宮玉麟

摘要：干拌水泥碎石樁是建立在CFD樁與碎石樁基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型加固技術(shù)，即在需要加固的路段根據(jù)圖紙樁距、排距、樁號進行測放，再使用鉆孔機按照圖紙的要求進行鉆孔，并將相應(yīng)數(shù)量的干拌水泥填入孔中，再使用重錘夯實致密，最后使用干硬性混凝土進行回填，處理好光表面。干拌水泥碎石樁能夠改善周土的物理性能，提高路基承載力，同時，還可以令樁身與樁周土形成復合地基，從而有效提升路基承載力，改善加固效果，本文主要分析干拌水泥碎石樁路基加固原理、承載特性、設(shè)計方式與設(shè)計指標。

關(guān)鍵詞：干拌水泥碎石樁路基 加固技術(shù) 分析

1 概述

在國民經(jīng)濟水平的發(fā)展之下，我國高速公路建設(shè)也進行的如火如荼，取得了豐碩的成果。干拌水泥碎石樁路基加固技術(shù)是高速公路施工過程中常用的加固技術(shù)，該種加固技術(shù)穩(wěn)定性高，性價比理想，下面就針對干拌水泥碎石樁路基的加固技術(shù)進行深入的分析與研究。

2 干拌水泥碎石樁路基加固原理與承載特性

要了解干拌水泥碎石樁路基加固的原理，必須要對已建成公路的碎石樁路基加固技術(shù)進行深入的分析與研究，正確認識其承載的特定與作用機理對于高速公路的施工有著十分重要的意義。

2.1 干拌水泥碎石樁

2.1.1 干拌水泥碎石樁路基加固技術(shù)分析

干拌水泥碎石樁是建立在CFD樁與碎石樁基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種新型加固技術(shù)，即在需要加固的路段根據(jù)圖紙樁距、排距、樁號進行測放，再使用鉆孔機按照圖紙的要求進行鉆孔，并將相應(yīng)數(shù)量的干拌水泥填入孔中，再使用重錘夯實致密，最后使用干硬性混凝土進行回填，處理好光表面。在干拌水泥碎石樁成孔之后，需要進行夯實，將材料擠入基土之中，這就可以有效的改善樁間土的力學與物理性能，從而提升整體的強度。

2.1.2 干拌水泥碎石樁的優(yōu)勢

使用干拌水泥樁進行加固有著以下的優(yōu)勢：

第一，加固性能理想。干拌水泥碎石樁能夠改善周土的物理性能，提高路基承載力，同時，還可以令樁身與樁周土形成復合地基，從而有效提升路基承載力，改善加固效果。在夯擴成樁與鉆孔過程中，振動作用會對樁間土產(chǎn)生影響，就會降低結(jié)構(gòu)強度，在恢復期的增加之下，結(jié)構(gòu)便會得到逐漸的恢復，樁間土強度也會得到一定程度的增加。

而樁孔填料使用干拌水泥碎石，在工期的增加下，水泥會吸收其中的水分，而樁體材料本身就良好的粘結(jié)力，這樣，樁體強度也會增加，樁間土與狀體之間的復合路基承載力也會得到相應(yīng)的提升。

第二，工程質(zhì)量易于控制。干拌水泥碎石樁的應(yīng)用能夠加固樁周的土體，且其成孔材料與直徑配合比十分的容易控制，因此，工程的質(zhì)量也易于控制。

第三，施工簡單。干拌水泥碎石樁的施工施工常規(guī)機械即可，施工工藝簡單、設(shè)備體積小，施工速度快，場地的占用量小，能夠邊施工，邊通車。

第四，經(jīng)濟效益理想。使用干拌水泥碎石樁施工，施工的規(guī)模小，施工速度快，不需要將原有路基拆除，可以將原有資源充分的利用起來，經(jīng)濟效益與社會效益均十分的理想。

2.2 干拌水泥碎石樁加固技術(shù)與其他技術(shù)的對比

2.2.1 施工成本的對比

有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，使用干拌水泥碎石樁加固技術(shù)處理沉陷、坑槽病害的成本為500元/根，而如果采用壓漿來處理以上的病害，成本要2500元/t，且該種材料的用量有著不可預測的特征，實際上所花費的費用可能會更高。

2.2.2 施工進度的對比

采取壓漿施工的方式，施工速度較快，但是對于各類病害的處理質(zhì)量不高；采取挖補坑槽的施工方式需要花費大量的時間進行養(yǎng)護，且施工工藝相對復雜，工作面的循環(huán)較慢；而干拌水泥碎石樁路基加固技術(shù)的施工工藝主要包括開孔、取土等幾個工序，這幾個工序是可以使用同一臺機器完成的，也能夠同時處理多個病害位置，有著施工速度理想，循環(huán)周期短的優(yōu)勢。

