水泥碎石桩在高速公路软基处理施工中的应用

游朝国（贵州省六盘水市盘县保基乡交通管理站，贵州　六盘水　553543）



水泥碎石桩在高速公路软基处理施工中的应用

游朝国（贵州省六盘水市盘县保基乡交通管理站，贵州六盘水553543）

在道路软基处理中，水泥碎石桩应用十分广泛，并且具有工艺简单、施工速度快、噪音小等优点。对此，本文首先介绍了水泥碎石桩加固原理，然后结合实例，详细探究了水泥碎石桩在高速公路软基处理施工中的应用。

水泥碎石桩；软基处理；应用

1　引言

高速公路在加强各地区连接，促进区域社会经济发展方面发挥着十分重要的作用。水泥碎石桩是一种较为常见的软基处理技术，能够满足高速公路建设需要。因此，加强该项技术的研究和应用至关重要。

2　水泥碎石桩技术加固原理

在道路软基处理中，水泥碎石桩的应用原理是使用钻进进行成孔施工，再投入碎石材料，然后在桩身上注入水泥浆液。水泥浆液与碎石硬化，固结成一个桩体，从而提供较大的承载力。在注浆过程中，水泥浆液会不断深入周边土体中，在此过程中，土体中的水分和空气会被逐渐置换成为水泥化合物。除此以外，随着水泥浆液逐渐渗透至桩体周边，桩身和周边土体的固结力会不断增大，有利于提高桩体的摩擦力，避免发生土体变形，从而在很大程度上提高桩体的荷载能力。

3　工程概况

某高速公路路段为填方路段，在该高速公路500m范围内有修筑有江堤，在区域周边有很多耕种农田和鱼塘，地形平坦，地面高程为15m。本文研究高速公路路段地基为软土地基，因此，必须进行软土地基处理施工。

4　原设计处理方案

该高速公路路段原有的软基处理方案是：①在软土地基上填筑0.6m厚度的沙砾垫层；②铺设土工格栅，再铺设0.3m厚度的碎石土，并铺设土工格栅；③铺设0.3m厚度的碎石土。在实际施工过程中，经过勘察研究发现，该施工路段淤泥层厚度过大，因此，施工机械很难进行沙砾填筑施工，必须更改施工方案。经过讨论研究，并且结合工程实际需要，重新确定施工方案：①抛填0.5m片石；②铺设厚度为0.4m的砂砾垫层，再铺设厚度为0.3m的碎石土；③铺设1层土工格栅。

5　地质补充勘察

在施工开始前，对高速公路施工路段进行野外勘察，采用地质钻探勘察技术。根据调查结果，在施工路段范围内，土层自上而下分为为粘土、粉土、淤泥质土以及沙砾层。

结合本工程实际建设需要，在施工开始前，采集11组低液限粘土以及6组淤泥质土样进行土样试验和分析。综合考虑实验结果以及地质钻探结果，在施工路段内，地下水主要为上层滞水，并且分布在填土层和粘土层之间。另外，该施工路段孔隙潜水含量也比较高，并且主要福村在砂层中，与高速公路周边江体有水力联系。通过水文地质勘察，该高速公路施工路段水位标高在14.5m左右。

通过野外地质勘察，并结合土样检测和原位测试，最终得出该高速公路施工路段软土层中的综合物理力学如表1所示。

6　工程处理方案

根据野外地质勘察结果，并综合考虑该高速公路路段施工要求等因素，技术人员讨论决定在该高速公路软土路基段施工中，采用振动水泥碎石桩地基加固技术，如图1所示。与此同时，在施工路段两侧坡脚方面，均采用填土填土反压护坡进行加固施工，具体要求如图2所示。通过对该路段地质勘察资料进行认真的研究分析，在实际施工中，为了确保水泥碎石桩设计桩的长度能够穿透淤泥层，并且能够达到持力层100cm，水泥碎石桩的平均桩长度设置为15.5m。

表1　岩土主要力学性质指标推荐值表

图1　碎石桩进行地基处理方案（尺寸单位：cm）

图2　坡道加固方案

6.1施工准备工作

在高速公路软基处理施工开始前，为了确保各项施工工序能够顺利有效的进行，首先需要对施工路段进行现场勘察，安排施工人员对软基表面进行清理工作，确保干净整洁。另外，在施工开始前，还应该做好施工材料、施工设备以及施工人员的准备工作。其中，对于施工材料，必须严格控制施工材料的采购和抽样检测工作，确保施工材料符合设计要求以及相关规范；对于施工设备，应该结合工程实际需要合理选择施工机械设备的种类和数量，并在正式投入使用前进行试运行，确保其符合使用要求；对于施工人员，在施工开始前，技术人员需要对施工人员进行技术交底工作，并加强安全生产和质量控制意识教育。

