王恩仙+陳太皓

摘 要：結(jié)合具體工程，筆者介紹了長(zhǎng)短樁在公路軟基工程中的應(yīng)用，雙灰樁作為長(zhǎng)樁，沉管灌注樁為短樁，實(shí)踐表明，長(zhǎng)短樁復(fù)合地基能有效提高軟基承載力，減少沉降。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)短樁；雙灰樁；沉管灌注樁；承載力；沉降

1 工程概況

某高速公路K2+135～K3+675段所在路段地原為一人工挖掘的景觀湖，現(xiàn)已被素填土填墊，填墊層厚度約為4.5m，現(xiàn)狀地面標(biāo)高為2.3m，公路設(shè)計(jì)地面標(biāo)高3.2m，地下水位標(biāo)高1.0m。

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，土層自上而下為：（1）人工填土層（Qml）。①-1素填土，土層厚度約為4.500m ，①-2淤泥質(zhì)土，土層厚度約為3.00m；（2）第I陸相層（Q34al）②淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，層厚約為3.0m，可塑一軟塑，孔隙比較大，中等偏高壓縮性；（3）第工海相層（Q24m）。③-1主要為粉質(zhì)粘土，層厚為2.80m～3 .40m，灰色，流塑～軟塑，中壓縮性，③-2粉土，ZK5孔在該層揭示為粉性的粉質(zhì)粘土，層厚1.00m～1.50m，灰色，稍密，中壓縮性；（4）第n陸相層（以al） o④粉質(zhì)粘土層（夾雜少量粉土），層厚為2.20m～3.5m，淺灰～褐黃色，可塑，飽和，中壓縮性；（5）第III陸相層（Qe3al）。本層未揭穿，最大揭示厚度10m，最小揭示厚度8m，主要由粉質(zhì)粘土組成，其間夾少量粘土、粉土。

2 地基加固處理方案

從地質(zhì)報(bào)告的土層分布來看，第①層承載力極低，底板下素填土及淤泥土層厚達(dá)5.00m；第②層土經(jīng)計(jì)算沉降量達(dá)380mm。顯然，土層承載力及沉降均不能滿足要求，必須采取相關(guān)措施進(jìn)行處理。

根據(jù)本工程的地質(zhì)情況及荷載，可利用柔性材料的短樁對(duì)上部欠固結(jié)土及軟弱土層進(jìn)行加固，提高上層土的強(qiáng)度，然后再打剛性材料的長(zhǎng)樁到承載力高的深層土層。結(jié)合當(dāng)?shù)厥┕そ?jīng)驗(yàn)及做法，采用雙灰樁（短樁）與沉管灌注樁（長(zhǎng)樁）兩種樁型綜合處理地基。

此方案的原理是雙灰樁適用于飽和的淤泥土及欠固結(jié)的素填土地基，樁穿透淤泥及素填土層，雙灰樁與樁間土形成新的等效天然地基，利用樁的擠密原理達(dá)到提高承載力的目的。

在雙灰樁之間施打沉管灌注樁，即沉管灌注樁與等效天然地基形成復(fù)合地基。地基承載力將由復(fù)合地基承載力和樁體承載力兩部分組成。

3 長(zhǎng)短樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)

3.1 短樁的設(shè)計(jì)

短樁采用雙灰樁，即生石灰與粉煤灰按1：1比例摻合而成；設(shè)計(jì)樁徑為Φ325mm，充盈系數(shù)為1.5，成樁直徑為Φ380mm，樁穿透淤泥及雜填土層，進(jìn)人第②層土內(nèi)1.10m，樁長(zhǎng)6.0m。處理范圍達(dá)到底板外緣2m。

石灰樁體抗壓強(qiáng)度根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)取300kPa，考慮雙灰樁施工對(duì)樁間土擠密作用，樁間土承載力fsk取為55kPa；設(shè)計(jì)要求通過雙灰樁加固使復(fù)合地基的承載力達(dá)到fspk1=95kpa，變形模量應(yīng)滿足E0≥5.0MPa。根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）公式fspk1=m1fpk1+α1β1（1-m1）fsk，求出雙灰樁復(fù)合地基置換率m，為0.125，雙灰樁間距1100mm，正方形布置。

3.2 長(zhǎng)樁的設(shè)計(jì)

