道路工程软土地基处理常用的方式及控制要点（二）
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[摘 要]随着我国经济的飞速发展，我国公路基础建设也取得了很大的成就。本文根据不同地基土质的不同特点，简单介绍了几种道路工程地基中常用的处理方式，并且重点介绍了粉喷桩技术处理路基的使用条件和控制要点。
[关键词]道路地基 处理方式 粉喷桩 条件 控制要点
中图分类号：B026.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0183-01
近年来，随着改革开放的逐步深化和市场经济的飞速发展，我国公路基础建设的规模日益扩大，同时对建设中的软土处理提出了更高的要求。为了满足公路工程建设的需要，我国引进、发展了多种软土处理技术，积累了一定经验。本文根据作者三年来参与道路工程软土地基处理的体会，谈谈对软土地基三种常用处理方式的看法。
一、道路工程地基中常用的处理方式
1、软土换填技术
目前道路地基施工中最常用的处理方法就是软土换填法。软土换填一般都是采用换填素土或者砂砾、碎石、填砂等透水性好的材料。软土换填首先是通过机械或者人工将地基下的全部或部分软土挖除，之后再将具有高强度、含水量少的粗粒土或者碎石、砂砾等材料换填到原来的地表下面。根据以往的经验总结出来：软土换填技术一般适用于地表下0.5m至3m之间的软土处置，当地表下的软土层厚度不超过2m时，一般采用素土换填，也可采用在素土中掺加适量石灰，这样比较经济合理；当地表下的软土层厚度超过2m时，可以采用砂砾、碎石、填砂等材料换填。
软土换填的目的主要体现在下面几个方面：第一，提高地基承载力。因为承载力一般与路基下的土层的抗剪程度有很大关系，所以我们采用砂、碎石等抗剪程度高的材料来换填原来抗剪程度低的软土。这样做可以很大程度地提高地基的承载力。第二，减小沉降量。在路基总的沉降量中，路基浅层部分的沉降量占了很大比重，但是通过换填后，路基浅层部分的沉降量将会大大的减少。除此之外，由于换填材料对应力的扩散作用，能够减少作用在下卧层的压力，因此可以减少下卧层的沉降；第三，加速软土层的排水固结。因为不透水的或者透水性能很差的路堤与软土层是直接接触的，由于荷载的作用，导致软土层不易固结，并且形成很大的孔隙水压力，从而造成地基强度降低，发生塑性破坏的危险。但是在换填了砂石等透水性大、排水性能良好的材料后，能够迅速地消散孔隙水压力，从而加快软体层的固结，并且提高地基强度。
2、抛石挤淤技术
抛石挤淤为强迫换土的一种形式，通过在软土中抛入较大的片石、块石等不易风化石料，使片石、块石强行挤出软土并占据其位置，以此来提高地基承载力、减小沉降量，提高土体的稳定性。
抛石挤淤法一般适用于厚为3m至4m的软土层和常年积水且不易抽干的湖、塘、河流等积水洼地，以及表层无硬壳、软土的液性指数大、层厚较薄、片石能沉达下卧硬层的情况。由于抛石挤淤法施工简单，不用抽水、不用挖淤、施工迅速，所以现场乐于采用，特别是在路基工程中，采用浅层置换的抛石挤淤方法相对其他几种路基处理方法来说，不管是从施工技术难度还是造价上都具有非常明显的优势。其优势主要体现在下面几个方面：第一，抛石挤淤工法在处治深厚软土公路路基的时候，是一种非常可行的浅层置换方法。尤其是在石料来源比较丰富的地区，运用该方法不仅能够缩短工期，而且还能够达到经济节约的效果。第二，通过抛石挤淤工法，挤淤体通过使下卧层超静孔隙水压快速地消散，从而使下卧层软土路基的强度大大的提高。并且，路基两侧的反压护道还能够有效地限制挤淤体的扩散。
3、粉喷桩技术
