公路工程軟土地基處理技術

1、<p>　　公路工程軟土地基處理技術</p><p>　　【摘要】隨著我國基礎設施建設的不斷推進，施工范圍及施工規(guī)模日益擴大，建筑工程的地質呈開發(fā)多元化發(fā)展趨勢，與之相應的施工技術不斷完善，尤其是在軟土地基處理方面有了很大的發(fā)展，采用傳統(tǒng)的換填、清淤等方法已不能滿足施工需求，需要開發(fā)更科學、合理的施工技術。很多實用的新技術紛紛運用到軟土地基的處理中，本文從軟土地基的概念著手，對軟土地基的特點及施工原則做

2、簡要介紹，重點介紹粉噴樁（水泥攪拌樁）施工方法及技術措施。 </p><p>　　【關鍵詞】軟土地基處理水泥攪拌樁 </p><p>　　[Abstract] Along with our country infrastructure construction, the construction area and the construction scale expands day by

3、day. Geological engineering is a developing trend of diversification, construction technology and the corresponding improvement, especially have great development in soft soil foundation treatment, the filling, dredging

4、method for the traditional can not meet construction requirements, construction technology development more scientific, reasonable. Many practical new te</p><p>　　[keyword] in soft soil foundation treatment;

5、 cement mixing pile; </p><p>　　中圖分類號：TU471.8文獻標識碼：A 文章編號: </p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　隨著我國基礎設施建設的不斷推進，施工范圍及施工規(guī)模日益擴大，建筑工程的地質呈開發(fā)多元化發(fā)展趨勢，與之相應的施工技術不斷完善，尤其是在軟土地基處理方面有了很大的

6、發(fā)展，采用傳統(tǒng)的換填、清淤等方法已不能滿足施工需求，需要開發(fā)更科學、合理的施工技術。很多實用的新技術紛紛運用到軟土地基的處理中，目前較為多見的處理技術包括深層攪拌法、固結排水法、粉噴樁等處理方法。 </p><p>　　2 軟土地基的含義和特點 </p><p>　　2.1軟土地基的含義 </p><p>　　軟土地基是指土壤成分含水量較高、空隙比較大、壓縮性也較大

7、、抗剪強度較弱、承載能力較小的細粒土地基?！盾浲恋貐^(qū)工程地質勘察規(guī)范》對軟土地基的判斷標準為，外表為灰色細粒土，含水量一般超過液限，孔隙比超過1的土質。 </p><p>　　2.2軟土地基特點 </p><p>　　相對于其它類型的地基，軟土地基在顏色上、顆粒形狀、含水量、孔隙比、塑性指數(shù)、壓縮性及強度、滲透系數(shù)以及靈敏度等方面具有其獨特的特點，具體如下： </p><

8、;p>　?、跑浲恋鼗伾饕獮榛疑?、深色為主，所含的有機質較多，一般呈細粒狀。 </p><p>　　⑵軟土地基的含水量較高，其容量很小。 </p><p>　?、强紫侗容^大，一般大于1。 </p><p>　?、日沉５谋壤^高，塑性指數(shù)大。 </p><p>　?、捎捎诤暂^大，其壓縮性較高，而抗剪強度很低。 </p>

9、<p>　?、蕽B透系數(shù)非常小，沉降所需的時間較長，固結速度慢。 </p><p>　?、遂`敏度較高，具有明顯的流變特性。 </p><p>　　3.處理軟土地基的主要原則 </p><p>　　在軟土地基上進行公路工程建設必須采取相應的策略提高地基的抗剪強度和抗壓能力，使地基保持穩(wěn)定，同時還要降低土體的壓縮性，降低地基沉降的速度，改善土質的動力性能，保持

10、地基的穩(wěn)定性。此外，還要降低土質的滲透性，防止水土流失，進而避開地基塌陷。要達到上述目的，在施工中必須要遵循一定的處理原則。 </p><p>　　對于公路項目而言，首先必須考慮在原有路基上，上覆較好的土層作為地基的持力層。其次，對于均勻性及密實性較高的工業(yè)廢料以及建筑垃圾填充在軟土中作為地基的持力層。最后，具有較高腐蝕性以及有機質含量高的生活垃圾作為填充土，必須采取必要的處理措施，方可用作地基的持力層。 <

11、;/p><p>　　4.軟土地基處理技術研究 </p><p>　　軟土地基的處理主要包括軟土淺層的處理及復合地基的處理，與之相對的都有不同的處理技術。 </p><p>　　4.1軟土淺層的處理 </p><p>　　軟土淺層處理是指公路的路床深度在5米以內的軟土層，處理軟土層能提高地基的整體抗剪強度以及減少其壓縮性在上層荷載壓力增大時，保證地

