李貴清　崔升波

摘要：主要介紹在高速公路改擴(kuò)建工程中對(duì)于高填方路堤加寬段及匝道改建段，根據(jù)不同地質(zhì)采用不同的地基處理方案，及各種處理技術(shù)的施工參數(shù)，機(jī)械配備，施工工藝，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量過程控制及注意事項(xiàng)等。

關(guān)鍵詞：高速公路；改擴(kuò)建；地基處理。

1 概述

隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的迅速發(fā)展，原有高速公路通行能力及服務(wù)質(zhì)量已逐漸不能滿足需要，高速公路改擴(kuò)建刻不容緩。由于大部分地段施工方案都為兩側(cè)加寬，特別是服務(wù)區(qū)匝道改建要求保證高速公路正常運(yùn)營，施工時(shí)間短，無工后沉降期。因此在填方路段特別是對(duì)于填高大于4m的路段，如何保證新舊路基搭接，減少新填路基的工后沉降，保證施工質(zhì)量，根據(jù)不同地質(zhì)情況采取了不同處理措施，取得了良好的效果。

2 方案選擇

根據(jù)不同地質(zhì)情況，采用不同的加固方法，組成復(fù)合地基，提高原有地基承載力，減少沉降。

對(duì)于平原區(qū)，地下水位較高，采用粉噴樁及CFG樁進(jìn)行處理；黃土區(qū)，濕陷性黃土區(qū)采用灰土擠密樁進(jìn)行處理，非濕陷性黃土區(qū)采用CFG樁進(jìn)行處理。

3 施工方案

3.1 灰土擠密樁

作用機(jī)理：

土中成孔時(shí)，樁孔內(nèi)原有土體被強(qiáng)制側(cè)向擠出，使樁周一定范圍內(nèi)的土層受到擠壓，擾動(dòng)和重塑，樁周形成硬殼，樁管拔出后，樁前土部分回彈松弛，在樁孔填料夯實(shí)后，對(duì)樁壁再次產(chǎn)生水平擠壓，使回彈土體再次擠回硬殼層內(nèi)，加之灰土與擠密土接觸面凹凸不平，且硬化后的灰土具有一定的抗剪強(qiáng)度，對(duì)樁前土體起側(cè)向約束作用，阻止土的側(cè)向位移。

施工布置：

灰土擠密樁布置在路基高度>4米的地基處理段，平面布置為等邊三角形布置，邊長為120cm，樁徑50cm。處理深度根據(jù)地質(zhì)勘探結(jié)果，樁長要超過濕陷層0.5-1米，三門峽服務(wù)區(qū)濕陷層厚11米左右，確定樁長為12米。

施工工藝：成孔采用柴油錘振動(dòng)沉管法，小型機(jī)械夯填。成孔后，地基土宜接近最優(yōu)（或塑限）含水量，當(dāng)土的含水量低于12%時(shí)，宜對(duì)擬處理內(nèi)的土層進(jìn)行增濕。成孔和孔內(nèi)回填土應(yīng)符合要求：成孔從外向里間隔1-2孔進(jìn)行；向孔內(nèi)填料前，孔底應(yīng)夯實(shí)，并抽樣檢查孔的直徑、深度和垂直度；樁孔容許偏差：樁孔位置偏差不大于5cm；垂直度偏差不大于2%；成樁后樁徑、樁孔深度不得小于設(shè)計(jì)值?？捉?jīng)檢驗(yàn)合格后，向孔內(nèi)分層填入篩好的3：7石灰土，并分層夯實(shí)，壓實(shí)度96%。

質(zhì)量檢驗(yàn):成孔后應(yīng)按下列項(xiàng)目檢查樁孔的質(zhì)量；樁位、樁徑深度及樁身垂直度是否超過容許偏差值；樁孔有無縮徑、回淤、坍土及侵水等情況。測(cè)定處理深度內(nèi)樁間土的壓縮性和濕陷性，抽樣檢查數(shù)量不少于樁總數(shù)的1%。壓縮性檢查在三個(gè)樁孔構(gòu)成的擠密單元內(nèi)按1-1.5m為一層,分層取樣,每層內(nèi)按10-15cm劃分方格,在每個(gè)方格內(nèi)取樣,測(cè)定壓實(shí)度,然后計(jì)算出樁間土平均壓實(shí)度。本項(xiàng)目要求樁間土平均壓實(shí)度不小于93%(輕型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn))。對(duì)本項(xiàng)目同時(shí)要求作出濕陷性測(cè)定,當(dāng)濕陷性已消除而樁間土平均壓實(shí)度不滿足要求也認(rèn)為地基處理合格。

3.2 CFG樁法

作用機(jī)理:

CFG樁采用振動(dòng)沉管法施工，利用振動(dòng)和擠壓作用使樁前土得到擠密，CFG樁具有一定黏結(jié)強(qiáng)度的混合料，不僅可全長發(fā)揮樁的側(cè)阻，還可很好地發(fā)揮端阻作用，使得復(fù)合地基承載力提高幅度大并具有很大的可調(diào)性。

