张兆元

（中交第二公路工程局有限公司，陕西 西安 710000）

复合地基技术在高速公路软基处理中的运用

张兆元

（中交第二公路工程局有限公司，陕西 西安 710000）

对软土路基鉴别方法及复合地基技术进行简要介绍，以国内某高速公路软基处理为例，探讨粉喷桩法、碎石桩法复合地基技术在公路软基施工中实际应用，并对复合地基技术应用效果做出评价，旨在为相关研究提供一定思路。

复合地基技术；高速公路；软基处理

【引 言】

良好的软基处理，对保障客运安全运营意义重大，高速公路软基处理属于系统化工程，施工比较复杂，需要在施工时兼顾到施工地点的地质环境及土质等因素。为充分减少软土路基整体或局部沉降等病害，要对地基处理施工技术进行优化。现阶段，复合地基技术在高速公路软土路基施工中的应用越来越广泛，为软基处理带来更多方向。

1.软土路基鉴别方法与复合地基技术

1.1 软土路基鉴别方法（1）外观：通常情况下，观察到灰色细粒土，基本上可以断定为软土路基；（2）含水量：这里所指的含水量是指软土的天然含水量，可通过相关试验进行测定

（3）强度：利用十字板剪切技术，来对土质强度进行测量，进而判定是否属于软土路基范畴；

（4）孔隙比：指在天然状态下，软土粒与孔隙之间的体积比，可通过测量土粒比重、天然密度、含水量开确定孔隙比[1]。

1.2 复合地基技术

在天然地基内部添加钢筋等材料，即是所谓的复合地基，能够对天然地基进行有效处理，使局部土体稳定性得到进一步强化。复合地基由两个部分组成，一是天然地基，二是被改良后的地基土体。在荷载力的影响下，复合地基将承担大部分荷载作用。

2.复合地基技术在高速公路软基处理的应用

2.1 工程实例

以国内某高速公路建设为例，探讨复合地基技术在高速公路软基处理中的实际应用。该高速公路建设情况详见表1。

表1 该高速公路建设情况

本工程地处冲击平原，软土层广泛部分，局部缺失，且分布无明显规律。地质报告显示，软土层包括两层，首层软土主要由人工填土、亚粘土、砂性土及岩石风化层。第二层埋深较大，厚度变化在0.7-15.4m。

2.2 粉喷桩法

通过详细分析及科学论证，最终决定采用粉喷桩法进行复合地基处理。粉喷桩法能够有效利用压缩空气作用，充分采用粉体喷射搅拌设备进行钻孔处理，进而采用粉喷方法将水泥、砂石等固体施工材料喷进需要进行处理软土层内部。粉喷桩法以雾状形式进行喷射，通过再次搅拌、压缩处理工艺最大程度吸收软土内部水分，并在此过程中产生一定物化反应，最终固结软土层，使其能够承受更大荷载力。应用粉喷桩法，能够形成性能良好的桩体，进而增加软土路基的稳定性及强度。另外，在采用粉喷桩法时，由于其预压时间较短，且能够快速形成强度较高的结构体。权威研究认为，通常含水量在30%左右的软基处理时，比较适宜采用粉喷桩法[2]。本高速公路建设工程软土层最大含水量为29.6%，因此适宜采用粉喷桩法进行施工。表2为粉喷桩法主要控制要求。

表2 粉喷桩法质量控制主要要求

2.3 粉喷桩法复合地基处理要点

由于此层沉降发生在近期，因此工程性质比较差，受到施工的扰动作用后，部分软土变成稀泥。根据实际情况，在采用粉喷桩法复合地基处理方法时，要从以下几个方面进行质量控制：

（1）水泥控制：本路段施工过程中，将水泥用量严格控制在20000吨之内，为充分保证施工进度，并控制施工质量，要选择质量较高的水泥材料，并使其固定用在与之对应的钻机上，防止材料之间发生掺杂。

