邢國榮

（忻州公用事業(yè)中心，山西 忻州 034000）

0 引言

市政工程建設目的為城市居民日常生產(chǎn)生活提供便利與基本保障，從而促進經(jīng)濟的快速發(fā)展。但在工程建設中可能遇到軟基的問題，為減小或消除其可能造成的不利影響，需要采取有效的技術(shù)措施加以處理。

1 工程概況

某市政工程沿線年平均氣溫13.5℃，1 月平均氣溫-2.3℃，4 月份平均氣溫 13.2~14.5℃，7 月平均氣溫26.3℃，10 月平均氣溫12.7~13.6℃。極端最低氣溫-22.4℃，極端最高氣溫43.3℃。平均降水558.7mm。雨量多集中在7—8 月。年日照小時數(shù)為2447~2871h，無霜期165~210d。

本項目區(qū)域地貌單元為平原區(qū)，路線區(qū)未見地表水，雨季時河道存在少量地表徑流；地下水主要賦存于滹沱河第四系沖擊洪積形成的砂、砂卵礫石層中。區(qū)內(nèi)地下水位埋深較大，地下水蒸發(fā)量甚微，區(qū)內(nèi)地下水的排泄，主要是人工開采，經(jīng)采取地下水進行水質(zhì)分析，根據(jù)《公路工程地質(zhì)勘查規(guī)范》（JTG C20—2011）判定，水質(zhì)pH 為7.19~8.00，弱堿水—中性水，對混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具微腐蝕性，應采取相應的防腐措施[1]。

本項目位于湖積平原區(qū)。地表為第四系平原組所覆蓋，第四系以前的地層分布為：中上元古界、古生界、寒武系、奧陶系、石灰系、下第三系、上第三系。第四系平原組沖洪積黃土夾砂礫石層及砂層，未膠結(jié)或膠結(jié)程度極差，自上而下由細變粗，底部為紅色含泥礫石層，20m 以下有多層黏土層，可做地下水的天然隔水層。所處的構(gòu)造位置屬中朝淮地臺北部的華北斷坳。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，對本項目有影響的深斷裂主要有定興-石家莊深斷裂和無極-衡水大斷裂。綜合勘察現(xiàn)場成果及《地安評價報告》成果，項目區(qū)工程場地地質(zhì)構(gòu)造相對穩(wěn)定，屬抗震不利~一般地段。地土層的等效剪切波速為152~242m/s，類型為中軟土，覆蓋層厚度大于50m，工程場地類型為Ⅲ類[2]。

2 軟基加固技術(shù)

2.1 夯實水泥土樁

（1）對于采用夯實水泥土樁進行軟基加固的路段，均按照等邊三角形的形式進行布樁，樁徑為0.4m，樁距控制在1.2~1.5m，按照先密后疏的原則依次漸變，路基加固段和非加固段按照2.0m 的樁距實施過渡。

（2）水泥為42.5 普硅水泥，水泥和土之間的實方比按照1:6 控制，利用專門的機械進行拌和，樁體相同配比室內(nèi)試塊28d 領(lǐng)取無側(cè)限抗壓強度應達到1.5MPa以上，90d 齡期單樁承載力應達到150kN 以上，單位面積復合地基承載力應達到以下要求：當路基填高小于6m 時，應達到 130kPa 以上；當路基填高在 6~7m 時，應達到140kPa 以上；當路基填高在7~8m 時，應達到150kPa以上[3]。

（3）在夯實水土樁的頂部需要鋪設厚度不小于30cm的碎石墊層。

（4）在夯實水泥土樁的現(xiàn)場施工過程中，應注意以下3 個方面要點：①開工前做好場地平整，將地上和地下存在的障礙物均清理干凈。②成孔要以設計要求、設計所用成孔設備、現(xiàn)場土質(zhì)情況與周圍自然環(huán)境為依據(jù)確定適宜的鉆孔機械與成孔方式。③在成孔與孔內(nèi)回填夯實過程中，a.選用合適的機械設備成孔并將孔內(nèi)填土夯實；b.在向孔內(nèi)回填填料之前，應將孔底部完全夯實；在分層夯填過程中，夯錘的下落距離與填料的厚度必須滿足夯填施工的密實度要求[4]；c.回填時使用的土料，其有機質(zhì)含量不能超過5%，同時注意不能含有凍土與膨脹土，混合料的實際含水量應達到最佳含水量，最大偏差不超過±2%，水泥與涂料之間的拌和應達到均勻；d.成孔完成并經(jīng)檢驗確認合格后，需按照工程的設計要求向樁孔中分層回填預先拌和完成的水泥土，同時分層夯實到設計要求的標高；e.當施工必須在雨期或冬期進行時，應采取有效的防雨措施或防凍措施，避免填料被雨水淋濕或發(fā)生凍結(jié)，影響在施工中的正常使用。

