城市道路路基软地基处理过程中的市政工程技术分析

2012-04-01邵孙华

城市道桥与防洪 2012年6期

邵孙华，朱浩

（浙江省交通工程建设集团有限公司市政分公司，浙江杭州310051）

0 引言

城市道路建设是市政工程建设的重要组成部分，在城市规划、建设，以及城市发展过程中都非常重要，因此，建设高质量的城市道路对于整个城市的发展具有重要的现实意义。在城市道路建设过程中，地基处理是一个比较重要的环节和施工阶段，特别是对于软弱地基的处理对于道路整体建设具有至关重要的作用。软地基在城市道路建设过程中很常见，特别是对于河塘，以及水渠地区的地基处理，在城市道路规划和建设时不可避免。所以，如何进行软弱地基处理对于城市道路建设具有非常重要的意义。为此，城市道路路基软地基处理过程中的市政工程技术分析具有很好的实际价值。软弱地基处理过程主要包括两个施工环节，即清淤换填与深层搅拌桩。本文主要对这两部分的施工工艺进行分析。

1 路基软地基处理的清淤换填环节

清淤换填是软地基处理的第一步，也是进一步实施地基处理的基础，因此，在施工过程中必须严格进行。主要施工过程包括清淤及垫层施工、土工格栅及上层表土的铺设，以及地基土的碾压过程等三个部分。

1.1 清淤及垫层施工

整个软地基处理的第一步就是要将地基施工地点的积水与淤泥清除完毕，直到原状土地点，这一环节至关重要，特别是对于软弱地基较厚的淤泥层。淤泥清理完毕之后就要进行地基的垫层施工，一般而言，地基垫层施工都要用砂砾材料，这是由于砂砾具有很好的隔水及渗透性能，非常适合软地基，特别是水塘地基进行道路建设。一般而言，砂砾垫层厚度要在原状土层以上30 cm，同时，其粒径要求也非常严格，最大粒径不能大于50 mm，最小粒径要大于5 mm，并且其均匀度不能小于10%。砂砾垫层铺设完毕之后要运用碾压机械进行碾压，并且进行分层压实，保证垫层的平整。淤泥软土清除完毕后，进行砂砾垫层（厚30 cm）的施工，接着铺设土工隔栅，随后用30 cm道渣和30 cm素土间隔分层压实回填至地表面。

1.2 土工格栅及上层表土的铺设

当砂砾垫层铺设完毕、达到要求之后，需要在其上层铺设土工格栅。土工格栅的横向拉伸极限屈服力要大于20 kN/m。在铺设土工格栅时，需要严格按照施工要求进行，一般而言，土工格栅要沿着地基的开挖边坡铺设到原始地面，其纵向与道路的横向垂直，两组之间的格栅需要用专用塑料带进行捆绑，并且捆绑的间距要在25 cm左右，格栅之间的距离在20 cm左右。土工格栅的材料是塑料，因此，在施工过程中要及时地进行覆盖，防止老化，并且严禁车辆在土工格栅层上行驶等，在日常的维护和修理过程中要严格审查，一旦发现土工格栅层出现了破损或者老化现象要及时进行修补和更换。当土工格栅施工完毕之后，要在其上层铺设表土，使得整体路基完整。上层路基表土主要有四部分，分别是素土层、道渣层、二次素土层以及二次道渣层，次序依次向上。其中道渣层的要求比较严格，一般而言，道渣层的碎石材料的级配都比较良好，其最大粒径要小于100 mm，通过75 mm筛孔的粒料大于90%，小于5 mm的细料占20%～40%，石料压碎值不大于35%。同时，要注意在上层表土进行填铺的过程中，其物料要保证其含水量，过高和过低都不利于工程施工，要根据工程需要选择合适的物料。

