摘要:振動(dòng)沉管碎石樁作為公路軟基深層處治的手段之一,在公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,本文僅以安楚高速公路祿豐聯(lián)絡(luò)線 K12+440~K12+660段路基軟基處治過(guò)程及處治效果談一些粗淺認(rèn)識(shí),旨在為公路軟基深層處治提供些許借鑒之處。 

關(guān)鍵詞:公路工程軟基深層處治措施 
  碎石樁作為一種軟基深層處治技術(shù),在公路建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用,適用于軟弱地基層厚度較大,含水量高、強(qiáng)度又較低的粘土、亞粘土、淤泥、淤泥質(zhì)土地段,利用碎石樁對(duì)軟土地基進(jìn)行深層處治與采用橋梁跨越、鉆孔灌注樁、深層攪拌樁、濕噴樁等技術(shù)相比,具有養(yǎng)護(hù)時(shí)間短、施工方便、安全穩(wěn)定、對(duì)周圍建筑物影響較小、就地取材、無(wú)污染、加固費(fèi)用低、工期較短等優(yōu)點(diǎn)。 
  安寧至楚雄高速公路,為上海-瑞麗GZ65國(guó)道主干線位于云南省境內(nèi)的一段,連接安寧至楚雄兩市,是云南省連接滇西交通運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈,祿豐聯(lián)絡(luò)線連接安寧至楚雄高速公路與祿豐縣城,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二級(jí)公路。 
  安楚高速公路祿豐聯(lián)絡(luò)線K12+440~K12+660段,位于水田地段,主要以淤泥質(zhì)軟土為主,厚度為4~6米,軟弱層土層含水量高、孔隙比大、滲透性差、強(qiáng)度低、變形大、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、壓縮性高,并有流變性和很強(qiáng)的不均勻性。若處理不當(dāng),公路使用過(guò)程中將會(huì)發(fā)生持續(xù)性的不均勻下沉或滑動(dòng)變形,造成路面開(kāi)裂、下沉,影響公路運(yùn)營(yíng)期的行車安全,并引起養(yǎng)護(hù)成本上升。設(shè)計(jì)單位根據(jù)地質(zhì)詳勘資料并經(jīng)計(jì)算論證,確定采用振動(dòng)沉管碎石樁結(jié)合墊層、格柵的綜合處治方案進(jìn)行深層處治。 
  一、處治方案 
  6~10振動(dòng)沉管碎石樁+60cm厚碎石排水墊層+30厚碎石土過(guò)渡層+第一層土工格柵+50cm厚路基填土+第二層土工格柵+路基填土。碎石樁成樁樁徑為40cm,按正三角形布置,樁間距1.20m。 
  二、加固原理 
  在振動(dòng)樁機(jī)的振動(dòng)作用下,把沉管打入設(shè)計(jì)深度,投入碎石,邊提升沉管邊振動(dòng)、反插,將碎石振動(dòng)擠密成樁,樁和樁間土形成復(fù)合地基,主要由以下作用提高了軟弱地基的承載力: 
  1、擠密、振密作用:在成樁過(guò)程中,沉管對(duì)周圍土體產(chǎn)生很大的橫向擠壓力和多向激振力,沉管所占用的土體擠向周圍的土層中,使沉管周圍的土層孔隙減小,密實(shí)度增大。 
  2、排水固結(jié)作用:樁孔內(nèi)所填充的透水性良好的粗粒料(碎石、卵石、礫石)在軟弱地基中形成人工豎向排水通道,解決了土層滲透性差的難題,軟弱地基內(nèi)的孔隙水在填土壓力的作用下能夠較快完成排水固結(jié)過(guò)程。 
  3、置換及復(fù)合作用:成樁后,碎石樁與樁間土體組成復(fù)合地基,對(duì)于穿過(guò)軟土層的碎石樁,樁端直接作用于下部堅(jiān)硬土層,將部分上層荷載直接向下傳遞。 
  三、施工工藝 
  1.清表:清除表層耕植土。 
  2.鋪設(shè)30cm碎石墊層。 
  3.設(shè)備進(jìn)場(chǎng)安裝。 
  4試樁:在處治區(qū)域內(nèi)選擇一塊相對(duì)平整并有代表性的場(chǎng)地進(jìn)行試樁,在放樣點(diǎn)準(zhǔn)確安放C25預(yù)制混凝土樁頭,樁機(jī)就位后按照每拔管1.0m、1.50m、2.0m對(duì)應(yīng)反插深度0.5m、0.5m、1.0m三組數(shù)據(jù)的打設(shè)方式,每組數(shù)據(jù)打設(shè)三根試樁,在試樁過(guò)程中,對(duì)每根樁的碎石加入量、拔管時(shí)間及留振時(shí)間進(jìn)行記錄。試樁打設(shè)完成后,檢測(cè)其密實(shí)度、有無(wú)斷樁、頸縮樁等缺陷。對(duì)試驗(yàn)及檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行整理分析,確定滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)的參數(shù)指導(dǎo)施工。 
  5.按照樁放樣定位 樁機(jī)就位 振動(dòng)沉管 上料 拔管并反插 成樁 移動(dòng)樁機(jī)進(jìn)行下一樁的放工,如此循環(huán),直至完成全部碎石樁的施工,通過(guò)檢驗(yàn)合格后,施工下道工序。 
  四、施工控制要點(diǎn)及注意事項(xiàng) 
  1.在沉管上每隔50cm用醒目的油漆標(biāo)出尺寸線,據(jù)此保證設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、每次拔管長(zhǎng)度、反插深度等控制參數(shù)。 
  2.保證原材料質(zhì)量,應(yīng)選用未風(fēng)化的機(jī)軋碎石、礫石、卵石,粒徑控制在19mm~63mm,含泥量不大于10%。 
  3.在碎石樁長(zhǎng)可以貫穿軟弱層的地段,選用帶有預(yù)制混凝土樁尖的碎石樁機(jī),有利于提高復(fù)合地基的承載力;軟弱層厚度較深,碎石樁未貫穿的淤泥質(zhì)土、粘土、粉性土等軟弱土層,宜選用沉管下端帶有活瓣的碎石樁機(jī),以降低成本。 
  4.成孔過(guò)程中,應(yīng)隨時(shí)檢查沉管的豎直度,不得大于1.5%。 
  5.嚴(yán)格按試樁結(jié)果控制電流、水壓、留振時(shí)間;并分次加入碎石;注意樁頭段的處理。 
  6.成樁過(guò)程中如遇有暗河、空洞等情況時(shí),應(yīng)停止施工,查明情況并制定有效措施后方可繼續(xù)施工。 
  7.加強(qiáng)成樁后的檢測(cè),通過(guò)重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)、靜荷載試驗(yàn)等方法檢測(cè)單樁承載力、地基承載力。 
  8.沉管碎石樁施工現(xiàn)場(chǎng),臨時(shí)用電線路多,地面潮濕,易發(fā)生漏電現(xiàn)象;樁機(jī)的振動(dòng),易發(fā)生高處墜物及物體打擊等傷害,因此應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的安全管理工作。 
  五、處治效果 
  振動(dòng)沉管碎石樁完成后,復(fù)合地基的檢測(cè)承載力大于180KPa,單樁承載力及密實(shí)度均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求,經(jīng)二年的試通車,竣工驗(yàn)收時(shí),該段路基各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)滿足要求,處治效果良好。