公路工程軟土地基處理技術(shù)

1、<p>　　公路工程軟土地基處理技術(shù)</p><p>　　【摘要】隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，施工范圍及施工規(guī)模日益擴(kuò)大，建筑工程的地質(zhì)呈開(kāi)發(fā)多元化發(fā)展趨勢(shì)，與之相應(yīng)的施工技術(shù)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(kāi)發(fā)更科學(xué)、合理的施工技術(shù)。很多實(shí)用的新技術(shù)紛紛運(yùn)用到軟土地基的處理中，本文從軟土地基的概念著手，對(duì)軟土地基的特點(diǎn)及施工原則做

2、簡(jiǎn)要介紹，重點(diǎn)介紹粉噴樁（水泥攪拌樁）施工方法及技術(shù)措施。 </p><p>　　【關(guān)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(hào)：TU471.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào): </p><p><b>　　1 前言 </b></p><p>　　隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，施工范圍及施工規(guī)模日益擴(kuò)大，建筑工程的地質(zhì)呈開(kāi)發(fā)多元化發(fā)展趨勢(shì)，與之相應(yīng)的施工技術(shù)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(kāi)發(fā)更科學(xué)、合理的施工技術(shù)。很多實(shí)用的新技術(shù)紛紛運(yùn)用到軟土地基的處理中，目前較為多見(jiàn)的處理技術(shù)包括深層攪拌法、固結(jié)排水法、粉噴樁等處理方法。 </p><p>　　2 軟土地基的含義和特點(diǎn) </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(qiáng)度較弱、承載能力較小的細(xì)粒土地基?！盾浲恋貐^(qū)工程地質(zhì)勘察規(guī)范》對(duì)軟土地基的判斷標(biāo)準(zhǔn)為，外表為灰色細(xì)粒土，含水量一般超過(guò)液限，孔隙比超過(guò)1的土質(zhì)。 </p><p>　　2.2軟土地基特點(diǎn) </p><p>　　相對(duì)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(qiáng)度、滲透系數(shù)以及靈敏度等方面具有其獨(dú)特的特點(diǎn)，具體如下： </p><

8、;p>　?、跑浲恋鼗伾饕獮榛疑⑸钌珵橹?，所含的有機(jī)質(zhì)較多，一般呈細(xì)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>　　⑷粘粒的比例較高，塑性指數(shù)大。 </p><p>　?、捎捎诤暂^大，其壓縮性較高，而抗剪強(qiáng)度很低。 </p>

9、<p>　?、蕽B透系數(shù)非常小，沉降所需的時(shí)間較長(zhǎng)，固結(jié)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(jìn)行公路工程建設(shè)必須采取相應(yīng)的策略提高地基的抗剪強(qiáng)度和抗壓能力，使地基保持穩(wěn)定，同時(shí)還要降低土體的壓縮性，降低地基沉降的速度，改善土質(zhì)的動(dòng)力性能，保持

10、地基的穩(wěn)定性。此外，還要降低土質(zhì)的滲透性，防止水土流失，進(jìn)而避開(kāi)地基塌陷。要達(dá)到上述目的，在施工中必須要遵循一定的處理原則。 </p><p>　　對(duì)于公路項(xiàng)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(duì)于均勻性及密實(shí)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(jī)質(zhì)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(shù)研究 </p><p>　　軟土地基的處理主要包括軟土淺層的處理及復(fù)合地基的處理，與之相對(duì)的都有不同的處理技術(shù)。 </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(nèi)的軟土層，處理軟土層能提高地基的整體抗剪強(qiáng)度以及減少其壓縮性在上層荷載壓力增大時(shí)，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(chǎng)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(shù)，才能保證軟土淺層的處理有針對(duì)性。目前，軟土淺層的處理技術(shù)主要包括加筋土法、強(qiáng)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(gè)整體，增加壓力擴(kuò)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(qiáng)夯法：強(qiáng)夯法是利用重物對(duì)軟弱地基進(jìn)行強(qiáng)夯，在短時(shí)間內(nèi)迅速增加土體的密實(shí)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(guò)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(duì)強(qiáng)夯地段進(jìn)行測(cè)量放樣，按設(shè)計(jì)要求確定夯點(diǎn)位置及間距，夯擊過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量沉降量，當(dāng)后兩擊平均夯沉量為1~2cm，時(shí)，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(shí)。一般適用于淤泥質(zhì)土、黃土和人工回填土，適用深度不超過(guò)5米。施工前測(cè)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(duì)填筑材料進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，確定適合施工的各項(xiàng)參數(shù)，以便合理指導(dǎo)施工。施工中確保填料的均勻性和準(zhǔn)確性，盡量用推土機(jī)配合平地機(jī)進(jìn)行攤鋪，攤鋪時(shí)應(yīng)盡量控制厚度，同時(shí)避免破壞下乘層。碾壓并養(yǎng)生，現(xiàn)場(chǎng)取樣成型試件，滿足要求后立即進(jìn)行穩(wěn)壓，再用振動(dòng)壓路機(jī)振壓，直到達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)。碾壓成型后灑