1.3 地基土的碾压过程

当上述两个步骤完成并达到要求之后，就要进行地基铺设的最后一个阶段，即地基土的碾压环节。这一环节是对上面两个步骤的巩固也是整体工程质量的重要保障。在碾压过程中，碾压的次数和碾压的分层厚度都要根据土层的含水量等进行选择，一般而言，碾压的分层厚度不要超过300 mm，但是也不能小于200 mm，而每层的碾压次数应在6～8次之间。碾压过程的另一个重要参数就是关于碾压机械的速度。对于不同的地基土样以及不同的地基工程，碾压速度也不相同，但是，一般而言，碾压机在地基的碾压过程中其静止碾压速度为2～4 km/h，动态振动碾压速度为3～4 km/h。并且在第一遍碾压时都为静态碾压，然后碾压速度逐渐增强。碾压要随着表层土的摊铺随时进行，当一层土碾压结束进行验收合格之后方能进行上一层土的碾压施工。

2 路基软地基处理的深层搅拌桩施工环节

与普通路基相比，软地基的地基基础较差，稳定性不强，所以，与普通地基施工不同，软地基除了进行常规的地基施工外还要进行深层搅拌桩这一施工环节，以此来保证地基的稳定。与清淤换填环节相同，深层搅拌桩施工同样包含三个主要环节，分别是桩位的定标与浆料制备，深层搅拌桩钻孔喷浆及其搅拌，以及深层搅拌桩钻孔喷浆及其搅拌。

2.1 桩位的定标与浆料制备

在进行施工之前，要进行两个主要准备工作，定位桩标及浆料制备。在实际工程中，软地基的深层搅拌桩的长度都不同，但是一般而言，其桩径大小为600 mm，其深入地基长度不小于0.5 m，单根桩基的抗承载力不小于120 kN，在施工过程中，桩基的高度不小于设计值。桩间距在行车道和人行道有所不同，人行道的桩基间距为1.5 m×1.5 m，行车道间距为1.2 m×1.2 m，排列方式按照边三角形梅花型排列。浆料的制备对于桩基非常重要，一般而言深层搅拌桩要采用32.5R普通硅酸盐水泥，其水灰比不小于0.4，为了增加桩基的强度，一般要添加一定量的三乙醇胺。同时，制备的浆液不能离析，所以泵送过程必须连续进行。

2.2 深层搅拌桩钻孔喷浆及其搅拌

当准备工作完成之后，就要进入到实际的施工过程，这一过程首先要按照桩位进行钻孔。钻孔过程要严格按照定位的桩位进行，当钻头定好之后，就开始进行打钻，打钻过程中期左右偏差不的大于±5 cm，空斜率不得大于1.0%，桩径偏差不得大于4%。这几个参数是保证钻孔质量的重要标准，因此在施工时要严格施工并且检查和纠正。在钻孔之前要认真检查地下的管线，并且钻孔通道，以及钻孔喷嘴不得有杂物。在钻孔的同时，要及时进行喷浆和浆液的搅拌。一般而言要根据施工设计控制搅拌技术参数，注意浆液流量，自上而下搅拌，自下而上喷浆搅拌。当土层较硬时，可适当提高水泥浆水灰比。并且，施工人员必须认真检查水泥浆的水灰比和流量，灌浆泵压力和搅拌杆的提升速度，回转速度等施工参数是否符合要求，并及时作好施工现场记录。另在搅拌过程中，应控制钻杆的进入深度。单桩开钻后应连续施工，严格控制起喷和停喷高程，不得间断。如遇停机或机械故障停喷，应及时记录中断高程，待恢复正常后立即复搅，复搅重叠长度不小于1 m。如中断时间超过12 h，应采取补桩措施。

2.3 深层搅拌桩作业注意问题

在桩基的作业过程中，要时刻注意一系列问题，来保证工程的顺利开展。在单桩作业施工过程中，不能停止，并且要严格的控制开始和结束时的喷射高程，不能间断，如果在这一过程中出现停机的现象，应该认真记录，在恢复工作时要进行重复工作，但是如果停工时间过长，超过12 h以上要进行重新施工。当浆液到达出浆口后，应喷浆坐底30 s，使浆液完全到达桩底端。对桩身上端1/3桩长范围，应采用复搅措施，将此范围的浆液分两次喷入。当喷浆口到达桩顶标高时，宜停止提升，搅拌数秒，以保证桩头的均匀密实。施工间隔期间，应及时清洗集料斗和全部管路中的残留浆液，应防止浆液硬结堵塞管道。