近年来，水泥粉喷桩加固软土技术已经广泛应用于软土路基工程中，它是解决软基稳定和沉降的一种有效方法。“粉体喷射搅拌桩”简称为粉喷桩，其工艺原理是通过专用的粉喷搅拌机向软土路基中喷入水泥、石灰等粉末固化剂，之后再经过强制搅拌固化剂和软土，利用固化剂和软土之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符合地基。经过粉喷桩技术处理的路基具有以下的优点：一，能够有效减少总沉降量；二，能够承受较大的加荷速率；三，能够大大缩短施工工期。目前，粉喷桩技术在高速公路建设领域中的应用最为广泛。
二、粉喷桩技术的使用条件和控制要点
1、粉喷桩技术的使用条件
粉喷桩的桩径一般是50cm，施工所设计的桩长应该穿透软土层，且要达到持力层50cm。由于桩距与路堤的稳定和沉降量息息相关，所以要控制最小桩距在1.1-1.2m之间，应该布置桩位在平面上呈梅花形、正三角形或者矩形。一般为了改善路堤的受力条件，最好在粉喷桩处理段路堤下面铺设30cm左右的石灰石垫灰。
对于涵洞、通道等地段，如果工后沉降量超过30cm，那么其地基就很适合采用粉喷桩处理，控制桩距在1.1-1.2m。如果工后沉降量在20cm到30cm之间，就应该采用土工合成材料等来处理其地基。
对于一些桩基桥台位置，如果工后沉降量大于30cm，就可以对其台前和台后的地基使用粉喷桩处理。如果工后沉降量介于10cm和30cm之间的位置，对于台前就不宜采用粉喷桩处理，应该直接做桩基，台后应该采用土工合成等材料进行地基的处理。
由于不同的地段具有不同的地质条件，所以为了克服施工的盲目性，并且使粉喷桩技术加固地基达到较好的效果，在使用粉喷桩技术之前都必须进行工艺试桩，并且保证试桩的数量不得少于5根。通过试桩，可以为施工提供粉喷量的一些操作参数，例如灰管压力、管道压力、搅拌叶片旋转速度等等。除此之外，还能够确定在该地质条件下，符合质量要求的工艺流程和合理的参灰量以及确定进入持力层的判别方法。
2、粉喷桩技术的控制要点
粉喷桩技术的控制要点有如下几点：一，必须要根据试桩来确定制桩的技术参数，以此来作为工程桩的施工依据，并严格要求现场操作人员遵守此依据。对于钻孔下钻深度、停灰面、喷粉高程等进行严格控制。施工中，桩机钻头偏离桩位不能超过5mm，并且桩顶桩底高程偏离设计要求不得超过5cm，并且垂直偏差不得超过1%。实际喷灰量不能少于设计喷灰量，并且还规定成桩直径不得小于设计直径2cm以上。此外，粉喷桩要穿透软土层达到强度较高的持力层，且要深入硬土层50cm；二，必须要有专人对搅拌机每次下沉或者提升的时间进行记录，并且控制误差不超过5s；三，在桩上部1/3的范围内必须要重复搅拌一次，复搅长度不到5m的，要按5m施工，此外，对于软土含水量大于70%的地段，复搅长度应该贯穿软土层；四，在钻进提升的时候，要保证管道压力不宜过大，否则会造成淤泥向孔壁四周挤压而形成空洞；五，如果在成桩的过程中，发生意外影响桩身质量时，应在水泥终凝前采取补喷措施，并且补喷重叠长度不能超过1.0m。补喷无效时须重新打桩，新桩与报废桩的距离不应超过桩距的15%。
三、总结
综上所述，现代公路地基施工由于不同的地质条件必须选择不同的处理方法。并且，由于软土地基的成因非常的复杂，工程的地质条件也是千变万化，在选择处理方法的时候，应该要从技术、经济、施工进度等多方面综合分析，选择最优的处理方案，从而较好地达到预期效果。
参考文献
[1] 尹云水.浅谈公路软土路基处理[J].黑龙江交通科技，2002（5）： 212-213.
[2] 唐选科.粉喷桩施工机械的管理与质量控制[J].筑路机械与施工机械化，2002（3）：50-51.
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