特殊路基处理技术及实践分析

特殊路基处理技术及实践分析

李波

上海千年城市规划工程设计股份有限公司， 上海市 闵行区 201108

摘要：近年来，我国的公路工程建设有了很大进展，其路基施工技术也越来越先进。为了保证公路路基的稳定性和耐久性，必须重视公路路基的施工质量，才能真正提高公路工程质量。本文侧重于特殊路基的处理方式，分析了目前公路基施工技术方面的难点与要点，希望能为今后我国特殊路基的施工和处理提供一定的理论帮助。

关键词：市政道路路基；施工技术；特殊路基方面；重点分析

引言

公路建设过程中常遇到特殊地质环境，振冲法的使用成为改善地质条件的关键技术。该技术最初在砂性土地基中取得广泛应用，随着技术的不断成熟，后续被应用于软土地基等多种施工环境中。振冲法加固技术具有适用能力强的特点，通过对地基的加固处理，可达到控制变形的效果。由于该方法对设备与材料没有特殊要求，具备低成本、高效率的施工优势，一直是地基加固中的主要方法。

1特殊路基处理技术

1.1排水固结技术

该方法较常见，采用超载预压的方式加速软土的排水固结，实现提高软土地基承载力的目的。排水固结技术中又分为袋装砂井、砂井、塑料排水板、堆载预压、真空预压、井点降水等处理方法。施工中要严格控制砂井灌砂量、垂直度、板或桩间距离，确保满足施工规范要求，实现对软土地基的有效处理。

1.2振冲法

振冲法施工需使用振冲器，该设备可提供水平振动力。软弱土层施工环境中，当形成水平力后，在其作用下会持续扰动孔壁，伴随该作用力的改变，当其与地基土约束力达到平衡关系时，将形成桩孔，在此基础上振冲器向其中注水，以达到清理孔内泥浆的效果。桩孔规格无误后，向其中分段填料（宜采用级配碎石等具有较大硬度的材料），振冲器运行并给予激振力，在其作用下填料被挤入土层，提高整体密实性，砂石发生相互作用并充分咬合后，最终形成稳定性较好的砂石桩体。此时，天然地基状态得以改变，成为性能更好的复合地基，为后续施工提供了良好条件。桩体向下进入持力层后，从压缩模量的角度来看，桩体的性能要明显超过软弱土层，在桩土等量变形的条件下，荷载转移到桩结构上，缓解了原地基土荷载过大的问题。基于振冲碎石桩法的应用，可发挥出振动挤密的效果，形成的砂石桩具备较高的抗剪能力，在特殊路基条件下能够有效改善地质条件，具有优良的加固效果。

1.3强夯法

强夯法一般应用于软土地基中，淤泥质土与耕植土等软土厚度较小时的情况，这样的软土土质深度为4.0~6.0m。运用强夯法，可以在简化路基施工流程的同时加快施工进度。但该方法在施工时会产生噪音，因此，为了该方法能够被顺利实施，施工人员应该在施工之前做好民意调查，并且根据实际情况，制定合理的管理办法，以减少对周围群众正常生活的不良影响，以保证施工进度能够正常进行。

1.4换填技术

将特殊路基挖除，然后以碎石、砂卵石、砂砾石等强度较高的填料，或土工合成材料进行分层回填、碾压、夯实，使其达到规定压实度。该方法适用于处理淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土等厚度在3m以内的软土地基。

2特殊路基处理的实践

2.1工程概述

某公路工程全长22.5km，路基宽24.5m，设计时速120km/h。其中，K12+520—K13+240段为特殊路基，厚度在1.5～2.8m之间，通过对比不同施工技术和方案，最终决定采用抛石挤淤技术对该段特殊路基进行处理。

2.2特殊路基处理工艺流程

2.2.1施工准备工作

施工前调查现场地下水埋深，确保后期排水顺畅，并修筑施工便道。加强片石质量控制，做好质量检测工作，保证片石强度大于20MPa、石料均匀、无裂缝。进行施工技术交底，了解抛石挤淤技术的目的、作业流程、质量控制要点。

