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摘要：针对目前我国高速公路建设中存在的软土地基结构易发生不均匀沉降和失稳的问题，以江苏某高速公路软土地基工程的实际情况为研究对象，对桩基础处理技术与土工织物复合冲击碾压法两种典型的高速公路软土地基处理施工方法进行了研究，并选择部分典型施工段加强了沉降检测和对比试验。
关键词：软土地基；公路工程施工；技术研究
前言
由于我国地域辽阔，地形、地质条件复杂，软土地基结构广泛分布。软土层具有较低的抗腐蚀、抗剪切、低渗透、高含水率等特点，在软土路基地区修建公路工程时，容易出现路基整体结构不稳，造成不均匀沉降和失稳，严重影响公路建设质量和正常运营。软弱地基是公路建设中的一大顽症。当前公路建设软土地基施工中，主要从软土地基基础处理和软土地基施工两方面入手，如目前常用的石灰桩法、灰土桩、化学灌浆等软土地基处理施工技术，以及排水固结法、砂桩法、深层混凝土搅拌法、高压喷射注浆等，均取得了较好的应用成果。
1.软土地基工艺处理
1.1CFG桩地基处理施工
桩法是以大量粉煤灰、水泥、石屑、碎石等为原料，经多次搅拌，使其均匀成型，具有粘结强度高的特点，是一种利用桩、桩间土和褥垫组成复合地基处理方法。由于 cfg桩可以大大加强和提高建筑物的地基承载力和排水性能，其造价也比传统的预支桩、碎石桩低，所以被用来处理该段软土地基。
（1）施工工艺
一般来讲，cfg桩在基层施工时应直接采用 cfg桩+堆载-砂浆预压+基层碎石注浆垫垫基层、钢结构等方法。对桩基础软土地层及地基的施工处理，采用了桩基础振动、桩基础下沉管、桩基础复合施工处理技术。针对各段路基基础结构的设计特点，将该段桩基总长5 m，桩基间距15 m，桩径40 cm，每段桩基表面分别敷设一层厚度30 cm的硬质碎石层或褥垫为基层，图2为 CFG桩基基础结构。
（2）材料设备选择
碳纤维桩原料主要有水泥、砂、石子、粉煤灰等。本论文的水泥采用325#普通硅酸盐水泥，以碎石和中粒径的石屑为粗骨料，细骨料中以三级或三级以上的粉煤灰为原料，起着低标号作用。水泥∶砂∶石子∶粉煤灰∶泥浆和水的固体混合物及配合比应尽量选用233∶818∶1189∶71∶188。按照管路工程施工进度安排，要求每天至少完成70根上沉管总长5 m的施工作业。使用DZ80、DZ90两种型号共14台振动沉管机，满足 CFG桩身直径小于80 cm的施工要求。其它设备包括取土机，搅拌机，混凝土输送泵，搅拌机等[1]。
（3）CFG桩施工工序
为了继续施工p.cf g桩段，还必须在施工前和施工后建造一个临时施工排水沟，以最大限度地减少和继续提高施工地表水含量，以便随后清除垃圾和进行排水灌溉。对需处理的水泥软土区域，采用50 cm厚水泥宕渣的填筑、整平、轻碾压等措施，为配套设施进厂、物料堆放提供场地。在桩内填土完毕后，根据桩内填土的高度、桩内沉管器的入土长度、桩内沉管器的入土深度等要求，分别确定了桩内沉管器的安装高度和入土长度。桩就位、调整每根沉管具体位置时，为有效保证调整桩体的水平垂直方向和偏移量控制在1%左右，平面桩基础每根沉管的偏移量高度不能小于15 cm，沉管时，采用激振沉管电流检测法实时记录每根调整沉管的具体位置，直到每根沉管达到设计标准的高度为止[2]。停桩后，将所有混合料全部填入停桩管内，要求停桩时混合料在停桩管内填满时基层塌落度为3~5 cm，停桩后上浮浆的基层厚度为15~18 cm。打开拔管振动电机，在5~10 s后再进行拔管振动作业，要求每次拔管时振动速率始终保持在12~15 m/min，拔管作业时还要特别注意及时检查拔管碰撞后的泥沙或其它酸性泥沙，速度要放慢。
