唐建強

(浙江省杭州市余杭區(qū)公路管理處，浙江杭州 311100)

0 引言

碎石注漿樁是作為21世紀以來新近成熟起來的一種加固軟土地基的施工技術，它利用鉆機等設備鉆進至設計深度形成設計樁徑的孔，根據工程需要放入不同材質及形式的注漿管后投放石料，同時利用注漿管放水清洗鉆孔，石料投放完成后進行注漿，使石料固結成樁。由于它具有施工占地面積小、設備簡單、設備移動方便、施工速度快、樁位偏差小、樁同心度好等優(yōu)點，在公路、鐵路及港口碼頭的建設中得到越來越廣泛的應用［1-3］。

浙江某公路，規(guī)劃紅線50m，由于靠近海邊，規(guī)劃四河以東路段約2km范圍內存在淺層夾層海灘土等不良地質情況，這種土類抗剪強度低，穩(wěn)定性差，易造成地基的局部或整體破壞，導致路面開裂、構造物與路堤銜接差異沉降，影響道路使用功能，必須針對性處治后才可進行工程建設。

對濱海海灘土的正確認識和防治，已成為我國沿海地區(qū)道路建設中的重要工程技術問題［4］。本文以浙江某公路為工程實例，具體研究碎石注漿樁在公路海灘土地基處理中的應用。

1 工程概況

浙江某公路東西向貫穿某市北片，不僅是建成和完善市域干線公路網的需要，同時對促進該片城鄉(xiāng)一體化發(fā)展，加速城市化進程，尤其是作為大型設備總裝中心基地的重要集散通道，是非常必要和迫切的。根據該公路的功能定位以及周邊地塊現(xiàn)狀和規(guī)劃情況，該公路不僅要為快速過境的中長距離交通服務，同時也要為沿線地塊的短距離交通出行服務。

根據地質報告揭示，本工程于規(guī)劃四河以東長約2km路段范圍內分布有①3層海灘土，該層層厚約3m，主要由淤泥組成，局部夾有粉土團塊，飽和，流塑，工程力學性質極差，并且分布范圍較廣。如若不經處理，將造成路基不均勻沉降及沉降過大等情況，影響道路的使用功能。因此，應從工程技術合理、經濟節(jié)約等多方面進行論證比選，提出合適的地基處理方案。

2 方案設計

根據相關文獻及前期研究成果［5，6］，本工程方案初選擬采用四種方案，分別為:河口細砂換填，水泥攪拌樁，碎石樁，碎石注漿樁。

由于本工程距離河口較遠，且細砂換填時需要的方量較大，一方面細砂供不應求，另一方面造價較高;水泥攪拌樁在浙江的應用較為成熟，但是經試驗室測試在海灘土中成樁質量較差;碎石樁在海灘土等軟土中應用由于缺乏堆載預壓，工后沉降難以控制;而碎石注漿樁克服了碎石樁的缺點，可以較好的處理海灘土。因此經比選本工程采用碎石注漿樁。具體參數(shù)如下:樁間距1.2m，梅花形排列，樁徑0.5m，樁長4m，樁頂面鋪設50cm礫石砂及一層土工格柵。

3 碎石注漿樁加固原理及施工要點

碎石注漿樁的前身是砂石樁，其改進之處在于增加了注漿，使樁身與樁周土層結合更密實，單樁承載力及復合地基承載力均得到較大的提高。20世紀50年代日本首先采用了砂石樁技術，我國于20世紀50年代后期引入;注漿工藝是20世紀60年代同樣首先在日本大阪地下鐵道施工中采用，繼日本之后，我國是研究開發(fā)此項技術較早和應用范圍較廣的國家。鐵道部科學研究院于1972年率先開始研究，并于1975年將其用于實際工程的建設。碎石注漿樁是21世紀以來綜合上述兩項技術逐步發(fā)展起來的一種新地基處理方法。

采用設計樁徑，用工程鉆機等設備成孔至設計深度位置，然后插入注漿管，隨后向樁孔內投放一定級配的碎石至設計標高，之后再通過注漿管向孔內壓注水泥漿。水泥漿一部分與碎石固結形成具有一定強度的無砂混凝土小樁，另一部分滲入土體，使周邊土體得以加固。水泥壓漿碎石樁與樁間土體形成復合地基，共同承擔荷載，增大了地基變形模量，提高了地基強度，減少了公路的工后沉降。

主要施工工藝流程為:測量放線及樁位確定→埋設護筒→鉆機等設備就位→鉆進成孔→清孔→下注漿管→投放碎石→洗孔→注漿→拔管→樁成品檢測、驗收。

施工前應對原材料進行檢查，并簽證記錄合格情況，同時檢查施工程序、工藝流程、檢測手段的合理性。施工過程中應對成孔、清渣、注漿等進行全過程檢查。

壓力注漿時需注意:讓水泥漿從孔底逐漸上升，采用分段提升的注漿方式。注漿時注漿管出口距離設計孔底20cm。為提高水泥漿的可灌性、流動性和早期強度，可根據工程情況摻入適量粉煤灰、減水劑等材料。每施工10根樁應做一組砂漿試塊，并檢測評定其強度是否達到設計要求。

由于注漿過程中產生振動，樁頂部分碎石會有一定量的沉落，因此在壓漿過程中應根據沉落情況補入碎石。當孔口冒漿后，采用插入式振搗器插入樁體1m以上進行振搗，使樁頂砂漿充填密實后，即可拔出注漿管。根據現(xiàn)場施工實際情況，如需二次補漿必須在拔出注漿管0.5h內進行，此時注漿方可結束。

為防止出現(xiàn)穿孔和漿液大量流失，可采用間歇施工、增加速凝劑及跳兩孔施工等措施來保證施工質量。

4 碎石注漿樁加固效果

在本工程中應用加固深度4m，效果良好。地基處理完工后分別進行了單樁承載力和復合地基承載力試驗，合格率達100%，試驗結果表明碎石注漿樁單樁承載力350kPa、復合地基承載力90kPa，均滿足設計要求。目前已運營三年，工后沉降僅5cm，完全滿足規(guī)范要求，成功解決了浙江某公路海灘土加固難題。

5 結語

本文以浙江某公路海灘土地基處理為例，具體研究了碎石注漿樁的加固原理、施工要點和加固效果等，得到一些有益的結論。

1)碎石注漿樁在工期、造價、適用性等方面具有綜合優(yōu)勢，在公路海灘土地基處理中可優(yōu)先選用。

2)碎石注漿樁復合地基用于公路海灘土地基處理，整體效果較好，同時該地基處理方法具有施工設備簡單、施工時具有占地面積小、樁同心度好等特點，值得在類似工程中推廣應用。

［1］周 鏡.軟土沉降分析中的某些問題［J］.中國鐵道科學，1999，20(2):17-29.

［2］龔曉南.地基處理手冊［M］.第3版.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2008.

［3］錢家歡，殷宗澤.土工原理與計算［M］.北京:中國水利水電出版社，2003.

［4］殷宗澤.土體沉降與固結［M］.北京:中國電力出版社，1998.

［5］陳偉滬.城市道路軟土路基的沉降計算問題［J］.安徽建筑，2008，15(5):155-157.

［6］Asaoka A.Observational procedure of settlement prediction［J］.Soils and Foundation，1978，18(4):87-101.