（2）桩身控制：施工过程中，要对粉喷桩身的尺寸进行合理控制，处理时要严格按照5%-10%左右的频率，对桩长进行随时检查。检查粉喷桩桩径时，通常要使用铁锹向下挖10cm左右的深度。

（3）搅拌控制：软土与水泥的均匀搅拌，是提高粉喷桩法施工质量的关键，能够有效保证桩体自身的强度[3]。通过长期实践工作证实，对粉喷桩进行二次搅拌，能够有效提升施工效率，对施工质量具有较大的影响。

（4）桩径控制：本工程根据实际需要，将粉喷桩径设计为0.5m，其桩长则根据具体状况进行科学设计，长度合理控制在5-10m。根据实际需要，将粉喷桩平面布置成梅花形状，并在涵基下、近桥台25m范围内将桩距布置为1.2m，外桩距则为1.5m。

2.4 碎石桩法复合地基处理要点

本工程部分路段采用碎石桩法复合地基处理方法，这是由于此路段地下水位相对比较高，且上部土质主要为亚砂土，厚度在1.1-1.5m之间，中部位置在地下水位下部，粘粒含量＞10%，且厚度在1.9-2.7m之间。下部土质为亚粘土，厚度

3.2 -3.7m。根据施工人员科学评估，认为此段采用碎石桩法进行复合地基处理更为合理，详细施工控制要点如下：

做好准备工作，对施工现场进行平整处理，避免地面、高空相关物体对施工产生不良影响。测量防线，准确确定桩位。桩机就位后，要对桩管的位置进行矫正，检查桩管长度。施工时，要严格按照“由外向里”的施工顺序进行处理，相邻的桩位要进行间隔性跳打。振捣、拔管等处理要严格按照施工要求执行,有效提高桩管，使其高于地面位置后停振，移动桩机至另外桩位进行重复性作业[4]。施工过程中，若发现软土层中存在大量淤泥，且对正常施工造成影响时，应及时停工，并进行对症处理。打桩过程中，要隔行进行跳打，避免土层及土体发生严重变形，同时也防止出现斜孔现象。

3.复合地基技术应用效益分析

高速公路建成后，经历多次雨水浸泡，通过对采用粉喷桩法、碎石桩法的路段的连续

性监测，发现在近三年的使用过程中，该高速公路路面平整，软土地基具有较高的稳定性，桥头、涵头未出现显著的地基下沉情况，也无明显跳车现象。说明采用粉喷桩法、碎石桩法等复合地基技术处理高速公路软土路基，效果明显持久，可在未来相关建设项目中加以推广。在实际工作中，要重视复合地基技术的关键作用，并在此基础上结合实际施工情况，不断对复合地基技术进行完善，进一步满足高速公路建设需要。

【结束语】

软土地基是公路建设过程中常见的施工问题，由于其形态复杂多变，往往对地基处理质量提出更高要求。为此，在对公路软基实施相应处理时，需首先结合施工场地质情况，详细分析施工过程可能出现的风险问题，进而采取行之有效的处理方法。本文主要对粉喷桩法及碎石桩法复合地基处理方式进行分析，提示在实际工程中，要根据实际情况选择施工方法，保证高速公路路基工程的稳定性，并减少成本支出，在保证施工质量的同时，要兼顾到软土地基处理的经济性。

[1]韩史旭征立志.邢衡高速公路软土地基CFG桩处治技术优化研究[D].长安大学，2012.

[2]洪勤.PTC管桩复合地基在高速公路软基处理中的应用[J].现代交通技术，2012，13（03）：12-15.

[3]张超.管桩复合地基法在高速公路软基处理中的应用研究[J].黑龙江交通科技，2012，18（09）：2-3.

[4]彭俊杰，辛酉阳.CFG桩复合地基在化新高速公路软基处理中的应用[J].粉煤灰综合利用，2011，21（06）：48-50.

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