公路软基施工中强夯碎石墩复合地基处理技术的应用

公路软基施工中强夯碎石墩复合地基处理技术的应用

孔令伟

昭通市昭泸高速公路投资发展有限公司云南昭通657000

摘要：随着公路工程技术水平的不断提升，强夯碎石墩复合地基技术在实际建设中得到了广泛应用，该技术不仅能够切实提升公路地基稳定性，还能够将承重力提升，防止发生地基变形情况。本文以某公路施工建设项目为实例，探讨在高速公路施工过程中采用这项技术的应用要点和施工方法，并且论述了该项技术在高含水量软土路基施工中的应用，以期对未来类似的工程起到一定的借鉴作用。

关键词：强夯碎石墩复合地基；软土地基；高速公路；施工；

引言

使用强夯的方式将地基进行排开，并将碎石和块石等散体的材料夯击入土体中，土体和散体材料墩相结合构成了强夯碎石墩复合地基【1】。该地基的特点是排水容易固结、增强了置换和压密振实，将该地基在公路施工中进行应用，不仅能够将公路地基稳定性进行有效的提升，还能够将承重力提升，防止发生地基变形情况。而且该项技术能够应用在高含水量软土路基。这篇文章将某公路施工建设项目进行了结合，探讨在高速公路施工过程中采用这项技术的设计要点和施工方法，希望对以后类似的工程起到一定的借鉴作用。

1.工程概况

该工程是高速公路施工建设项目，该项目设计方案依照双向六车道，行车速度控制在小于100km/h，60.5m的路基宽度。该公路建设的地形属于复杂多变类型，地势不平，高度差变化较大。施工前期，通过勘察该段公路可知，施工场地内具有较厚的软土地基，组成成分主要是滨海、海陆交互沉积层等，为了达到施工承载力要求，在进行软土地基施工时要采取强夯碎石复合地基。

2.强夯碎石墩的设计要点

采用强夯碎石墩在本工程中进行设计时，需要着重注意以下几个参数。（1）夯锤。圆柱形异性锤规格要使用直径1ｍ、高度2.5ｍ、重量15ｔ。使用该夯锤在夯击的过程中会产生直径为1.3m～1.5m的圆形碎石墩截面。（2）墩长。从地质报告中可知，淤泥的厚度在本工程要求在８ｍ以内。按照设计要求，碎石墩的墩长要保证能够将淤泥层穿透，并且要进入到卧持力层。（3）夯击。按照设计要求，将夯锤的夯击能控制在3000kN·m～3300kN·m范围中，所以本工程起吊夯锤的高度要保证在20ｍ～22ｍ范围内【2】。（4）设计墩位。需要保证在2.5ｍ之内的碎石墩间距，而且布置方式要按照正方形进行。（5）垫层块石。垫层块石要控制在0.5ｍ之内的厚度，在其上部是风化石渣层，厚度是0.5ｍ，所以块石垫层厚度达到1ｍ。（6）面填石强夯工作。进行填石的厚度要保证在2.5ｍ以上，填石料和喂石料在工作面是需要使用达到清洁要求的、最大的粒径在80ｃｍ之内的、混合开山石料的含泥量在5%以内的。（7）夯击次数。在进行夯击时，夯击次数通常是保证在15击以内的墩位。根据结果确定夯击20击墩位作为施工击数，并且要达到以下两个条件：设计墩长控制在2倍的总夯沉量；要保证在最后两击的夯沉量总和达到30cm以内。（8）设计满夯。在满夯施工中，夯锤规格通常要使用2.5ｃｍ之间、重量达到15t、夯击能达到1000～1500kN·ｍ，夯击2次夯点，控制2.15ｍ以内的夯点间距，设置成梅花形状。并且相邻两个夯点的搭接宽度要控制在35cm之内。

3.强夯碎石墩的施工技术

3.1主要施工机械

在施工过程中，工业起重机要使用50ｔ履带式，重锤要使用吊起15～18ｔ规格的，保证该起重机吊其的高度达到24ｍ，并配有脱钩装置和钢丝绳，各个测点的高差产生的误差要控制在100mm之内。

3.2施工技术要求

（1）施工前为了将淤泥进行挤出，需要铺填石料。在块石抛填时，施工顺序要按照由路中心向两边路基延展进行。整体的填筑要按照凸字形状来进行。在施工中发现挤出淤泥较为明显时，而且影响下一步填石作业时，需要将淤泥进行立刻挖除并且将块石进行网填。（2）在铺填石料完成以后，为了确保石料铺筑的密实度达到要求，进行推平碾压作业时需要使用推土机进行操作【3】。在推平碾压填石完成后，对填石层顶的标高要进行测量。在本工程中设置的断面要保证每20ｍ就有一个，每个断面要具有3个测点。（3）采用地质雷达检测法作为测定填石层的厚度的方法，并且每个墩位要按照顺序进行编号，通常要控制误差在100mm之内。（4）在进行施工中，由道路中心向两侧进行夯击施工。在夯击的过程中为了防止邻近的碎石受到影响，对于同一排的夯点不可以依次进行夯击，间隔跳打作为采取的方式。（5）没有进行夯击的区域不可以取喂石料，只能取自于完成夯击施工的填石面。（6）当夯坑喂料以后，墩位施工需要再次进行测放，并做好新的标志，通常测放墩位要选取不受夯击影响的区域。*（7）在施工中，需要将具体夯击过程每个单点的相关数据记录好。每次夯击时，需要使用水准仪对夯击点的夯沉量进行一次测量，测量时，需要将塔尺垂直放置。通过对夯沉量进行测量来得出强夯区的平均夯沉量。（8）在碎石墩点夯施工完成以后，再进行一次满夯，最后在场地进行平整，并且对场地的标高进行测定。将具有3个测点的测量断面设置为20m间隔。

3.3强夯碎石墩的质量检验

在强夯碎石墩复合地基完成以后，针对其施工质量进行减压施工。本工程中检验碎石墩的施工质量要通过使用地质雷达的检验仪器来进行，通常检测碎石墩的长度、形状、着底情况等。根据相关要求，通常需要检测10&的总墩数，每个墩位要设置8个测点，并且要保证其合格率达到95%以上。如果合格率不能达到95%，那么就需要对10×10ｍ方格进行普查，如果普查结果达不到要求则需要进行补夯处理。本工程检测强夯碎石墩复合地基的承载力需要采取静载试验和瑞利波检测法来实现。这两种方法的检测数量通常都需要达到3个测点和2%的总墩数。要达到95%以上的合格率，如果合格率达不到95%，就需要对40×40m方格进行补夯处理。地基静载试验的结果如表1所示。从表1中可以得出采用强夯碎石墩对软土地基问题进行处理，取得了良好的效果，达到施工要求。

表1地基静载试验结果表

４结语

处理高塑性指数的软土路基方案，有效处理方法是强夯碎石墩复合地基。以某高速公路施工实例，该公路的地基具有滨海及海陆交互相沉积层，通过采取强夯碎石复合地基方案对该项目软土地基进行施工处理。从施工效果来看，该处理方案是可行的，路基承载力和路基的沉降量经处理后都得到了明显的提高。

参考文献：

[1]探究公路工程软基施工技术的实际应用[J].张志友.中华建设.2018（04）

[2]水泥搅拌桩技术在市政道路软基施工中的应用[J].宋元明.技术与市场.2017（03）

[3]道路桥梁过渡段软基施工探讨[J].侯金合.交通世界.2017（10）