2.2.2砂石桩施工要点

（1）成孔：此环节施工中，振冲器是重要的设备，可提供激振力与压力水，加之设备的自重作用，即可破碎土体直至设计深度，持续作业后可得到一系列桩孔。（2）清孔：受钻进作业的影响，孔中黏粒等物质在与水混合后生成浆液，由于此混合料的黏度较大，因此加大了填料下沉难度。为确保成桩质量，顺利成孔后必须将残留在孔内的泥浆清理干净，可使用压力水处理，以便为后续填料作业创造良好条件。此环节在很大程度上决定了振冲法施工质量，因此，要提升作业规范性，将各项操作落实到位、（3）填料：向孔内倒入预先拌制完成的桩体材料（根据工程要求，可选择级配碎石等），填料过程中安排人员兼并振动，遵循少量多次的原则，即严格控制单次加料量。（4）振密：选择振冲器，在其作用下提升填料的密实性，令填料有效进入孔壁，可达到扩大桩径、提升桩间土稳定性的效果。伴随振密作业的持续推进，孔壁土体具备更优良的约束力。施工中需不断提升设备的电流值，此时振动荷载呈不断增加的趋势，从这一关系来看，通过分析振冲器电机电流值，可以较准确地掌握桩体密实情况。严格控制振密电流，此处设置为90A。

2.2.3碾压与夯实施工

路基宽度小于5.0m的地段，采用小型振动压路机和手扶式振动压路机碾压，边角地带采用冲击夯进行夯实；路基宽度大于5.0m的地段用大型机械碾压。路基压实需严格按设计要求进行施工，保证其达到相关技术标准要求。特殊路基处理施工中，应在挖台阶的过程中向上分层进行填筑，确保路基边坡的稳定性。选择优质填料，按设计图纸选择渗水材料进行填筑，完善排水措施。做好填料各性能指标检测工作，填料检测合格后，由自卸车运至路基填筑段，根据松铺厚度，采用方格网控制路基的填料量，严格按网格倒料。用平地机和推土机根据试验段确定的最佳含水量、松铺厚度分层摊铺碾压。碾压流程为：静压1遍，弱振1遍、强振2～3遍、弱振1遍，最后静压2遍对表面平整收光。碾压遵循“先轻后重、先慢后快”的原则。直线段先外后内，由两侧路肩向路基中心碾压，曲线段由内向外侧路肩进行碾压。碾压时沿纵向重叠40cm，横缝衔接处搭接长度不少于2m。如在碾压过程中表面水分散失过多，需及时洒水，对不平处及时进行人工找平。路基的基床表层铺筑外侧超宽50cm，路基全部填筑施工完成后进行刷坡处理。碾压完成后需进行压实度检测，立即修复检测不合格的部分。

2.2.4效果检测

（1）桩间密实度：在所有桩结构中，以随机抽取的方式获得297根桩，分别对其展开N120动力触探试验，通过此方式掌握桩身的密实度。所得结果表明，桩体均匀性较好，密实度优良。（2）复合地基承载力特征值：在施工区域设置静载荷试验点，总量为48个，经分析后得知该指标≥160kPa，因此与预期要求相符。（3）垫层质量：此处选择的是灌水法密度试验，经检验后得知λc≥95%，因此满足预期要求。（4）弯沉测量：设置弯沉值测量点，本段施工中该测点总量为256个，结果表明，弯沉值＜313，达到预期要求。（5）变形监测：公路正式运营且经过两个雨季后，通过对实际情况的分析得知，总沉降量得到有效控制，未出现明显沉降差，整体通行状况良好。

结语

综上所述，根据路基的特殊性，需要采用更加合理有效的施工工艺，在考虑施工现场各种影响因素的基础上，优化施工方案。因此，为了满足当前公路建设质量的要求，需要对专用路基的技术方法进行不断的探讨和分析。

参考文献

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