由級(jí)配砂石、粗砂、碎石等組成的褥墊層是CFG樁復(fù)合地基承載力不可缺少的重要組成部分，它保證樁、土共同承擔(dān)荷載，減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，可以調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比，減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中。

施工工藝:

a.樁機(jī)就位

樁位檢測(cè)合格后，樁機(jī)就位。樁機(jī)就位后，機(jī)長再次核對(duì)樁位，樁位偏差小于等于1/2d，調(diào)整垂直度，確保垂直度不大于1%；

b.振動(dòng)沉管

樁管入土深度應(yīng)以貫入度控制為主，設(shè)計(jì)樁長控制為輔，主要通過在樁管上采用紅色油漆畫紅線來控制。最后兩分鐘貫入度≤2cm；沉至設(shè)計(jì)深度，向樁管內(nèi)灌滿混合料后，先振動(dòng)5～10s，再開始拔管, 在一般土層中，拔管速度宜為1.2～1.5m/min。施工中要嚴(yán)格控制拔管速度和高度，嚴(yán)防頸縮或斷樁。在拔管過程中一定要保持一定的留振時(shí)間。

c.灌注混合料

混凝土坍落度宜采用30～50mm，振動(dòng)沉管灌注樁成樁后樁頂浮漿厚度不宜超過200mm。實(shí)際混合料灌注量應(yīng)大于計(jì)算灌注量，即充盈系數(shù)≥1。攪拌時(shí)間應(yīng)不少于60S，保證攪拌均勻；每臺(tái)班至少留取一組試塊（150×150×150）。

d.振動(dòng)拔管過程中，要用錘擊法經(jīng)常檢查管內(nèi)混合料高度，樁管內(nèi)混合料高度至少應(yīng)保持2m 以上，或不低于地面，不足時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充，使混合料面始終不低于地面。

e.成樁樁頂標(biāo)高應(yīng)高于設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高不少于0.5m。

3.3 碎石樁

加固原理:

碎石樁是指用振動(dòng)或沖擊荷載在軟弱地基中成孔后，再將碎石擠壓入土中，形成大直徑的密實(shí)碎石樁加固地基的方法。加固原理主要是碎石樁的置換和地基土的排水固結(jié)作用。碎石樁與樁間土形成了復(fù)合地基，提高土體的抗剪強(qiáng)度，減少地基的沉降量，提高了地基的承載力和地基的整體穩(wěn)定性。密實(shí)的碎石樁在地基有構(gòu)成排水路徑起著排水砂井的作用，加快了固結(jié)速率。

施工工藝

整平原地面→測(cè)量放樣、定樁位→振沖器就位對(duì)中→成孔→加料振密→關(guān)機(jī)→樁機(jī)移位

碎石樁的施工:在開工前用全站儀將各個(gè)斷面和兩側(cè)的路基范圍測(cè)量出來，再用鋼卷尺人工根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙把各碎石樁樁位放樣出來，用白灰作上記號(hào)便于施工；碎石樁的施工深度為穿透軟土層進(jìn)入相對(duì)硬土層，進(jìn)入硬土層深度不小于1m，以樁機(jī)機(jī)架抬動(dòng)來判斷和控制。打樁時(shí)由外向內(nèi)間隔進(jìn)行，孔內(nèi)實(shí)際填碎石量不小于設(shè)計(jì)值的90%。拔管和留振時(shí)間、次數(shù)：拔管和留振時(shí)間根據(jù)樁孔的深度調(diào)整，在保證落石料連續(xù)的情況下，樁孔深時(shí)可適當(dāng)加快拔管速度，樁孔較淺時(shí)，放慢拔管速度，控制在1.2m~1.5m/min，逐步拔管，上下反插，反插次數(shù)每米一次，留振10s；地基檢測(cè)：碎石樁施工完成后，要進(jìn)行復(fù)合地基檢測(cè)，對(duì)砂性土地基用標(biāo)準(zhǔn)貫入式試驗(yàn)檢驗(yàn)樁間土的密實(shí)情況；對(duì)于粘性土地基采用單樁靜荷試驗(yàn)檢:驗(yàn)單樁承載力；對(duì)于整體地基檢測(cè)采用K30 試驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)。當(dāng)檢測(cè)合格后，方可進(jìn)行路基施工。

4 結(jié)束語:

在高速改擴(kuò)建工程中，特別是高速服務(wù)區(qū)匝道施工中，結(jié)合地質(zhì)情況分別采用不同處理形式，形成復(fù)合地基。經(jīng)檢測(cè)所有地基都能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，通過施工實(shí)踐證明，針對(duì)不同地基采用不同處理方法組成復(fù)合地基不但可以提高地基承載力，減少地基工后的沉降量，還可用來提高土體的抗剪強(qiáng)度，增大土坡的抗滑穩(wěn)定性。對(duì)于改擴(kuò)建工程地質(zhì)形式多樣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工期短，工后沉降時(shí)間短等特殊條件下施工起到了很好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1]《公路工程地基處理手冊(cè)》.人民交通出版社

[2]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）

[3]《灰土樁和土樁擠密地基設(shè)計(jì)施工及驗(yàn)收規(guī)程》（DBJ24-2-85）