水泥摻量為15%；②水灰比0.45~0.55，木質(zhì)素摻量為水泥重量的0.2%；③提升速度控制在15cm/min左右。
        2.1.3 注意事項。 
①攪拌樁成樁應均勻、持續(xù)、無縮徑和斷層，嚴禁在提升噴漿過程中斷漿，特殊情況造成斷漿應重新成樁施工；垂直度偏差不大于L/200（L為樁長），樁位偏差不得大于50；成樁直徑和樁長不得少于設計值；②水泥攪拌樁施工前，必須查明并清除地上和淺層地下障礙物，并回填粘性土并予以壓實，不得回填雜填土或生活垃圾；③嚴格控制水泥攪拌樁的施工速度，成樁過程應采取有效措施確保鄰近建筑物，周邊道路及管線的安全正常使用。
        2.2 土工格柵  ①在施工前首先對材料加以嚴格檢查，對土工格柵的質(zhì)量符合圖紙或規(guī)范要求，在采用土工格柵的路堤填筑正式開工前，結(jié)合工程先修筑試驗路段，以指導施工。土工格柵采用鋼塑復合土工格柵，要求縱向抗拉強度≥80kN/m、橫向抗拉強度≥60kN/m。②鋪設土工格柵按圖紙施工，在平整的下承層上全斷面鋪設。鋪設時，不得有褶皺和破壞。土工格柵下填料在最佳含水量的條件下用壓路機分層壓實。攤鋪土工格柵，人工拉直平順，緊貼土層，不扭曲，折皺，重疊。③土工格柵在鋪設時，將強度高的方向置于路堤軸線方向。④土工格柵拼接時，在受力方向連接處的強度不低于材料設計抗拉強度。為保證土工合成材料的整體性，土工搭接長度保證足夠長，橫向搭接長度大于0.3m，縱向搭接長度大于0.6m。⑤鋪設土工格柵的土層表面平整，清除表面有碎、塊石等堅硬凸出物。⑥土工格柵攤鋪以后48h內(nèi)及時回填或覆蓋，以避免其受到陽光過長時間的直接暴曬。土工格柵上的第一層填料施工采用輕型推土機或前置式裝載機，一切車輛、施工機械只允許沿路堤軸線方向進行。⑦嚴格按技術規(guī)范要求控制填筑速率，并動態(tài)進行沉降與穩(wěn)定監(jiān)測。2.3 預應力管樁
        2.3.1 施工工藝。該段管樁采用靜力壓入法施工工藝，流程為①場地平整，樁機就位；②靜力壓入第一節(jié)樁；③起吊第二節(jié)樁；④電焊接樁，檢查焊接質(zhì)量和垂直度；⑤靜力壓入第二節(jié)樁；⑥重復打樁工藝，直至達到設計樁長；⑦移動樁機，進行下一根樁的施工。
        2.3.2 質(zhì)量控制要點。①接樁。采用端板焊接法進行接樁，焊接前，先將下節(jié)樁端板除污、除銹，清理干凈鐵件表面后，上、下樁段對齊，上下兩塊端板軸向錯位小于2mm，節(jié)點彎曲矢高不得大于0.1%樁長。若兩樁段之間有間隙，用厚度適當?shù)男ㄐ舞F片填實焊牢，焊條采用E43型。焊接時采取分層對稱連續(xù)施焊，以減少焊縫變形引起節(jié)點彎曲，焊接3～4道，焊縫連續(xù)、飽滿，焊縫在自然條件下冷卻停約1分鐘，并以現(xiàn)場監(jiān)理工程師驗收合格后，方可繼續(xù)壓樁。②截樁。沉樁到位后仍有一大截管樁外露時，應實施截樁。截樁采用專用切割機，邊切割邊澆水。嚴禁在管樁沒有完全切斷時采用大錘敲斷或樁機別斷。③“浮樁現(xiàn)象”控制。a.選擇合適的壓樁順序，以減少后打樁擠土對先壓樁的影響。主要有先內(nèi)后外、先深后淺、采取跳壓、對稱施壓、分段均衡施工等措施。b.選擇適當?shù)膲簶端俣?。壓樁速度太快，日入土樁量太大，將造成土體剪切及固結(jié)時效未到，超孔隙水壓力未明顯減弱，土體應力未消散，加劇了擠土效應。c.加強排水，盡快使壓樁引起的超孔隙水壓力消散，常用措施有井點降水、砂井排水和塑料排水板排水措施。
        3  結(jié)語
        綜上所述，在公路工程建設中，對于大面積軟土地基的處理，應根據(jù)實際的地質(zhì)情況，結(jié)合水文氣象資料等因素，采用不同的技術措施進行試驗，經(jīng)技術經(jīng)濟論證，選擇最佳的施工方案。
參考文獻：
[1]劉玉卓．公路工程軟基處理[M]．北京：人民交通出版社，2004.
[2]張留俊，等．高速公路軟土地基處理技術[M]．北京：人民交通出版社，2004.