公路软基处理中复合地基技术的应用探讨

　　随着社会经济水平的发展，我国的公路建设也得到了较快发展，公路建设中常遇到软土地基，在软基上修筑路基，若不对其进行处理，易发生路基失稳或过量沉陷，影响到公路使用的安全性，甚至导致公路发生破坏。复合地基是由复合土层组成的地基，荷载作用由基体和增强体共同承担，随着其研究的深入，这一技术在工程界的应用愈加广泛。

 

　　一、工程概况

 

　　某公路全线为双向4车道一级公路，该公路路段位于我国的北部，属大陆性干旱以及半干旱性气候，该公路路段表现为冬季寒冷、夏季酷热。该公路软基处理中，应该可以确保行车速度为100km/h，公路软基宽度为1×0.75m，公路软基的总长度为28.625km。

 

　　二、复合地基技术在公路软基处理中的应用

 

　　1、复合地基技术

 

　　复合地基由人工制作的加强体和被挤的桩间土（天然土层）共同组成的一种人工地基，目前工程中常用的有水泥土搅拌桩复合地基、砂桩地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基、振冲桩复合地基等多种。在复合地基中，构成的桩体的材料模量和强度较软土大很多，且与天然软土地基相比，其整体受力更均匀，采用复合地基对软基进行处理后，在荷载作用下，上部结构荷载通过垫层，传递给桩体，桩体通过膨胀或桩侧摩擦力和桩端承力同时传递给地基土体，由桩体和地基土地共同承担荷载，从而提高地基承载力。工程实践发现，与天然地基相比，复合地基提高承载力1～4倍，且费用较低、技术简单。

 

　　2、公路软基处理中复合地基技术的应用措施

 

　　在公路软基处理中，应用复合地基技术，应根据公路软基的特性，选用合理的技术，本工程根据工程实际情况，应用成本较低的粉体系列，实现深层搅拌桩以及应用碎石桩来处理公路软基。

 

　　（1）应用复合地基技术需满足的条件

 

　　公路软基应用复合地基技术中，在桩长与平面布置方面，应该满足经济合理、确保公路沉降量、承载力，并可以结合工程地质条件，在公路软土不太厚时，可以应用粉喷桩、碎石桩复合地基技术。在针对不同结构的公路软基处理中，复合地基设计中应注意主次分明，实现对软基的均匀过渡；确定基底平均压应力，用较大桩间距的混凝土结构，满足公路软基设计刚度与整体的稳定。

 

　　（2）砼芯砂桩复合地基技术

 

　　在公路软基处理中，应用砼芯-砂桩复合地基，对公路软基的加固效果显著，也可以提高预制混凝土桩的强度。其具体应用中，主要采用振动沉管以及长螺旋方式成孔，可以在孔中心内设立预制直径为20cm的钢筋混凝土桩，也就是复合地基技术中的复合桩体芯，并且其四周进行灌砂形成桩壳。砼芯桩起承受荷载的功能，砂壳起加大芯桩侧壁摩阻力与竖向排水的作用，同时为防止上部荷载作用中砼桩被破坏，公路软基处理中，可以控制成桩体低于地面20～30cm左右，并进行人工修整，确保桩头上部形成圆锥形凹槽，可以对其灌入级配碎石进行压实，并铺设厚约50cm的砂石垫层与土工格栅，构成对公路软基处理中的复合地基。（3）实现粉体喷射深层搅拌桩加固

 

　　在公路软基处理之中，针对公路软基处理应该符合经济合理原则，采用基于水泥系粉体喷射搅拌桩的复合地基技术，在分析公路软土性质以及水泥土配合比的前提之下，优化设计复合地基施工方案。可以将桩径为50cm的桩，在路肩10m以及路肩外侧边坡5m的位置之上，按等边三角形的排列顺序，公路软基处理时可以确保桩间距达到1.7m，水泥的喷入量也应该控制好，根据复合地基设计要求在成桩后，确保桩身水泥土可以容许的承载强度为600kpa之后，可以用DPP-5型深层喷射搅拌水泥与土混合，对于桩身上部的4m位置可以分2次进行搅拌，在距地表0.5m处的软基处理中，可以停止喷粉。

 

　　（4）提高公路软基抗沉降水平

 

　　采用冲碾补压方式，可以提高公路软基处理中的密实度与均匀性，减少公路软基工后沉降与差异沉降，提高公路软基整体稳定性及强度。应用复合路基技术节约筑路材料，有利于保证工程质量，很好地解决公路变形、沉降问题，确保公路软基的压实标准，保证工程质量。在公路软基项目施工中，应该做好对公路软基地质勘测检查工作，针对公路软基的地形、地貌以及水文地质进行考察，认知公路软基的承载力，严格把关，优化公路软基排水系统【3】；做好公路软基的地面与地下排水。对于公路软基施工中，工后沉降标准为桥头路段软基不大于10cm，涵洞以及通道的基础沉降不大于20cm；在地基承载力方面，应该确保复合地基承载力满足公路设计要求；同时，确保复合地基的稳定性满足路基稳定性需求，在设计填土荷载以及路面荷载作用下，提升公路软基稳定性。在公路软基施工中，应用复合路基技术，加强对路基填料进行质量控制工作，应该严格复合路基中填料，依据当地的土壤习性，进行筛选，以确保填料符合公路软基施工标准。路用材料必须要有监理工程师批准后才可以进场使用，并且对于水泥品牌，应该选用质量稳定性、生产数量高的水泥，基层设计中，软基厚度一般应该保持在15～22cm，采用合理的办法处理路面弊端，确保复合地基技术中混合材料能够控制在最佳含水范围内。同时做好公路软基施工处理的监测工作，加强对关键工序的质量管理工作，建立质量监督体系，加强对复合地基施工中的质量检验，拒绝不符合设计规范的产品进入施工场地，应该将对公路软基进行变形操控，降低施工中的安全事故风险。

 

　　（5）应用效果分析

 

　　在公路软基处理之中，应用复合地基技术，促进桩土间的变形协调，通过对公路软基处理现场取土试验，分析砼芯砂桩承载性状影响，发现桩间土的沉降非常明显。检验公路加固效果，表明桩身水泥土强度以及承载力均可以满足设计要求，在公路软基施工期，其路基中心点的实际沉降量为4.5cm，路况良好。

 

　　三、结语

 

　　在公路软基处理之中，应用复合地基技术，可有效控制软基沉降，确保公路软基处理质量。在应用复合地基技术的公路软基设计中，可以对公路软基进行排水加固，朝“综合作用”方向发展，提高公路软基处理的经济幅度，具有实用应用价值。

 

　　参考文献

 

　　[1]韩剑波，郭强.浅谈公路振冲碎石桩软土复合地基施工技术措施[J].建材发展导向（下），2013，（3）：249-250.

 

　　[2]李文超.公路软土复合地基中振冲碎石桩的应用技术[J].商品与质量·建筑与发展，2014，（5）：190-190.

 

　　[3]张玲.双向增强复合地基承载机理及其设计计算理论研究[D].湖南大学，2012.