2.2 旋噴樁

（1）旋噴施工方法以單管法為宜，按照等邊三角形進行布樁，樁徑為0.6m，樁距按照1.6~2.0m 控制，按照先密后疏的原則漸變。

（2）漿液水灰比為1.0，水泥為42.5 普硅水泥，單位樁長水泥接入量為150kg。

（3）樁體相同配比的室內(nèi)試塊，其28d 齡期無側(cè)限抗壓強度應達到3MPa 以上；90d 齡期單樁承載力應達到300kN 以上，單位面積復合地基承載力應達到如下要求：當路基填高小于6m 時，應達到130kPa 以上；當路基填高在6~7m 時，應達到140kPa 以上；當路基填高在7~8m 時，應達到150kPa 以上。

（4）在旋噴樁的頂部應設置碎石墊層與土工格柵，其中，墊層的厚度應達到30cm。

（5）在實際施工過程中，應注意以下10 個方面技術(shù)要點：①施工開始前以現(xiàn)場環(huán)境與地下埋設物分布位置等為依據(jù)，對高壓噴射注漿具體孔位進行復核[5]。②高壓噴射注漿具體技術(shù)參數(shù)需要以圖紙條件和加固要求為依據(jù)采用試驗的方法確定，確定需要在施工過程中進行嚴格控制，一般情況下的高壓水壓力需達到20MPa 以上。③漿液水灰比應控制在0.8~1.2。④高壓噴射注漿應按照機具就位→貫入噴射管→噴射注漿→拔管→沖洗的順序進行。⑤在噴射孔的標高達到設計要求后，方可開始噴射注漿。在各項噴射注漿技術(shù)參數(shù)達到要求的數(shù)值后，分別按照旋噴、定噴及擺噴技術(shù)要求，適當提升噴射管，按照從下到上的順序依次噴射注漿。在分段提升搭接噴射管的過程中，具體的搭接長度應達到100mm 以上。⑥對所有需要進行局部擴大加固處理或提升強度的部分，都應進行復噴。⑦如果在高壓噴射注漿時出現(xiàn)壓力急劇改變或冒漿等問題時，應立即查明原因并采取有效措施加以處理。⑧高壓噴射注漿結(jié)束后，盡快將噴射管拔出。為防止?jié){液凝固收縮導致樁頂實際高程無法達到預期要求，需要在原有的孔位上進行回灌，或進行二次注漿。⑨施工中應加強泥漿處理，施工中將廢漿引流在樁間，同時保持良好平整度，為之后的墊層施工創(chuàng)造良好條件。⑩施工要嚴格按照相關(guān)技術(shù)參與材料用量進行，并且還要做好相關(guān)記錄。

2.3 拋石擠淤

對于沿線范圍內(nèi)存在的坑塘，可采用該方法進行加固處理，采用粒徑相對較大且沒有風化的石料進行，粒徑小于0.3m 的石料，其含量不能超過20%。拋石擠淤高度應比坑塘中額水位高1m，在施工中應做好強夯，采用1500~2000kJ 的夯擊能。

2.4 預壓

在軟土層厚度相對較大的路基段，可采用排水預壓的方法進行處理。充分利用路堤土荷載實施預壓，通常預壓期應達到6 個月以上，隨時根據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)對預壓時間進行適當調(diào)整。將直徑在10cm 左右的袋裝砂井作為豎向排水體，采用滲水率相對較高的中粗砂，粒徑超過0.5mm 的砂，其含量應達到總量至少1/2，含泥量不能超過3%，滲透系數(shù)應達到5×10-3cm/s 以上。砂袋使用有良好透水性的土工織物，如聚丙烯紡織物，材料強度應能良好思承受砂袋的自身重量，裝砂完成后砂袋滲透系數(shù)不能比砂料滲透系數(shù)小。在排水預壓段要設置厚度為50cm 的碎石墊層，將砂袋頂部埋入墊層中至少0.3m，同時應沿豎直方向埋入，不可橫向埋置。預壓施工要編制合理的施組方案，根據(jù)冬期備土方案最大限度利用冬期和荷載資源，以保證最終的預壓處治效果。