15、水養(yǎng)生，同時(shí)控制車輛運(yùn)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(jiǎn)易、造價(jià)低廉、質(zhì)量容易控制等優(yōu)點(diǎn)。袋裝沙井是固結(jié)排水法的一種，是在軟弱地基中設(shè)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(guò)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(shí)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(huì)沿滑動(dòng)面滑動(dòng)。 </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(jié)法、石灰樁法、以及高壓噴射注漿法等（深層處理是指對(duì)路床處理深度超過(guò)5米）。 </p><p>　　4.2.1深層攪拌法：是將水泥或其他減水聯(lián)結(jié)劑利用深層攪拌機(jī)與地基土在原位進(jìn)行攪拌，使之成為復(fù)合地基，提高整體的承載力，此法一般適用于深度12米以內(nèi)的粉土或粘性土等。 </p><

17、p>　　4．2.2排水固結(jié)法：是利用在地基中設(shè)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(shí)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(jī)將帶有噴嘴的注漿管鉆至設(shè)計(jì)的土層深度，然后高壓噴漿，是混凝土砂漿與土體形成一個(gè)整體，徹底改變地基的結(jié)構(gòu)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(guò)

18、30米。 </p><p>　　4.2.4石灰樁法：利用機(jī)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(zhì)，形成復(fù)合地基。此法適用于處理深度不超過(guò)12米的軟弱粘性土或雜填土。 </p><p>　　5軟土地基處理工程實(shí)例： </p><p>　　阿深高速河南平輿至正陽(yáng)段高速第三標(biāo)段，阿榮旗至深圳國(guó)家重點(diǎn)高速公路起于內(nèi)蒙古阿榮

19、旗，止于廣東深圳，全長(zhǎng)約3770公里。平輿至正陽(yáng)段高速公路是河南省境內(nèi)阿深高速公路的組成部分，全長(zhǎng)約52公里，均位于駐馬店市境內(nèi)，我公司負(fù)責(zé)施工第三合同段，全長(zhǎng)7.8公里，合同總額1.26億元。 </p><p>　　本路段內(nèi)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(zhì)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(tái)臺(tái)后部分要對(duì)軟基進(jìn)行水泥攪拌樁處理。以上18處水泥攪拌樁處置區(qū)，設(shè)計(jì)沿線總長(zhǎng)1028.2m，設(shè)計(jì)總進(jìn)尺128852.0m。該項(xiàng)工程是我標(biāo)段的重點(diǎn)工程。 </p><p>　　水泥攪拌樁屬于旋噴樁的一種，旋噴樁技術(shù)主要是具有較強(qiáng)固化劑作用的固化制劑，如粉煤灰、水泥等，利用深層攪拌設(shè)備，在軟土地基的深層中將水泥、粉煤灰等具有高強(qiáng)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(xué)作用下將柱體周圍的軟土固結(jié)，是樁體與周圍的土層形成牢固的復(fù)合地基。經(jīng)旋噴樁技術(shù)處理的復(fù)合地基承載力、抗剪強(qiáng)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(shí)，不易沉降、塌陷。該技術(shù)具有加固深度大、加固效果好、施工速度快以及對(duì)環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于軟土地基的處理中。對(duì)于市政公路工程而言，其典型的特點(diǎn)就是工期緊、要求期限內(nèi)通車，因而該技術(shù)非常適合于市政公路工程的施工。下面簡(jiǎn)單介紹水泥攪拌樁的施工技術(shù)及方法。 <