12、基的穩(wěn)定性，減弱其變形的速度。根據(jù)施工現(xiàn)場條件的不同以及公路施工要求的不同需要選擇不同的軟土淺層處理技術，才能保證軟土淺層的處理有針對性。目前，軟土淺層的處理技術主要包括加筋土法、強夯法和拋石擠淤法等。 </p><p>　　4.1.1加筋土法：加筋土法是將土工織物或土工格柵等植入地基土中，兩者形成一個整體，增加壓力擴散角，從而提高地基的承載能力，減少其沉降等。 </p><p>　　4.

13、1.2強夯法：強夯法是利用重物對軟弱地基進行強夯，在短時間內迅速增加土體的密實度，從而提高路基地基承載力和減少沉降，一般適用于地基處理深度不超過3米的低飽和度粉土、粘性土、濕陷性黃土、素土和雜填土等。施工前，對強夯地段進行測量放樣，按設計要求確定夯點位置及間距，夯擊過程中隨時測量沉降量，當后兩擊平均夯沉量為1~2cm，時，即可終止夯擊。 </p><p>　　4.1.3換填法：換填法是將軟弱土層清除并清底，然后回

14、填碎石或其他合格填料并壓實。一般適用于淤泥質土、黃土和人工回填土，適用深度不超過5米。施工前測量放樣，挖除路基邊坡全部軟弱土、凍脹土等不宜作為路基填筑材料的土體。對填筑材料進行標準試驗，確定適合施工的各項參數(shù)，以便合理指導施工。施工中確保填料的均勻性和準確性，盡量用推土機配合平地機進行攤鋪，攤鋪時應盡量控制厚度，同時避免破壞下乘層。碾壓并養(yǎng)生，現(xiàn)場取樣成型試件，滿足要求后立即進行穩(wěn)壓，再用振動壓路機振壓，直到達到要求的標準。碾壓成型后灑

15、水養(yǎng)生，同時控制車輛運行。 </p><p>　　4.1.4袋裝沙井法：袋裝沙井法具有理論成熟、施工簡易、造價低廉、質量容易控制等優(yōu)點。袋裝沙井是固結排水法的一種，是在軟弱地基中設置若干沙井，在沙井上鋪砂墊層，再在砂墊層上鋪土工布。通過增加排水措施，縮短排水距離，提高排水速度，從而使地基土密實度增加，提高其承載力土工布的作用是提高其穩(wěn)定性，使之不會沿滑動面滑動。 </p><p>　　4.

16、2軟土地基深層處理方法 </p><p>　　軟土地基深層處理的方法主要是深層攪拌法、排水固結法、石灰樁法、以及高壓噴射注漿法等（深層處理是指對路床處理深度超過5米）。 </p><p>　　4.2.1深層攪拌法：是將水泥或其他減水聯(lián)結劑利用深層攪拌機與地基土在原位進行攪拌，使之成為復合地基，提高整體的承載力，此法一般適用于深度12米以內的粉土或粘性土等。 </p><

17、p>　　4．2.2排水固結法：是利用在地基中設置的排水系統(tǒng)，減少周圍地基中的含水量，提高地基的密實度，增加抗剪能力，此法適用于厚度較大的飽和土地基或是沖填土地基。 </p><p>　　4.2.3高壓噴射注漿法：是利用鉆機將帶有噴嘴的注漿管鉆至設計的土層深度，然后高壓噴漿，是混凝土砂漿與土體形成一個整體，徹底改變地基的結構組成，提高地基的承載能力減少其沉降。此法適用于軟弱地基較深較大的地基，處理深度可以超過

18、30米。 </p><p>　　4.2.4石灰樁法：利用機械或人工成孔，將石灰回填路基中，由于石灰的吸水性以及離子交換作用，改變周圍地基土的物理性質，形成復合地基。此法適用于處理深度不超過12米的軟弱粘性土或雜填土。 </p><p>　　5軟土地基處理工程實例： </p><p>　　阿深高速河南平輿至正陽段高速第三標段，阿榮旗至深圳國家重點高速公路起于內蒙古阿榮

19、旗，止于廣東深圳，全長約3770公里。平輿至正陽段高速公路是河南省境內阿深高速公路的組成部分，全長約52公里，均位于駐馬店市境內，我公司負責施工第三合同段，全長7.8公里，合同總額1.26億元。 </p><p>　　本路段內路基工程涉及的地基土主要是第四系全新統(tǒng)地層，多為軟塑狀亞粘土，少數(shù)為硬塑或流塑狀，工程性質較差。 </p><p>　　在我合同段13道涵洞通道、15座主線橋中，11

