1、分析城市道路施工中的软基加固技术摘要：城市道路是城市建设的重要组成部分，近年来取得了很大进步，但是在公路工程在施工中仍然会遇到很多难题，软土地基，便是施工过程中经常遇到且对施工影响较大的问题之一。结合多年工作经验及工程实例，主要对软基加固技术在城市道路施工中的应用这一问题做出了相应的分析，以供参考。 关键词：软基加固；道路施工；混凝土；粉喷桩 Abstract: City road is an important part of city construction, in recent years it has made great progress, but in the highway e
2、ngineering will still encounter many problems in construction, soft soil foundation, is one of the larger problem and influence on construction often encountered in the construction process. Combined with years of experience and engineering examples, it mainly has made the corresponding analysis of
3、soft foundation consolidation technology applied in city road construction of this problem, for reference. Keywords: soft base reinforcement; road construction; concrete; powder spraying pile 中图分类号：U41 前言： 我国地域辽阔，地质条件极为复杂，特别是在软土地基广泛存在的一些地区，在这些地质条件下修建高质量的公路及建筑物都要进行软基处理，以增加地基的稳定性及减少沉降，软基处理方法的选择对工程质量、工
4、期和经济效益均有重要的影响，寻求使用较少的混凝土方量，以实现造价低、承载力高，并且地基的稳定性增加明显的新桩形成为岩土工程界的迫切需要解决的问题，正是考虑到实心桩及预制管桩的不足，工程实践中开发了高效经济的现场浇筑混凝土薄壁管桩软土地基加固技术和施工工艺，且已开始在高等级公路中推广应用。 一、软土地基路基病害类型 软土地基有极大的危害性，如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，使道路沉降过大或小均匀沉降，对道路成不同程的的危害。软土，是指淤泥和淤泥质土的总称。主要特点是天然的含水性比较大、承载能力比较低、压缩性比较高等。在我国，软土主要分布在沿海平原以及内陆湖泊河川周围地区。软土地基的天然孔隙
5、比较大，大约在 1.0 左右，容易因外界因素而变大，不能满足现代城市道路建设的要求。处理软土地基的主要方式是加固，如果处理不当，回到道路产生沉降、断裂等病害。如软土地基出现滑动时，会导致路基失稳，路面扭曲；在填土荷载的作用下，软土地基产生不均匀的沉降，导致路面不平，结构破坏，在与桥梁等的连接处容易出现差异沉降，影响行车的安全。 二、道路软土地基处理的一般原则 对于软土地基的处理，要优先现有天然材料，如建筑垃、工业废料等符合填充标准的材料进行地基的加固；有机含量较多或者带有腐蚀性的工业垃圾等不适合用于地基的加固。软土地基的处理要达到以下的目的：加固地基，增加其抗剪性和减少下沉；改善软土的动力性能
6、，防治软土地基出现震动变形或液化；降低软土地基的压缩性，控制沉降在合理范围内；降低地基的渗透性，防治出现渗流造成地基的破坏。 三、现浇混凝土管桩技术简介 现浇混凝土管桩技术吸收了预应力混凝土管桩、振动沉管桩和振动沉模薄壁防渗墙等技术的优点。该管桩桩身强度高，直径可达 1.5m，有效加固深度可达 25m 以上，施工工艺简单，可操作性强，便于质量控制、监督，单桩承载力高而造价相对较低。 四、现浇混凝土管桩技术优点 现浇混凝土管桩复合地基技术在高等级公路软基加固中的使用，将有助于解决许多工程实践问题，节约成本，缩短工期，提高工程质量。这里仅与目前工程中广为使用的粉喷桩复合地基进行比较，阐述其优点。1
7、.施工适用性 现浇管桩：属于刚性桩，桩身强度较高，可达到 C20C25，桩径可达 1.5m，采用边振动边加压的沉管方式，处理深度大于 25m。 粉喷桩：属于柔性桩，桩身强度低，桩径小，一般 0.5m 左右，处理深度小，目前国内现有粉喷桩机最大处理深度 15m 左右，且深度大于 10m以后，下部压力增大，喷灰困难，粉喷桩固结往往较差。 2.施工质量控制 现浇管桩：施工工艺简单，过程清晰，便于质量监督管理，可操作性强，混凝土现场质量易控制。 粉喷桩：水泥灰量输送由高压气流控制，实际施工时，土层变化大，造成送灰压力不均匀，因而喷灰量分布不均匀，极易出现搅拌不均匀，局部固结差，施工隐蔽性强，现场质量监
