路基施工技术浅议

【摘要】近年来，随着我国高速公路建设的快速发展，广大的公路建设者对不良地质段路基工程的施工技术进行了大胆的探索。对碎石桩复合地基、大型支撑渗沟、土钉支护技术、柔性支护结构等为代表的一系列不良地质段路基施工新技术的应用，为不良地质段路基处置技术的发展开创了新思路。

【关键词】路基；施工

一、是公路建设质量和运营质量的保证

不良地质段路基在路基工程中所占比例虽然不大，但若处理不好，不仅影响路基质量，造成路基病害，甚至酿成工程灾害，中断交通，影响道路运营和增加养护维修费用。因此，不良地质段路基是影响公路建设质量和运营的关键。作好不良地质段路基的施工是提高公路建设质量的保证。

二、是提高公路路线质量的根本保证

为避免出现不良地质段路基而采取绕线避开的办法，常会导致路线标准降低，这对于低等级公路或许是可行的。但高速公路和一级公路由于线形标准高，绕避不仅会严重降低线形质量，而且将增加路线长度，反而使工程总造价增加。而通过不良地质段路基处治，可以避免由于路线绕避导致的公路线形标准降低。

三、有利于促进我国主干线公路网的建设

1.软土路基

软以饱水的软弱黏性土沉积为主的地区，称为软土地区；以泥炭沉积为主的地区，称为泥沼地区。软土在我国沿海、沿湖、沿河地带有广泛分布；泥沼在我国兴安岭、长白山、三江平原及青藏高原等地区亦有广泛分布。我国软土按其成因可分为4大类，按其沉积环境的不同又可分为9种类型，见表1-2。

2.软土的类型及特征

软土和泥沼沉积物，都具有天然含水量大、孔隙比大、压缩性高和强度低的特点，在其上修建公路时，容易导致路堤失稳或沉降过大而出现路基、路面破坏等问题。

对软土路基的处置方法的选择应因地制宜，就地取材，优先考虑当地具有的处治材料。浅层处治通常采用换填法和抛石挤淤法；砂垫层和土工合成材料加筋方法是局部软土处理的常用方法；堆载预压、袋装砂井和塑料板排水等方法是厚层软土路基处治的常用方法。本文重点介绍过去不常用而近年来越来越频繁使用的一些软土路基加固技术，如振冲碎石桩、CFG桩、碎石注浆桩及强夯法等方法。

四、振冲碎石桩加固软土路基的施工技术

碎石桩处理软土地基有施工工艺简单、成桩速度快、工程造成价低等优点。近年来，较频繁地应用于我国高速公路软土路基处理中。

1.振冲碎石桩加固机理

由于淤泥质黏土属饱和软土，碎石桩起着置换软土的作用。对于软弱层不太厚的情况，桩端可以直接作用于下部硬岩层，此时复合土层中的桩体在荷载作用下会产生应力集中现象，由于桩体的压缩模量远比软土层大，故而通过基础传给复合地基的外加压力随着桩、土的等量变形会逐渐集中到桩上去，从而使软土承担的压力相应减少。结果，与原地基相比，复合地基的承载力明显提高，压缩性显著降低。如果软弱土层厚度较大，桩体也可不贯穿整个软弱土层，软弱土层只有部分厚度转变为复合土层起着垫层的作用，将荷载引起的应力向四周横向扩散，使应力分布趋于均匀，从而提高地基整体的承载力，减少沉降量。

在振冲制桩过程中，由于振动、挤密、扰动等作用，尽管地基土中会出现较大的附加孔隙水压力，但随着时间的推移，原地基土的结构强度有一定程度的恢复，孔隙水压力逐渐向桩体转移消散，其结果是有效应力增大，颗粒结构重新排列，形成比较稳定的颗粒接触关系，孔隙数量显著减少，土的结构趋于致密，稳定性增强，强度不断增大。

碎石桩在地基中还起着竖向排水通道和提高土基抗滑能力的作用，大大缩短了孔隙水的水平渗透途径，促进了土中孔隙水压力的消散，提高了饱和黏土排水固结的能力，使沉降稳定加快。

2.振冲碎石桩的设计

根据勘察资料、工程变形和承载特性的要求，确定经处理后的复合地基要求达到承载力特征值。在设计时其承载力计算采用下式初步确定：fspk=[1+m（n-1）]fsk。式中：fspk――复合地基承载能力特征值；fsk――桩间土承载能力特征值；n――桩土应力比；m――面积置换率，m=d2/ 。其中，d为桩的直径；de为等效影响圆的直径，对于等边三角形取de=1.05s，s为桩的间距。

碎石桩桩位布置可采用梅花形满堂布置，选定桩径、桩距。利用上述公式，取桩土应力比为4，计算所得处理后的复合地基承载力特征值是否满足要求，如不满足，则改变桩径、桩距再试算，直到满足要求。

3.振冲碎石桩的施工

施工放样：根据设计文件提供的控制点坐标测放控制轴线和桩位，桩位测放点与设计桩位的允许偏差不大于50mm；造孔及清孔：振冲器嘴中心对准桩位，允许偏差不大于50mm；制桩：填料制桩从孔底开始，自下而上逐段进行，清孔结束和第一次填料后，振冲器振到桩底，中间不得漏振，杜绝产生断桩，控制每次填料量和振冲器的提升高度，以确保加密段长度控制在300～500mm，并保证达到加密电流值以后的留振时间，使节桩体密实、桩径应达到设计要求，桩顶中心与设计桩位允许偏差不应大于0.2d（d为设计桩径）；铺设垫层：成桩后立即铺300mm厚的碎石垫层，利用铲运车向前投料同时碾压垫层，使之密实。随着施工向前推进，已施工部分可作为碎石堆场进行预压，完成一个施下段再用带振压路机振压，以利于地基上中水的排出并加快地基土的固结速度，使上部荷载分布均匀，沉降均匀化。