20、道涵洞和7座橋的橋臺臺后部分要對軟基進行水泥攪拌樁處理。以上18處水泥攪拌樁處置區(qū)，設計沿線總長1028.2m，設計總進尺128852.0m。該項工程是我標段的重點工程。 </p><p>　　水泥攪拌樁屬于旋噴樁的一種，旋噴樁技術主要是具有較強固化劑作用的固化制劑，如粉煤灰、水泥等，利用深層攪拌設備，在軟土地基的深層中將水泥、粉煤灰等具有高強度固化能力的漿液或者是粉體一邊攪拌一邊將其制成柱體，水泥或粉煤灰在一系

21、列化學作用下將柱體周圍的軟土固結，是樁體與周圍的土層形成牢固的復合地基。經(jīng)旋噴樁技術處理的復合地基承載力、抗剪強度、壓縮能力都大幅提高，可以支撐路基，使路基在承受較大壓力時，不易沉降、塌陷。該技術具有加固深度大、加固效果好、施工速度快以及對環(huán)境污染少等優(yōu)點被廣泛的應用于軟土地基的處理中。對于市政公路工程而言，其典型的特點就是工期緊、要求期限內通車，因而該技術非常適合于市政公路工程的施工。下面簡單介紹水泥攪拌樁的施工技術及方法。 <

22、/p><p><b>　　技術關鍵點和難點 </b></p><p><b>　　施工關鍵點 </b></p><p>　　質量、成本、工期控制，在水泥攪拌樁施工中雖然具體的細節(jié)控制方面不同，但這些都是施工控制的關鍵所在。 </p><p>　　在質量控制方面攪拌樁施工中要注意布樁準確、鉆桿垂直度、樁長

23、、水泥注入量控制等具體要求。 </p><p>　　在成本控制方面水泥攪拌樁施工中要注意合理的鉆機分布、水泥用量、合理用電、原料運輸?shù)缆肪S護費用控制等。 </p><p>　　在工期控制方面要求在保障施工質量和成本前提下，盡可能的壓縮工期。這就要求綜合原料供應、機械配置、施工順序安排、同其它項施工穿插問題等眾多方面統(tǒng)籌考慮。 </p><p><b>　　

24、施工難點 </b></p><p><b>　　a、原料保障。 </b></p><p>　　我標段所處位置交通很不便利這對大部分施工原材料的運輸都有影響，另外所在路區(qū)比較偏僻修筑的施工便道進出都要走，這使得施工現(xiàn)場需要的原料運輸更加困難。另外水泥攪拌樁是原料需求巨大而且消耗很快的項目，因此原材料供應不及時的情況也經(jīng)常發(fā)生。 </p><

25、;p><b>　　b、質量控制。 </b></p><p>　　出于工期、效率和成本等方面的考慮，水泥攪拌樁同時施工的工作面很多，但是技術人員相對較少而且水泥攪拌樁數(shù)量很多又屬于隱蔽工程，所以出現(xiàn)質量問題也不易發(fā)現(xiàn)。為了保證質量，我們對施工中各道工序嚴格按照規(guī)范及設計要求進行控制。 </p><p><b>　　c、成本控制。 </b>&l

26、t;/p><p>　　因水泥攪拌樁是材料消耗巨大而且迅速的項目，所以盡快的找到合理的成本控制方法是工程盈利的關鍵所在，也是難點所在。 </p><p><b>　　d、道路維護。 </b></p><p>　　在水泥攪拌樁施工過程中水泥用量在6800噸左右，在施工高峰時每天全線水泥消耗在120噸以上，幾乎每天都有運輸水泥的重車來往于運輸線路上。由于

27、同期還有橋梁、路基施工同時使用施工便道，這對施工便道的破壞十分嚴重。為了保證施工的順利進行，施工高峰期每天都有挖掘機、裝載機、壓路機等大型機械準備進行道路維護工作。 </p><p><b>　　施工工藝流程 </b></p><p>　　水泥攪拌樁施工工藝流程 </p><p>　　水泥攪拌樁設計樁徑均為500mm，根據(jù)各路段的水文、地質以及

