浅谈公路工程软基处理技术

2014-04-17刘建新赵伟东

技术与市场 2014年6期

刘建新，赵伟东

(平顶山市伟业路桥工程有限公司，河南平顶山467000)

1 软土的定义

软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。它具有天然含水量高、天然空隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大等特点。

2 公路工程软基处理技术的方式

在公路工程施工中软基是个常遇见的问题，软土地基通常是指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力，若不加处理或处理不当，往往会发生路面开裂、路基失稳、桥头错台等问题，过量沉陷还会导致公路严重破坏或不能使用。因此，公路施工中必不可少的一个环节是从高标准、高质量的使用要求出发，合理、可行的处理好软土地基，以下介绍几种表层软基处理的方法。

表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业;同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。

2．1 表层排水方式

对土质较好，因含水量过大，而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。

2．2 砂垫层法

对于地基上部软土层含水量大且极薄时，敷垫0．5～1．2 m左右厚的砂垫层在软土地基上。这样可达到固结软土层，使砂垫层起到上部排水层作用;同时，砂垫层又成为填土内的地下排水层，以降低填土内的水位。预计有多处地下水渗出，填土面积大且排水距离长时，应采用设置盲沟，砂垫层内的排水距离宜短不宜长，若仅用山砂作砂垫层，不能获得充分排水效果。用透水性差的粉土作填料时，一旦其坡脚附近的砂垫层被土覆盖，就有可能妨碍侧向排水，因此，要妥善处理砂垫层的端部。

2．3 添加剂法

对于表层为粘性土时，在表层粘性土内渗入添加剂，改善地基的压缩性能和强度特性，以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。

添加材料通常使用的是生石灰、熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌，除了降低土壤含水量、产生团粒效果外，对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结，使黏土成分发生质的变化，从而促进土体稳定。

3 公路工程软基处理技术的应用

3．1 软基处理技术在水泥搅拌桩中的应用

1)加固原理:水泥搅拌桩是一种应用较广泛的地基加固方法，根据水泥水化的化学机理，利用水泥作为固化剂，通过特制的搅拌机械，在地基深处就地将软土和固化剂(浆液和粉体)强制搅拌，由固化剂和软土间所产生的一系列物理—化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土，从而提高地基强度和增大变形模量。

2)水泥搅拌桩施工流程为:测量定位→桩机就位→第一次下沉→水泥浆制备→提升注浆搅拌设计桩顶标高→第二次下沉、喷浆至设计桩顶标高→移动桩机，进行下一根桩的施工。施工参数:①水泥掺量为15%;②水灰比0．45～0．55，木质素掺量为水泥重量的0．2%;③提升速度控制在15 cm/min左右。

3)软基处理技术在水泥搅拌桩中应用的注意事项:

(1)搅拌桩成桩应均匀、持续、无缩径和断层，严禁在提升喷浆过程中断浆，特殊情况造成断浆应重新成桩施工;垂直度偏差不＞L/200(L为桩长)，桩位偏差不得＞50;成桩直径和桩长不得少于设计值。

(2)水泥搅拌桩施工前，必须查明并清除地上和浅层地下障碍物，并回填粘性土，给予以压实，不得回填杂填土或生活垃圾。

(3)严格控制水泥搅拌桩的施工速度，成桩过程应采取有效措施确保邻近建筑物、周边道路及管线的安全正常使用。

3．2 软基处理技术在预应力管桩中的应用

软基处理技术通过在公路工程预应力管桩施工阶段的应用，在软土层以下可以将桩基牢固地安置，公路工程的施工质量和安全从根本上得到保证。

1)施工应用流程:软基处理技术在预应力管桩施工阶段应用的具体流程如下:①将所有对工程施工可能有影响的垃圾或土层全部清除，对施工现场场地进行彻底的清扫，充分确保软土地层的平整，调动桩机在现场就位。②将管桩的第一节桩部分使用静力压入法压入软土层，并将第二节桩部分吊起在第一部分上方，二者水平重合、垂直保证一条直线。③进行两段的焊接，对其质量和垂直度在焊接完毕后进行仔细的检查，第二节桩部分在确认无误以后就可以将其压入地下。④重复打桩直至达到规定要求即可完工，调动桩机至下一管桩施工位置就位。

2)软基处理技术在预应力管桩施工中的注意事项。

(1)接桩工序。接桩工序一般采用端板焊接法实施。要将两节管桩的焊接部位的锈迹和污渍在焊接开始前清理干净，尽量保证横平竖直，将2根管桩接口处对齐，错位和弯曲指数较小。2根管桩之间连接间隙如果可见，使用厚度匹配的铁片插入缝隙处并焊接牢固。为有效避免节点弯曲等不良现象产生，焊接方式应为分层对称式。

(2)截桩工序。将管桩完全沉入软土层后，如果仍有一部分露在外面，就要对其实施截桩工序。为达到冷却管桩与机械的目的，截桩时切割机一边切割，施工人员一边给切割部位浇水，避免因温度过热对二者造成损坏。切割时全程使用机械截断，充分保证工程施工质量，一定要保持匀速，禁止使用其他方法将管桩切断。