高速公路地基处理施工技术

【摘要】高速公路地基处理是确保公路质量的关键，只有不断加强施工的技术，才能使高速公路地基处理更加完善。软质地基处理应受到足够的重视，确保软质地基的坚固性和稳定性是施工关键，高速公路桥梁地基应根据客观因素采取合理的设计方案，CFG 桩复合地基在此应用较为广泛。对于高压旋喷桩和PCC 桩的应用应注意质量控制，避免质量问题的发生，确保地基的稳固性。

【关键词】高速公路；地基处理；施工技术

经济的快速发展对于公路工程的需求量不断增加，对于公路工程的质量也提出了更高的要求。因此，明确公路工程施工技术控制和管理的基本目的和基本原则，积极在此基础上分析公路工程施工技术管控方案，是当前公路工程项目管理的重点所在。

1、高速公路软质地基处理施工技术

软土是指施加荷载之后其承载力不足导致变形或承载力不能满足相关规范规定的土层。为保证地基的稳定需先提高软质地基的强度，高速公路软质地基施工技术主要包括以下几个方面：换填法、排水故结法、土工格栅、路堤法、搅拌桩以及轻质路堤等方法。本文将结合自身工作实践经验对高速公路地基处理施工进行分析。

1.1 排水固结技术排水固结法的目的是通过排出软弱地基中的水，从而避免地基施工后沉降并提高地基承载力。方法为首先在天然土层中增加排水途径，缩短排水距离，可设置竖向排水井。通过堆填土石对地基进行加载预压，提前完成地基沉降。根据具体情况预压荷载的大小一般为建筑物荷载的1.3 倍，堆载预压法通常与砂井法同时应用以提高地基固结速度。

1.2 换土垫层法清除路基范围内的软土，一般采用碎石土、砂砾、山皮土等材料进行分层填至原地面，压实度应达到足够要求。另外一种强制换填的方法为抛石挤压法，其基本原理为利用石头自身的重量或外力使软土层受到破坏而被强制挤出，在换填过程中应根据试验检测充分考虑石头的粒径和含量及级配，避免无法实压而引起的沉降。

1.3 电渗排水法方法为在土中插入金属电极，然后通入直流电。土中的水由于电极作用从阳极流向阴极，最后将水从阴极排出。利用电渗作用排出土中水，通过排除土中水来提高地基承载力或边坡的稳定性。

1.4 控制沉降由于软质地基的受力计算和分析模式均较为复杂，所以必须按照设计要求在规定位置埋设路肩沉降观测标进行观测，提供路基沉降数据。水平型沉降管一般采用全塑高精度测斜管，直径为7cm。水平放置于平宽路堤底部并延伸到新的护坡道。利用混泥土小方桩埋设于新路堤的护坡道外侧或拼宽桥头路堤前缘，利用测斜管观测整个软土层的水平位移情况。

1.5 土工格栅、路堤桩及搅拌桩技术土工格栅控制新老路堤不均匀变形，在路面底基层与路基之间铺设土工格栅。土工格栅一般应采用缝合搭接，其受力方向联结处需高于材料设计的抗拉强度，横向与纵向搭接长度分别应在20mm 及100mm 以上，且在铺设时不得有褶皱并拉紧固定。路堤桩一般作为软土层埋深在13m 以上的路段的桥头。在施工时为便于排水，施工场地应高于地面，碾压的压实度应达到85%。搅拌桩主要有粉喷桩、水泥搅拌桩、高压旋喷桩等，在施工中由于粉煤灰的占粘结性较弱，应用时应掺加固化剂固结成型，为加速粉煤灰混合物的流动，需应用插入式振捣器振捣。

2、高速公路桥梁施工中地基处理技术分析

下面根据在对高速公路桥梁地基处理施工的技术要点进行分析。首先，应根据施工地区具体的地质环境设计地基处理方案。考虑地基处理的相关客观制约因素，总结地基处理过程中的经验及地基处理规范和规程的涵义。设计方案中应重视对施工桥梁中的地基与施工地区具体土壤地层、流沙、地下水等情况之间的联系，并对此联系做出探讨。在实施地基处理时，可采用CFG 桩复合地基处理技术，CFG 桩的优点为施工成本低、操作简便、速度快、质量高。CFG 桩的技术应用于施工中，施工垂直度偏差应控制在1% 以内，对于桩径、桩长等其他指标应根据具体实际施工而定。