8、督管理困难。 3.桩基检测 现浇管桩：采用小应变或人工开挖进行检测，测试费用低，一般占工程总造价的 1%2%。由于采用无损测试，检测周期短，检测范围广。 粉喷桩：通常采用钻探取芯，静载等方法，检测费用高，一般占工程总造价的 3%5%，检测周期长，范围小(一般占总桩数 2%左右)，不能全面反映整个工程质量。 4 施工注意事项 （1）控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面，确保粉喷桩长度。 （2）严禁没有粉体计量装置的喷粉机投使用。 （3）定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。 （4）当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉，在第二次喷粉接桩时，其喷粉重叠长度不得小于 lm；粉喷桩施工时，泵送水泥必须连续
9、，固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录，其用量误差不得大于l%。 （5）为保证搅拌机的垂直度。 （6）搅拌机喷粉提升的速度和次数必须符合预定的施工工艺要求，搅拌机每次下沉或提升 的时间应有专人记录，深度应达到设计要求，时间误差不得大于 5 秒，施工前应丈量钻杆长度，并标上明显标志。以便掌握钻人深度，复搅深度。施工中出现问题应及时处理、做好记录。 （7）储灰罐容量应不小于一根桩的用灰量加 50kg，如储量不足时，不得对下一根桩开钻施工。 （8）粉喷桩必须根据试验确定的技术参数进行施工，操作人员应如实记录压力、喷粉量、钻进速度、提升速度、钻入深度及每根桩的钻进时间等，监理人员应随时检查
10、记录情况。 五、现浇管桩技术在城市道路软基加固中应用 1.工程加固概况 某城市道路工程地基土层为 8m18m 深粉质粘土，设计路堤填土最大高度为 6.0m，通过堆载预压、真空预压、粉喷桩等方案比较，最终确定了现浇管桩复合地基加固技术方案，设计桩长从 6m11.8m 不等，设计直径 1000mm，壁厚 120mm，混凝土等级 C20，坍落度 5cm8cm，桩间距横向 3.0m，纵向间距排与排之间 3.5m，采用正方形布置，设计 7.8m长管桩竖向极限承载力 600kN。 施工准备工作应做好围堰工程施工、场地整平完成后即组织设备进场;根据各区段设计袋装砂井工作量及业主要求工期拟投入袋装砂井桩机 1
11、2 台，共需耗电量 360Kw，配备发电机组 120Kw 共计四台套，每机组供电 3 台桩机;根据各区段情况，修筑临时施工便道，以利砂、袋布进场，并确定砂料堆场、料库工棚、电源设置等临时设施的位置，并购置土工布、上工格栅。袋装砂井堆载预压软基处理施工工艺为: (1) 整平工作层、铺设土工布、摊铺下层不小于 lm 的砂垫层。包括土工布铺设，按设计要求选择符合要求的上工布，在工作面层标高处铺设土工布，周边用砂袋叠压。土工布铺设前，应清除刺破土工布的杂物，并填平挖坑。相邻土工布块之间采用搭接法连接，搭接宽度大于 30cm，土工布的铺设方法应与其上第一层填料的推进方向相适应。土工布铺设完后，应及时摊铺
12、下层不小于 lm 的砂垫层; (2) 盲沟、集水井施工，在砂垫层中横向每隔 50 米设置一排水盲沟，在纵横盲沟交汇处设置一集水井，盲沟与集水井结构及施工洋见设计施工图。盲沟、集水井汇同上工布及砂垫层，形成堆载预压的水平排水系统。 2.桩基检测 该桩基工程检测分 3 种方式进行，即：(1)现场开挖：检查桩身外观质量，该项工作在桩基完工 14 天后进行，检查数量不得少于 3 根，开挖结果表明，桩身混凝土结构完整，无断桩和空隙。(2)低应变检测：采用反射波法对桩身完整性进行检测，检测数量为总桩数的 25%。检测机构“桩基低应变动力检测报告”表明：桩身混凝土强度等级达到设计 C20要求。实测各桩桩身完
13、整，为 A 类桩。(3)静载荷试验：对单桩承载力进行检测，检测数量为 3 根桩。曾有某公司基桩静荷载试验报告表明，7.8m 管桩竖向极限承载力大于 730kN，满足设计要求。 3.现场测试 在桩基实施过程中，进行了现场埋设仪器和测试研究，测试结果如下。 (1)桩周地表土的位移。 从实测资料可以看出，在沉桩过程中对于地表土体的挤密近于指数形式的衰减。在距桩心 2.5m 处桩周土的位移量均小于 2mm，说明本次设计的桩间距是合理的，图 2 是成桩结束后地表位移的分布。 (2)沉桩过程土压力的变化。 为了测试沉桩过程中的挤土压力，在距施打桩中心 1.5m 和 3m 处成孔，在 2.5m、5.0m、7
14、.5m 深度处埋设垂直向土压力盒。桩机每下沉 2m观测一次;施打完成后不同时间进行观测。成桩后在该桩侧壁再埋设两只土压力盒，深度分别为 2.5m 和 4m，目的是为了检测在施打相邻桩时该桩所受到的挤土压力。从距沉桩中心 3m 处实测资料中反映出的特点：在单桩沉入时，且无相邻桩存在的情况下，沉桩的挤土压力在上部 5m 范围内近于一致的，下部由于土质较硬挤土作用明显，因此，在 5m 以下土压力要高于上部压力。随着沉桩深度的变化，下部土压力也随之上升。 结束语：本文介绍了现浇混凝土管桩技术及其在某地区高填土城市道路软基加固中的应用，通过现场检测和测试试验表明，承载力满足了设计要求;通过低应变测试分析，所检测桩桩身质量完整。振动沉模现浇管桩是一种软基加固的全新专利技术，由于其地基适应性好、施工质量易控制，所以具有无需预压、承载力高、总沉降量小、检测方便、桥头跳车改善程度好等粉喷桩无法比拟的优点。 参考文献 陈志华. 论城市道路施工中软基加固技术的应用J.科技资讯.2009(02) 张红梅. 浅谈城市道路施工中软基加固技术J.科学之友.2012(06) 李英杰. 分析城市道路施工中的软基加固技术J.河南科技.2013(03) 李英杰，黄莹莹. 分析城市道路施工中的软基加固技术J2012(12)