2.5 碎石墊層與土工格柵相結(jié)合

（1）碎石墊層施工材料粒徑應控制在5~20mm 范圍內(nèi)，且應有良好級配，含泥量不能超過5%。

（2）墊層寬度應比路堤底部寬度略大，避免在施工中因機械破壞導致墊層有效作用受到影響，墊層寬度應比兩側(cè)分別寬出0.5m 左右。

（3）土工格柵材料一般為聚丙烯TGSG30-30 型雙向拉伸土工格柵，其橫縱方向的拉伸屈服力應達到30.0kN/m 以上，橫、縱向屈服伸長率分別不能超過13.0%和15.0%，當橫、縱向伸長率達到2%時，拉伸力應達到10.5kN/m 以上，當橫、縱向伸長率達到5%時，拉伸力應達到21.0kN/m 以上。格柵的幅寬應達到2m以上，長度需按照施工要求確定。

3 路基沉降觀測

為保證施工的安全與進度，并為后期高速公路運營服務，要設立觀測的斷面，確定沉降狀況及位移的程度大小，了解路基受荷載持續(xù)作用后受到多少影響，接著分析確定軟土變形，使現(xiàn)場的施工達到信息化，為工程質(zhì)量提供應有的保障。

3.1 儀器設備及埋設

3.1.1 沉降板

沉降板布置位置通常處在路基中心，沉降板為500mm×500mm×10mm 的鋼板，沉降板實際埋深要達到10cm。在觀測板的正中心位置要焊上鋼管，并在鋼管以外用鍍鋅管來保護，不與鋼管相連，沉降管與和套管每節(jié)接高長度不宜超過500mm。在布設沉降板時要用砂將表面找平，在放好沉降板以后應保持水平，同時和垂線保持平行。任意觀測斷面都要布設三塊板，即路基中分帶一塊，兩側(cè)路肩各一塊。

3.1.2 位移樁、位移基樁

位移樁要合適的地方設立，一般為與邊坡坡腳相距至少10m 的地方，在每側(cè)都要至少設置3 個。位移樁實際上就是正方形的木樁，邊長在50~100mm，也可以采用混凝土樁，但長度應達到1.5m 以上。對于位移基樁，要在地基變形可能造成影響的區(qū)域內(nèi)設立，樁型和位移樁相同，但規(guī)格不同。設樁完成后，需在頂部設置明顯的標記[6]。

3.1.3 水準點

水準點設立點不能受到破壞和擾動，一般為坡腳以外至少40m。水準點樁釆用10cm×10cm×100cm 的鋼筋混凝土樁，樁頂預埋鋼筋測頭。樁周頂部50cm 現(xiàn)澆混凝土固定，并在地面上澆注1.0m×1.0m×0.2m 的觀測平臺，樁頂露出平臺10cm。所有水準點需用圖表形式呈送監(jiān)理工程師。

3.2 精度要求

位移觀測的誤差要限制于5mm 以內(nèi)，在方向觀測過程中，水平角度誤差要限制于2.5″以內(nèi)，對于沉降高程觀測，其誤差則要限制于1mm 以內(nèi)。

3.3 觀測頻率

施工中的沉降觀測頻率為每填好一層就觀測一層，若施工被臨時終端或在加載的間隔時間內(nèi)進行觀測，則可按照3d/次的頻率進行；在預壓過程中觀測按照前一個3d/次之后7d/次的頻率進行；到達運營期后，前半年每月觀測一次，之后每兩個月觀測一次。

施工時的沉降和位移應按照以下標準進行控制。

（1）沿路堤中線地面產(chǎn)生的沉降，其速率要控制在每晝夜1.0cm 以內(nèi)。

（2）坡角處的水平方向位移要控制在每晝夜0.5cm以內(nèi)。

若施工中已經(jīng)超出界限值，則要在停止加載的同時，在經(jīng)觀測確認實際觀測值比界限值小時重新進行加載[7]。

在預壓過程中應根據(jù)實際觀測結(jié)果按照以下兩個標準進行控制。

（1）經(jīng)推算得出的工后沉降量比設計容許值小。

（2）連續(xù)60d 月均沉降量在5mm 以內(nèi)。

現(xiàn)場觀測人員必須做到認真負責，做好各項記錄工作。在執(zhí)行觀測工作時，應由專門的觀測單位對現(xiàn)場觀測點及標志進行保護，施工中不能以任何理由破壞觀測點。

觀測完成后應立即向有關(guān)部門提供觀測結(jié)果及其分析報告，內(nèi)容包括：各觀測點對應的觀測數(shù)據(jù)，并將其整理成圖表；原始記錄合訂本；曲線分析圖件。

4 結(jié)語

綜上所述，軟基是市政道路工程建設面臨的常見問題，在不同段落需要根據(jù)實際情況制定有效的軟基加固措施，并嚴格按照相關(guān)方案和要點進行施工，以上對軟基加固技術(shù)應用進行了初步分析與總結(jié)，旨在為實際工程建設中的軟基加固施工提供技術(shù)參考。