3、高压旋喷桩技术在地基处理中的应用

新疆连霍高速公路是由连云港至霍尔果斯的高速，其中星星峡至哈密段高速公路穿越山区，填土高度为5米，地基承载力为180KPa 以上，沉降量至小为300mm。采用高压旋喷桩进行地基加固处理，旋喷桩直径为60- 90cm，桩深达11- 18cm，施工为单管法。

3.1 高压旋喷桩施工技术参数首先将钻机移至设计的平面坐标空位上，探头对准空位中心，插入旋喷注浆喷嘴，并进行钻孔，两者需同时完成。水泥浆水灰比例为1：1，材料为普通水泥和掺加剂，搅拌3 分钟，喷射过程中的压力为20MPa 左右，速度为每分钟22cm，喷头旋转速度为每分钟26r，可适当提高喷神压力和速度降低回转以加大股阶梯尺寸。在完成搅拌喷后应及时冲洗注浆管等设备避免管内凝结堵塞。

3.2 高压旋喷桩技术应用要点

3.2.1 高压旋喷桩的施工的问题与处理。首先，对于应用高压旋喷桩容易出现冒浆、固结体顶部出现凹穴、压力骤然上升等问题。对于冒浆的处理主要可根据冒浆地质层情况、旋喷效果等判断旋喷参数。检查冒浆原因，若为软质土出现不冒浆或断续冒浆则可视为正常，若为空洞、通道所致可采取继续注浆。冒浆量多大为注浆量与有效喷射范围不适应，解决措施为缩小喷嘴孔径或提升旋转速度。固结体顶部凹穴的解决方法为开挖出固体顶部，灌注浆液或直接填满凹穴。压力骤然上升可设置过滤网，通过检查浆、水、风通道，加强注浆泵的保养，高压泵压力偏小需采取检查活塞、阀等零件等一系列措施进行预防。

3.2.2 高压旋喷桩质量检测。第一，做好开挖检查，开挖检查需在水泥浆凝固后进行。检查固结体的质量、有效直径、垂直度及固结体态。第二，进行钻孔检查，在旋喷桩半径处钻芯取样，观察固结体的整体性及长度，鉴定其物理性质是否符合设计要求。第三，室内试验、试样对象为钻去的试件，测验其无侧现抗压强度。第四，载荷试验，本段高速公路进行了16 组平板静荷载试验，试验结果显示，平均单桩承载力为216.5kN， 桩间图的平均承载力为101KPa，旋喷桩符合基地平均承载力为228KPa，符合设计要求。具体的旋喷桩参数表如表1 所示。

4、PCC 技术在地基处理中的应用

PCC 技术应用于高速公路地基处理其主要流程为：对场地进行平整与清理，做好控制点定位及水准点及引测交接工作。固定活瓣，将沉管压入土中，准备混凝土，搅拌混凝土并灌注混凝土至管顶，沉管灌满之后，先振动再拔管。在施工过程中应控制施工质量。在管桩施工场地附近设置基准点，并由基准点引出管桩桩位，并设置控制桩，并对其进行检查和保护。对材料严格检测至合格，采用高频率的打桩锤，桩机的垂直度和水平度应做好调整，垂直偏差应在1%以内，混凝土浇注管桩的量应大于理论计算体积。为确认孔深是否符合设计要求，需在沉管外侧或桩架上设置标尺。

结束语

公路工程施工技术控制和管理体系的构建，不是一朝一夕能够完成的，对于公路工程施工技术管理者来讲，应该不断总结和归纳自身在技术控制和管理工作中存在的缺陷和不足，并且积极在此基础上采取有效的措施进行改善和调整，以使得公路工程施工技术和管理朝着更高的水平发展和进步。

参考文献：

[1]刘松玉，陈国靖，章定文.我国高速公路软土地基处理技术进展[A].中国科学技术协会、河北省人民政府，2012：8.

[2]董永亮.东新高速公路工程软土路基施工技术研究[D].西安工业大学，2014.