28、結構物設計承載力要求不同，采用不同的樁長、樁距、水灰比等。在施工前的準備階段，首先平整施工場地，清除地面以下一切障礙物（如石塊、樹根、垃圾等），然后根據(jù)圖紙準確布置樁位，并作出明顯的標記。做好上述準備工作后，按照以下步驟施工。 </p><p>　　a、鉆機就位。包括平面定位和鉆機導向架調整垂直。樁位偏差控制在5cm以內，垂直度偏差采用在鉆機導向架正面、側面雙向懸掛吊錘的方法控制，要求垂直度控制在1.5%以內。

29、</p><p>　　b、鉆進。在鉆進速度控制在1.0m/min以內。 </p><p>　　c、噴漿提鉆。鉆進到設計深度提鉆噴漿，間歇一段時間后再提升鉆具，提升速度小于0.8m/min，確保攪拌樁底部有足夠的水泥漿。 </p><p>　　d、復攪。提升到設計標高后重復攪拌下沉，然后再攪拌提升至設計標高。 </p><p>　　e、如果噴漿

30、和復攪過程中發(fā)生空洞或意外事件影響樁身質量，應提鉆后立即回填素土，進行重新噴漿復攪，在1小時內補救搭接長度不小于1米。 </p><p>　　f、鉆機移位進行下一根樁的施工。 </p><p>　　注：圖片為水泥攪拌樁取芯檢測。 </p><p>　　對于一個企業(yè)來講任何一項工程的最終目的都是最大限度的盈利，因此經(jīng)濟效益是水泥攪拌樁施工的重點。工程質量是實現(xiàn)效益的前

31、提，在保證工程質量的前提下成本控制是實現(xiàn)盈利的關鍵。 </p><p>　　根據(jù)建筑行業(yè)特點，經(jīng)濟效益主要是靠成本控制來實現(xiàn)的。成本控制又主要分為原材料控制、運營費用控制、施工效率控制等，以下主要從這三個方面總結一下水泥攪拌樁施工的經(jīng)濟效益實現(xiàn)的情況。 </p><p><b>　　a、原材料控制 </b></p><p>　　水泥攪拌樁施工中

32、所用原材料就是水泥，控制好水泥用量是保證該項工程能夠最終盈利的最主要的手段。在施工過程中，每天對各個工作面的使用數(shù)量做好統(tǒng)計工作，再核對該工作面每天完成樁的水泥用量是否和統(tǒng)計的水泥用量大致相符，如果發(fā)現(xiàn)有較大差異就要盡快查明原因解決問題。另外要在水泥堆放場地做好防潮防水工作，特別是要準備好防水遮蓋物品隨時準備雨天使用。 </p><p><b>　　b、運營費用控制 </b></p&g

33、t;<p>　　運營費用主要包括分包費用、用電用油費用、道路維護費用等。 </p><p>　　首先，分包費在合同簽訂之后就按照規(guī)定支付變化不大。 </p><p>　　其次，用電及用油費用要靠項目部的管理及技術人員認真監(jiān)督，對于一些不是始終需要運轉的大功率用電設備要控制其有效工作時間，對于一些靠發(fā)電機供電工作面如果鉆機沒有運轉就要關閉發(fā)電機。由于發(fā)電工作費用高于直接用電費用

34、，所以在能直接用電的地方盡量不考慮用發(fā)電機供電。 </p><p>　　再次，由于供貨商一般都用重車運輸水泥，所以對運輸?shù)缆窊p壞極大，在道路維修維護的上的開支也很可觀。特別是施工便道承載力相對較差而且運輸量較大，損壞更加嚴重。剛開始施工沒考慮到這個問題，使得便道損壞嚴重維修費用很高，經(jīng)研究為了減小對施工便道的損壞，就把重車上的水泥卸下一部分轉到其他車上運輸，這樣一來大大降低了對便道的損壞，節(jié)約了很多維修維護費用。

35、 </p><p><b>　　c、施工效率控制 </b></p><p>　　提高工作效率就減少了施工成本，因此根據(jù)現(xiàn)場情況盡可能的多進樁機，使得很多工作面在同時作業(yè)，使得施工進度加快很多。要求承包隊伍每臺鉆機必須配兩班人，要保證在有水泥的情況下能夠24小時作業(yè)。為了保證水泥供應速度，有專人負責運輸?shù)缆返木S修維護，盡可能的保證水泥及時運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。 </p&

36、gt;<p><b>　　6.結語 </b></p><p>　　在公路工程中，軟土地基的處理技術較多，在施工過程中要根據(jù)施工現(xiàn)場的情況選擇科學、合理的施工技術，加快施工的進度，同時提高施工的質量 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　1、黃志光、市政道路施工中軟土地基施工處