摘要：随着我国经济不断发展，高速公路对软地基有更高的要求，在平顺度上比普通公路要求更加严格。随着我国高速公路公里数不断增长，需要寻求更加高效的软地基处理技术，为我国高速公路的发展提供技术支持，具有重要的现实意义和工程意义。本文对高速公路软地基处理做出分析，探讨了软基换填和水泥搅拌桩施工技术，给高速公路施工提供参考依据。
关键词：高速公路；软基处理；施工技术
软土地基处理技术是公路建设中的关键环节，软土地基的处理质量对整个公路后期建设、工程质量和工程整体造价都产生直接影响。现在软地基处理方法有很多，例如高压旋喷桩、袋装砂井预压法及水泥搅拌桩等，这些施工工艺都需要预先掌握软地基的处理技术，采用科学有效的方法把软地基处理好，才能确保后期公路施工工艺能够平稳顺利进行。随着我国公路建设的不断发展，建设完成后的公路不均匀降沉，路面开裂等现象的出现，严重影响了行车安全，增加了高速公路的养护成本，对道路的安全性能和稳定性能等方面造成不良影响，所以我国应该加大对软地基处理技术的研究，尽早解决软地基处理的技术难题，确保公路建设能够平稳发展。
1.工程简介
高明至恩平高速公路位于广东省中南部偏西，属南亚热带季风性湿润气候，受南海海洋性气候影响，夏秋季炎热多雨，常有台风侵袭。冬春季受寒潮影响出现霜冻或低温阴雨天气。高明至恩平高速公路主要穿越水塘及地势低洼的山区农村，线路以路基工程为主，设计双向六车道标准，车速达到120公里每小时，线路与河流、现有道路交叉处采用桥梁形式跨越。沿线软土主要呈点状或袋状分布于水塘或地势低洼的山间洼地或山间谷地中。受地表、地下水的长期浸泡，地基承载力较差，施工前需要对软地基进行技术处理，才能达到施工质量标准，确保通车安全。地质勘探单位对施工路段进行前期勘探，勘探调查结果如下：表层土壤多淤泥、耕植土、粉质粘土及泥炭土，在色泽上表现为杂色，土质松散，硬度较低。地基土承载能力较差。第一层土为淤泥、淤泥质粉质粘土及淤泥质细砂。第二层土壤呈灰色质地，密度较高，主要为粉砂岩，局部存在花岗岩。
2.软基处理施工方案
根据现场勘察的地质情况和施工要求，高明至恩平高速公路的软基处理方式为：①软土底面埋深不超过3米的路段采用软基换填处治；②填土高度超过8米、软土底面埋深超过3米的软基路段，采用双向水泥搅拌复合地基处治。
3.软基换填技术
软基换填是现有土木建筑工程中常用的一种处理方法，深度小于3米的浅层软土地基，土壤多淤泥、耕植土、杂填土、暗塘、粉质粘土及泥炭土的地基土多采用软基换填处理方法。换填施工方法采用机械碾压法，采用推土机、压路机或羊足碾压实地基。施工时先将软基范围内的软土全部挖除，然后将挖除后地基进行压实碾压，分层铺设、碾压石屑、全风化土或片石等材料。为保证压实的质量，机械设备碾压时控制碾压的速度尤为重要，一般压路机不超过0.5千米/小时；振动压路机不超过2千米/小时；羊足碾不超过3千米/小时。分层碾压时需注意做好排水设施，防止因积水或雨水下渗对路基造成破坏。
4.水泥搅拌桩技术
在填土高度超过8米、软土底面埋深超过3米的高速公路软基路段，需要采用水泥搅拌桩进行地基处治，水泥搅拌桩直径为0.5米，间距为1.5米，深度5米以上，呈正三角形分布。
4.1材料要求
搅拌桩水泥使用的是国产42.5普通硅酸盐水泥，水灰比在0.45到0.5之间，水泥比例要达到百分之十五以上。室内定件采用蒸立方体，模具尺寸为70.7毫米的正方体，在参入水泥后搅拌振实。在处理完填料土壤后，放入到模具中，调料搅拌均匀，保证上下两个断面均匀平整，盖上朔料布，防止水分挥发导致水泥开裂。
室内抗压强度试验采用的应力测试方案，在基础测试之后进行逐级加压，检测件需要保持水平，加压测试中出现测试件变形时，继续加压直至测试件破坏。测试件的稳定性标准需要达到每分钟变形小于0.5毫米每分钟，测试件的破坏标准需要在应力不变的情况下，测试件持续保持形变，并产生的裂纹不能控制。
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4.2施工工艺
1）定位；启动起重机起重物件，悬吊搅拌机到制定桩位处并居中放置；
2）搅拌下沉，等深层搅拌机的冷却循环水水温保持正常后，开始搅拌，让后降低搅拌机水平位置，开始切土搅拌，搅拌机下沉速率由电机电流进行控制，保持中等水平；
3）制备水泥浆前应该确定好最佳的水灰比，然后用最佳的水灰比配置水泥浆，要求制备的水泥浆不能有离析现象出现，在压浆前将其倒入模具中；
4）喷浆搅拌提升；在深层搅拌机距离孔低0.5米时，将水泥浆倒入地基中，泥浆注入速度保持在0.5MPa左右，在搅拌机到达孔低后，原地喷浆30秒，然后再缓慢提升，提升速率需要严格控制，慢慢提升至孔顶；
5）重复搅拌下沉、提升，当搅拌机到达桩孔指定深度后在缓慢提升至地面，确保周边软土与水泥浆能够充分搅拌均匀混合。在重复搅拌时，需要采用叶片反压进行二次搅拌；
6）移位；在完成了整个单桩搅拌浇灌后，搅拌机移至下一桩位。
4.3试桩
为了得到各种施工参数，方面下一阶段的大面积施工，在注浆结束后要进行参数测试，俗称试桩。
1）掌握满足设计的喷浆量的各种条件参数，例如喷浆数度、下沉速度；
2）掌握下钻速度和提升速度；
3）掌握下钻时和提升时的阻力，然后选择适合厚度的搅拌叶片；
4）在桩成型的28天后，检测测试其容许承受的压力和承载能力，通过数据分析其是否已经达到施工要求；
5）工艺性试桩的数量一般需要工程师先前进行确定，在同种地质条件下，需要的试桩数量不少于3根，在具体情况下具体分析。
4.4质量检测
考虑到水泥搅拌装置属于地下施工设备，其施工工期较长，对水泥桩有很高的要求，所以采用监理旁站的检测机制。在施工过程中必须时刻检查水泥搅拌桩的长度和质量，确保每根搅拌桩都符合工程质量要求，并且对每根搅拌桩都做好记录，出现异常情况及时进行处理，采取适当措施或者直接更换。在桩成型七天内挖出0.5米的桩头，观察其均匀性和直径大小。并且采用轻便触探仪对桩柱的2%进行抽检。
5.结语
综上所述，由于高明至恩平高速公路软基段施工时，地基质量较差，存在比较厚实的淤泥土壤，在施工前需要先对其进行软地基处理。因施工工期较为紧张，而且要防止施工后出现地基沉降现象，所以采用了软基换填和搅拌桩的方案。这种软基换填施工工艺和水泥搅拌桩的施工工艺结合进行的方式比较适合此类型的工况，为今后其他施工单位提供技术参考。
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论文作者:曾勇,王堂春
论文发表刊物:《基层建设》2017年3期
论文发表时间:2017/5/5
标签：地基论文; 高速公路论文; 水泥论文; 搅拌机论文; 技术论文; 水泥浆论文; 恩平论文; 《基层建设》2017年3期论文;