22、/p><p><b>　　技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn) </b></p><p><b>　　施工關(guān)鍵點(diǎn) </b></p><p>　　質(zhì)量、成本、工期控制，在水泥攪拌樁施工中雖然具體的細(xì)節(jié)控制方面不同，但這些都是施工控制的關(guān)鍵所在。 </p><p>　　在質(zhì)量控制方面攪拌樁施工中要注意布樁準(zhǔn)確、鉆桿垂直度、樁長(zhǎng)

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(jī)分布、水泥用量、合理用電、原料運(yùn)輸?shù)缆肪S護(hù)費(fèi)用控制等。 </p><p>　　在工期控制方面要求在保障施工質(zhì)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(yīng)、機(jī)械配置、施工順序安排、同其它項(xiàng)施工穿插問(wèn)題等眾多方面統(tǒng)籌考慮。 </p><p><b>　　

24、施工難點(diǎn) </b></p><p><b>　　a、原料保障。 </b></p><p>　　我標(biāo)段所處位置交通很不便利這對(duì)大部分施工原材料的運(yùn)輸都有影響，另外所在路區(qū)比較偏僻修筑的施工便道進(jìn)出都要走，這使得施工現(xiàn)場(chǎng)需要的原料運(yùn)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(xiàng)目，因此原材料供應(yīng)不及時(shí)的情況也經(jīng)常發(fā)生。 </p><

25、;p><b>　　b、質(zhì)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(shí)施工的工作面很多，但是技術(shù)人員相對(duì)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(zhì)量問(wèn)題也不易發(fā)現(xiàn)。為了保證質(zhì)量，我們對(duì)施工中各道工序嚴(yán)格按照規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)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(xiàng)目，所以盡快的找到合理的成本控制方法是工程盈利的關(guān)鍵所在，也是難點(diǎn)所在。 </p><p><b>　　d、道路維護(hù)。 </b></p><p>　　在水泥攪拌樁施工過(guò)程中水泥用量在6800噸左右，在施工高峰時(shí)每天全線水泥消耗在120噸以上，幾乎每天都有運(yùn)輸水泥的重車來(lái)往于運(yùn)輸線路上。由于

27、同期還有橋梁、路基施工同時(shí)使用施工便道，這對(duì)施工便道的破壞十分嚴(yán)重。為了保證施工的順利進(jìn)行，施工高峰期每天都有挖掘機(jī)、裝載機(jī)、壓路機(jī)等大型機(jī)械準(zhǔn)備進(jìn)行道路維護(hù)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(shè)計(jì)樁徑均為500mm，根據(jù)各路段的水文、地質(zhì)以及

28、結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)承載力要求不同，采用不同的樁長(zhǎng)、樁距、水灰比等。在施工前的準(zhǔn)備階段，首先平整施工場(chǎng)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(zhǔn)確布置樁位，并作出明顯的標(biāo)記。做好上述準(zhǔn)備工作后，按照以下步驟施工。 </p><p>　　a、鉆機(jī)就位。包括平面定位和鉆機(jī)導(dǎo)向架調(diào)整垂直。樁位偏差控制在5cm以內(nèi)，垂直度偏差采用在鉆機(jī)導(dǎo)向架正面、側(cè)面雙向懸掛吊錘的方法控制，要求垂直度控制在1.5%以內(nèi)。

29、</p><p>　　b、鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)速度控制在1.0m/min以內(nèi)。 </p><p>　　c、噴漿提鉆。鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)深度提鉆噴漿，間歇一段時(shí)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(fù)攪。提升到設(shè)計(jì)標(biāo)高后重復(fù)攪拌下沉，然后再攪拌提升至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 </p><p>　　e、如果噴漿

