某国道不良地质施工技术选择应用及质量控制

【摘 要】通过挤密砂桩、粉喷桩两种主要软基处理方法在某国道软基处理中的实践应用，从技术经济的角度进行比较分析，为公路软基处理选择更为科学的施工方案提供借鉴和参考。

【关键词】挤密砂桩；粉喷桩；软基处理；应用；技术

一、前言

软基问题，一直是困扰公路质量的技术难题。公路在通过软土地区时，路基在施工期间的稳定性和建成后的剩余沉降等是工程建设人员极为关注的问题，而地基处理技术是解决该问题的主要手段，目前对软土地基处理方法很多，各有各的长处，应用时要因地制宜，结合所处路段的实际情况定出比较好的施工方案，并从施工前期、施工过程及施工完成后各阶段进行质量控制，确保施工质量。

二、某国道工程不良地质施工技术及质量控制介绍

1、两种处理方法及质量控制措施

（1）挤密砂桩

挤密砂桩属于柔性桩，主要靠桩管打入地基灌实砂成为柱体后地基土的横向挤密作用，使土的压缩性减小和抗剪强度提高，在软基处理软弱粘性土地基中主要起置换与排水固结作用。在施工过程中我们主要从成桩的投料量、桩管提升高度、挤压时间、加水量和工作电流等方面入手进行成桩质量控制，以期达到软土地基处理的预期效果。

（2）粉体搅拌桩

水泥粉喷桩全称为水泥粉体搅拌桩，由压缩空气向软弱土层输送水泥粉状加固原料使其与原位软弱土混合、压密、通过水泥与软土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学作用等一系列物理、化学作用，形成具有一定强度的桩基，并使复合地基桩间土得到一定的改良，复合地基承载力得到进一步提高，从而达到加固软土地基的目的。施工中我们主要从施工机械、加固料、施工工艺等到方面入手进行成桩质量控制。

作为一种新的软基加固方法的深层搅拌水泥汾喷桩技术在软基处理中越来越多地得到运用和推广，由于它采用粉体作为固化剂，能充分吸收周围软土中的水分，因此加固后地基的初期强度高，对含水量高的软土加固效果尤为显著。它能将固化剂和原地基软土就地搅拌混合，最大限度地利用了原土；在搅拌时不会使地基土侧向挤出，对周围原有建筑物影响小；能按照不同地基土的性质及工程设计要求，合理选择固化剂及其配方，设计比较灵活；施工时无振动、噪音小、无污染；土体加固后重度基本不变，对软弱下卧层不致于产生附加沉降；可以根据构造的需要，用于涵洞、通道的基础处理，避免预压后反开槽施工拖延工期和工后基底发生残余沉陷。其独特的优点越来越多地被施工应用实践所证明。

经过粉体搅拌桩处理过的地基，施工结束30d后即可填土施工或其它构造物的施工。

喷粉量由室内配合比试验确定，根据土样天然含水量、孔隙比的不同，水泥掺入量应作相应变化。通过试验，每为掺灰量45Kg、55Kg、65Kg均能满足28d强度要求，实际施工掺灰量采用55Kg/m。

挤密砂桩与粉喷桩均属地下隐蔽工程，其质量控制贯穿施工全过程。

2、两种主要软基处理方法的技术经济对比

2.1 技术比较

挤密砂桩与粉体搅拌桩两种软基处治的技术比较详见表1。

技术比较（表1）

软基处理方法

技术指标 粉体搅拌桩 挤密砂桩

处理分类 化学法 物理法（排水固结）

预压期（d） 60 180

理论计算施工沉降量（mm） 160 600

理论沉降增填土方量（m3/m2） 0.16 0.6

桩距（m） 1.3 1.1

抽检频率（%） 2 2

质量检测结果 合格率（%） ≥95 ≥95

单桩承载力（Kpa） 设计值 300 300

3桩复合地基承载力（Kpa） 设计值 150 150

通过表1的技术比较，我们得知：

（1）按施工工期的要求，粉喷桩预压期明显比挤密砂桩短。

（2）当路堤填至设计路槽高度后采用等载预压，粉喷桩施工沉降量明显低于挤密砂桩。

粉喷桩的单桩承载力及复合地基承载力只要达到龄期后就能满足设计与使用要求；而挤密砂桩必须在预压排水固结完成后，才能达到设计与使用要求。

由本段实测沉降观测值（见表2）

沉降观测记录（表2）

软基处理方法 起止桩号 测点桩号及位置 观测时间（2006年） 理论沉降量（mm） 沉降结果比较（mm） 是否达到设计量

沉降量（mm）

粉喷桩 K66+140

～

K66+900中 38 52 33 26 20 8 1 178 160 +18 达到

挤密砂桩 K67+345

～

K67+800中 40 43 56 60 66 59 46 370 600 -230 未达到

K68+000中 48 52 60 62 69 55 39 385 600 -215 未达到

可以看出挤密砂桩的沉降量明显高于粉喷桩。在相同预压期内，粉喷桩的沉降量逐渐趋向稳定，而且实测值的沉降量与理论计算的沉降量相近。而挤密砂桩的沉降持续时间较长，稳定时间相对延长。

从实测记录中可以预计，砂桩要达到稳定时间即沉降量接近于理论计算的沉降量时间，按每月下沉30～40mm计算还需要8个月上下。

从目前省内软基施工的情况来看，凡是采取排水固结方式处理软基的，其固结时间均较长，大部分地段工后继续沉降，时间有的数年这久。因此从技术上比较，粉喷桩更能满足公路的使用要求。

2.2 经济比较

挤密砂桩与粉体搅拌桩两种软基处治的造价对比详见表3。

经济比较（表3）

从表3可以看出：

（2）挤密砂桩的施工沉降量比粉喷桩大。沉降越大，增加土方成本越高。

（3）从桩的价格上看，粉喷桩单桩价格较挤密砂桩高。但在相同面积情况下，由于砂桩施工桩位布置相应较密从而增加造价。

通过计算得知，挤密砂桩单桩每米单价虽然比粉喷桩少5.6元，但单位面积桩的总价比粉喷桩高41%，因此挤砂桩的造价明显比粉喷桩高。

三、结束语

判断一个施工方案的优劣，主要从技术上是否先进可行以及能否降低工程造价，节约工程成本方面考虑。特别是对于公路软基处理地段，如何控制成本、优化设计，是一个非常实际、迫切的问题。

软基处理方案的确定，要考虑预压期、施工沉降量情况、每米桩长单价、处理后的地基承载力等多种因素。挤密砂桩与粉喷桩常作为主要的软基处理方案运用于国道软基处理中。结合两种主要软基处理方法的施工应用实践、技术经济对比论证。笔者认为，在本工程中，在方案的确定 采用粉喷桩较挤密砂桩在技术上更为可行，经济上也较为合理。