長(zhǎng)樁采用樁徑為Φ377的沉管灌注樁，樁端進(jìn)人第⑤層土2.2m，樁長(zhǎng)17m。通過優(yōu)化，雙灰樁為84l）根，樁間距1100mm；沉管灌注樁為182根，樁間距2200mm，布置如圖。

4 工程檢測(cè)

4.1 樁體最大承受力

根據(jù)測(cè)試的結(jié)果，樁的最大承受力能夠達(dá)到約為240kPa，而這段復(fù)合地基的設(shè)計(jì)值的最大承受力為127kPa，因此復(fù)合地基的最大承受力是可以滿足需要的。

測(cè)試結(jié)果表明，荷載量在增加時(shí)，樁土應(yīng)力的比值會(huì)不斷減小，荷載力減小時(shí)，樁土的應(yīng)力的比值就會(huì)相對(duì)變得比較大。所以在復(fù)合式的地基里長(zhǎng)短樁會(huì)成為主要的受力對(duì)象，會(huì)被破壞，而土不能很好的幫助承受壓力，隨著荷載量的逐步加大，樁體反而會(huì)減小效應(yīng)。

4.2 樁體的沉降觀測(cè)

4.2.1 根據(jù)測(cè)試結(jié)果可知，隨著路堤的荷載量不斷增加，1到 4 號(hào)測(cè)試點(diǎn)及其周邊的樁的沉降量也不斷增大，并且在時(shí)間 90d 之內(nèi)，沉降量逐漸趨于穩(wěn)定。在 0 到 30d 的范圍內(nèi)，由于施工工期荷載在路堤的施加比較快，其沉降量也隨著不斷增大，我們依據(jù)土體的固結(jié)的理論知識(shí)可知，這段期間的沉降量主要是由于加荷載的地基的土彈性的變形和其地基土的固結(jié)的變形所引起的。而在 30～90 d 時(shí)間內(nèi)，沉降的增長(zhǎng)速度比較小，并且還在不斷穩(wěn)定，這主要是因?yàn)橥临|(zhì)過軟，因此在后期積累的時(shí)間就相對(duì)比較長(zhǎng)，它的累計(jì)沉降量是不容被忽略的。

4.2.2 根據(jù)我們所研究的結(jié)果可以分析出兩個(gè)測(cè)量的斷面的總沉降量的整體趨勢(shì)，在其中 K3+010 的斷面所產(chǎn)生的最大沉降量值為 28.4cm，其工后的沉降量的平均值為1.31cm，而 K2+930 的斷面所產(chǎn)生的最大沉降量達(dá)到了25cm。在施工期時(shí)，沉降量主要是體現(xiàn)在填入土?xí)r，當(dāng)汽車或者壓路機(jī)碾壓路面后就在成了土層的沉降，因此說明了長(zhǎng)短樁的復(fù)合地基對(duì)于減少軟土地基的沉降量是相對(duì)較符合要求的。另外，在堤壩上工后的沉降量也是不斷減小的，這就說明長(zhǎng)度樁的應(yīng)用可以有效的減小路面的變形，對(duì)一些軟土地區(qū)也起到了主要的承載力，這就可以保證軟土區(qū)的地基也能夠逐步趨于穩(wěn)定。

5 結(jié)語

5.1 在復(fù)合地基中長(zhǎng)短樁承受壓力極限是 240kPa，遠(yuǎn)遠(yuǎn)的大于其設(shè)計(jì)值，這就表明了長(zhǎng)短樁的復(fù)合地基對(duì)高速公路中的軟土基地的處理效果比較好。

5.2 長(zhǎng)短樁對(duì)于處理軟土地基的測(cè)試表明，該方法能夠滿足承受力的需求，還可以減少工后的沉降量，這樣就可以縮短工期，這就符合了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)于公路的建造所提出的要求，該測(cè)試也可以為其他的工程提供參考性意見。

參考文獻(xiàn)

[1] 歐麗，葉梅新，顏東煌.長(zhǎng)短樁復(fù)合地基應(yīng)力與沉降分析[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2006：3（6）.

[2] 龔曉南.復(fù)合地基設(shè)計(jì)和施工指南[M].北京：人民交通出版社，2003.

作者簡(jiǎn)介：王恩仙（1985- ），男，漢族，海南澄邁人，在讀工程碩士，從事工程施工管理研究工作。