30、和復(fù)攪過(guò)程中發(fā)生空洞或意外事件影響樁身質(zhì)量，應(yīng)提鉆后立即回填素土，進(jìn)行重新噴漿復(fù)攪，在1小時(shí)內(nèi)補(bǔ)救搭接長(zhǎng)度不小于1米。 </p><p>　　f、鉆機(jī)移位進(jìn)行下一根樁的施工。 </p><p>　　注：圖片為水泥攪拌樁取芯檢測(cè)。 </p><p>　　對(duì)于一個(gè)企業(yè)來(lái)講任何一項(xiàng)工程的最終目的都是最大限度的盈利，因此經(jīng)濟(jì)效益是水泥攪拌樁施工的重點(diǎn)。工程質(zhì)量是實(shí)現(xiàn)效益的前

31、提，在保證工程質(zhì)量的前提下成本控制是實(shí)現(xiàn)盈利的關(guān)鍵。 </p><p>　　根據(jù)建筑行業(yè)特點(diǎn)，經(jīng)濟(jì)效益主要是靠成本控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的。成本控制又主要分為原材料控制、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用控制、施工效率控制等，以下主要從這三個(gè)方面總結(jié)一下水泥攪拌樁施工的經(jīng)濟(jì)效益實(shí)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(xiàng)工程能夠最終盈利的最主要的手段。在施工過(guò)程中，每天對(duì)各個(gè)工作面的使用數(shù)量做好統(tǒng)計(jì)工作，再核對(duì)該工作面每天完成樁的水泥用量是否和統(tǒng)計(jì)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(wèn)題。另外要在水泥堆放場(chǎng)地做好防潮防水工作，特別是要準(zhǔn)備好防水遮蓋物品隨時(shí)準(zhǔn)備雨天使用。 </p><p><b>　　b、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用控制 </b></p&g

33、t;<p>　　運(yùn)營(yíng)費(fèi)用主要包括分包費(fèi)用、用電用油費(fèi)用、道路維護(hù)費(fèi)用等。 </p><p>　　首先，分包費(fèi)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(fèi)用要靠項(xiàng)目部的管理及技術(shù)人員認(rèn)真監(jiān)督，對(duì)于一些不是始終需要運(yùn)轉(zhuǎn)的大功率用電設(shè)備要控制其有效工作時(shí)間，對(duì)于一些靠發(fā)電機(jī)供電工作面如果鉆機(jī)沒(méi)有運(yùn)轉(zhuǎn)就要關(guān)閉發(fā)電機(jī)。由于發(fā)電工作費(fèi)用高于直接用電費(fèi)用

34、，所以在能直接用電的地方盡量不考慮用發(fā)電機(jī)供電。 </p><p>　　再次，由于供貨商一般都用重車運(yùn)輸水泥，所以對(duì)運(yùn)輸?shù)缆窊p壞極大，在道路維修維護(hù)的上的開(kāi)支也很可觀。特別是施工便道承載力相對(duì)較差而且運(yùn)輸量較大，損壞更加嚴(yán)重。剛開(kāi)始施工沒(méi)考慮到這個(gè)問(wèn)題，使得便道損壞嚴(yán)重維修費(fèi)用很高，經(jīng)研究為了減小對(duì)施工便道的損壞，就把重車上的水泥卸下一部分轉(zhuǎn)到其他車上運(yùn)輸，這樣一來(lái)大大降低了對(duì)便道的損壞，節(jié)約了很多維修維護(hù)費(fèi)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(chǎng)情況盡可能的多進(jìn)樁機(jī)，使得很多工作面在同時(shí)作業(yè)，使得施工進(jìn)度加快很多。要求承包隊(duì)伍每臺(tái)鉆機(jī)必須配兩班人，要保證在有水泥的情況下能夠24小時(shí)作業(yè)。為了保證水泥供應(yīng)速度，有專人負(fù)責(zé)運(yùn)輸?shù)缆返木S修維護(hù)，盡可能的保證水泥及時(shí)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。 </p&

36、gt;<p><b>　　6.結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　在公路工程中，軟土地基的處理技術(shù)較多，在施工過(guò)程中要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況選擇科學(xué)、合理的施工技術(shù)，加快施工的進(jìn)度，同時(shí)提高施工的質(zhì)量 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　1、黃志光、市政道路施工中軟土地基施工處