6.2水泥碎石桩施工工艺

（1）在该高速公路施工路段路基的两侧设置反压坡道，在其与路基的连接位置，还应该挖台阶，并采用分层填筑的方恨死进行施工。由于施工现场有鱼塘，因此，还应该清除鱼塘，首先需要挖除鱼塘中的淤泥，然后再进行填土压实处理。

（2）综合考虑工程实际需要以及施工规范，在实际施工过程中，水泥碎石桩的桩径设置为50cm，桩距控制在150cm以上。

（3）在本次公路施工中，振动水泥碎石桩中，水泥含量为15%左右，碎石含量为60%左右，在加固辽中，需要加入15%左右的普通硅酸盐水泥。

（4）在钻孔施工过程中，应该严格控制钻孔的大小和深度，确保振动水泥碎石桩的长度符合工程实际需要。另外，桩体长度必须能够穿透至持力层以内，并且深入硬涂层中100cm左右深度。

（5）施工路段采用水泥碎石桩加固后，要求地基的承载能力能够达到220kPa，通过质量检测，确保符合工程设计要求后，即可进行填土施工。

（6）在实际施工过程中，在桩顶（全幅）及半幅卸载面位置，应该铺设3层土工格栅，而且每层土工格栅的铺设间隔为50cm以上，土工格栅采用TG-DG180型号。

（7）在进行土工格栅摊铺施工过程中，应该尽量张紧，并且采用横向摊铺的施工方法，搭接宽度控制在15cm以上。

（8）在实际施工过程中，应该随时检查施工质量，包括碎石量、桩体长度等等，及时发现异常情况，并采取有效措施妥善解决。

6.3填土施工注意事项

6.3.1填土材料准备

对于填土材料的配合比，应该结合工程实际需要进行设计，在加入每种施工原材料前，首先都需要进行称重处理，严格控制材料用量。另外，还应该严格控制填土混合料的含水量，通常情况下，填土材料的最佳含水量在0.5～1.0%之间。如果含水量较高，则可能会出现反弹现象，影响路基压实度；如果含水量较低，则可能导致材料出现离析现象。最后，在材料的拌和过程中，必须保证连续均匀，确保原材料的和易性。

6.3.2填土摊铺施工

在进行填土摊铺前，首先需要结合工程实际情况选用摊铺设备，在使用熨平板前，首先需要进行预热工作，保证摊铺工作的顺利进行。在熨平板的两侧位置、中间位置，支承厚度在松铺厚度的基础上还应该施加一定的压缩量，并进行水准测量。在混合料的卸料过程中，应该确保卸料均匀连续，确保摊铺施工的顺利进行。

6.3.3填土碾压施工

在水泥碎石桩施工中，填土碾压施工质量控制至关重要，其施工质量效果能够直接影响整个高速公路施工路段的软基处理效果。在实际施工过程中，首先采用压路机进行碾压处理，分层碾压和摊铺。在实际碾压施工过程中，如果碾压厚度不均匀，则可以综合使用吨位不同的压路机，确保施工效果。除此以外，在碾压施工过程中，相邻碾压段应该重叠3～5m左右，这样才能确保整体施工效果。

7　结语

综上所述，本文主要对某高速公路软基处理方案进行了详细探究，水泥碎石桩在实际应用中能够获得较好的应用效果，值得推广和应用。施工前，首先需要经过细致的野外勘察明确高速公路实际情况，然后结合工程实际情况确定具体的软基处理方案，并且在施工过程中严格控制施工质量，这样才能保证水泥碎石桩能够获得良好的应用效果。

［1］朱卫松.混凝土芯水泥土搅拌桩在深厚软土处理中监理控制要点［J］.环球人文地理，2014（04）：68.

［2］翟现峰，王 冲.碎石桩在公路软基处理中的应用［J］.城市建设理论研究：电子版，2015（19）：68～69.

［3］袁 勋.软土路基处理的多种技术方法［J］.城市建设理论研究：电子版，2015（26）：35.

游朝国（1973-），汉族，贵州盘县人，工程师，大专，主要从事公路桥梁建设工作。

U416.1

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2095-2066（2016）19-0225-02

2016-6-20