2.2.3 施工工藝與施工效果對比

壓漿施工的操作簡單，但是成本高，且具有不可預見性的特征，只能夠依靠壓力控制內(nèi)部的注降，也很容易浪費原材料；路面開挖修復技術(shù)的施工工藝包括切縫、清掃基坑等等，施工質(zhì)量能夠保證，但是質(zhì)量控制點多，施工工藝復雜，施工周期長，也容易出現(xiàn)質(zhì)量問題；干拌水泥碎石樁路基加固施工工藝主要包括鉆孔、取土、回填、封孔等程序，施工周期短，施工質(zhì)量也更加的理想。

3 干拌水泥碎石樁路基加固技術(shù)設(shè)計方式

3.1 工程概況

西安至潼關(guān)高速公路是國道GZ10在陜西省境內(nèi)的一段，是陜西省米字型公路網(wǎng)主骨架的重要路段。2003年8～10月，由于渭南地區(qū)持續(xù)暴雨，致使該公路K34～K76段部分路段路基嚴重沉陷，最大沉陷深度60～70cm。

3.2 加固技術(shù)設(shè)計方式

路線所經(jīng)地區(qū)位于關(guān)中盆地中南部，公路所屬自然區(qū)劃為Ⅲ區(qū)，沿線土質(zhì)主要為粉質(zhì)輕亞粘土、粉質(zhì)重亞粘土，K34～K76段路基及路基以下主要由壓實填土和第四系黃土狀土組成，根據(jù)設(shè)計規(guī)范與要求，確定好設(shè)計的參數(shù)，按照如下的順序進行施工：

確定平面處理范圍、確定樁平面排列、確定處理深度、確定樁間距、確定夯實要求、計算復合地基承載力、計算地基變形情況。

一般情況下，干拌水泥碎石樁路基的施工需要首先滿足承載力的需求，再看能否滿足沉降需求，若難以滿足沉降需求，就需要適當提高地基的承載力，如果承載力難以滿足相關(guān)的要求，則需要增加樁長或者增加復合地基的置換率。干拌水泥碎石樁路基加固施工流程圖詳見圖1。

4 干拌水泥碎石樁加固路基設(shè)計指標分析

4.1 干拌水泥碎石樁加固路基設(shè)計指標

公路工程的路基施工與建筑工程的地基處理有著一定的差別，這主要表現(xiàn)在兩個方面：

首先，兩者的處理要求是不同的，建筑地基的沉降與承載力都必須要滿足圖紙設(shè)計要求，公路工程路基強度則需要滿足路基頂面以及土基回彈要求。

其次，荷載不同，地基上的荷載為建筑物自重，是恒定的，而公路工程路面承受的是汽車荷載，是不斷變動的，此外，建筑物荷載是施加在基礎(chǔ)范圍之中的，路面的荷載則為路面與輪胎接觸位置之中。

因此，對于公路工程路基加固的處理方式就需要與建筑區(qū)分，不能照搬建筑碎石樁設(shè)計方式。

對于已經(jīng)建設(shè)完成的公路，如果其結(jié)構(gòu)層設(shè)計達到規(guī)定標準，在路基土回彈模量滿足標準要求時，那么路表的彎沉也可以滿足相關(guān)的要求，但是，路基土回彈模量的測試比較困難，因此，在一般情況下，如果在建設(shè)完成的公路上使用干拌水泥碎石樁路基加固技術(shù)，那么就需要選擇加固完成的路表彎沉作為設(shè)計的相關(guān)指標。

4.2 干拌水泥碎石樁路基加固后路彎沉計算方式

就現(xiàn)階段來看，我國瀝青路面多采用彈性層狀體系理論作為設(shè)計基礎(chǔ)，在計算彎沉時，則將路基看做彈性材料體系，假設(shè)材料是均勻的同性體，計算器路表彎沉。此外，要注意到，使用干拌水泥碎石路基之后，由于路基中有碎石樁樁體，碎石樁樁體與路基的性質(zhì)是不同的，因此，在加固后就不是同性體了，這時，就不適宜使用上述的方法進行計算，就需要采取相應(yīng)的方法將樁間土與碎石樁樁體進行加固處理，再根據(jù)彈性層狀體系理論進行計算。

5 干拌水泥碎石樁加固效果評價方法

干拌水泥碎石樁加固路基屬于一種典型的隱蔽工程，因此，加固效果的檢測十分的重要，取得檢測結(jié)果之后，還需要具體的結(jié)果驗證設(shè)計的合理性，并及時的調(diào)整設(shè)計內(nèi)容與使用方式，保證施工的經(jīng)濟性、可靠性與合理性。干拌水泥碎石樁路基設(shè)計指標是路表彎沉，因此，加固效果評價指標必須與設(shè)計指標對應(yīng)。檢測的內(nèi)容應(yīng)該涵蓋樁徑、樁點位置、樁孔質(zhì)量、樁孔垂直度、路面彎沉值等等，尤其是要加強路面彎沉的檢測以及夯填質(zhì)量的檢測。

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