经证实，其中一桩达到设计要求后，将沉管拔出，用颗粒状湿润粘土封顶，按路基中心向外侧正三角形布置，重复下一桩施工。成桩后，在 CFG桩上铺设8~20 cm粒径的碎石颗粒作为碎石垫层，垫层厚度宜为30 cm。桩体内施工结束后，每台机器随机抽取150 mm立方混凝土试样10块，测量28 d无侧限抗压强度，要求其值不小于10 mpa，并抽取10%的桩体内进行无侧限抗压强度低应变动态计算试验，要求桩体内混凝土的抗压强度必须大于10立方混凝土的抗压强度。对 CFG桩的部分部位，由于受“三杆”的影响，无法进行振动沉管机施工，采用取土器法施工。先根据桩位线布置图和示意图，对整个桩体的位线位置进行仔细检查，桩位线应与桩心位置点偏差不超过2 cm。取土装置用于成孔，成孔深度误差为01 m，垂直度误差在1%以内。成孔至设计深度后，采用导管法进行灌注，灌注前先检查导管通畅性，第一桩灌注采用水泥砂浆湿润导管，灌注过程边灌边振捣，直至桩顶。浇灌结束后，覆盖泥土保温。在 CFG桩基础完成后7天内，桩体内混凝土达到一定强度，进行基槽开挖，对设计桩的顶标高度小于15 m的区域，采用人工开挖方法，当基槽开挖深度较大时，采用人工与机械联合开挖方法。
1.2土工织物结合冲击碾压法施工
为保障路基碾压效果，满足规范要求，在K63+400~K64+000段采用土工织物结合冲击碾压工艺。土工格栅根据GB/T17689-2009选定，要求具有优异的耐腐蚀性。将土工格栅纵向铺设于道路的基层，两端采用木桩连接牢固，格栅搭接长度大于20cm，并用尼龙绳呈"之"字型穿绑。紧邻边坡段的土工格栅作成高50cm 左右的弯曲，并向外延伸200cm。边坡土工格栅与防护措施结合设计进行施工，铺设完成后，采用滚填方式铺设碎石垫层，整平压实后再铺设混凝土工作布。土工编制织物摊铺完毕后，采用YT25冲击式压路机进行碾压。压路机先由对路基的测量边缘开始，行至终点后沿其中线方向行进至起始段，再转向路基边侧重复进行碾压，每一次对冲压实轮的轮迹要重叠1/3，保证中间部位冲压充分，直到对压路机的轮迹能够达到一侧边缘才能完成一次冲碾操作，如此重复进行冲碾10遍后，进行对压实度和路基高程的检测。
1.3项目沉降量观测
监测工程中主要采用的硬质软土建筑地基竖向沉降位移监测测定方法主要如下：软土地表面的竖向沉降位移主要采用软土沉降板固定方法进行观测，成型基层软质硬土体积的竖向沉降位移及其变形程度测量则主要采用软土分层固定沉降板的方法进行测定。沉降板由一两条直径20~30mm间的钢管和一600mm×600mm×9mm的大型沉降回填钢板直接组合而成的构成，其沉降长度大小可随着沉降回填土的沉降高度而逐渐向上增加。观测时必须保证每段原有接管的顶面都必须具有与第一段原有接管相同的两期监看观察观测标高，即第一段新的接管被重新埋入后马上就已经可以重新测量得到该连接管道的顶高并用来重新确定第一次的两期观察观测标高。待第一层屋顶填土浇筑工程基本完成后将其原有屋顶管道表面的继续观察深度标高数据确定后作为第二期的继续观察标高数据，如此再按顺序逐渐调节向下上升可用来保证观察各期所有的需要继续观察的基层沉降沉积物总体数量。
结论
根据河南境内K61+000~K67+800段公路软土地基处理技术的工程实践，对该技术的应用进行了分析。以 cfg桩软土地基处理基础与土工织物联合冲压碾压两种方法为主，针对高速公路软土地基处理的施工技术要点展开研究，并对各阶段比较典型的施工路段进行沉降检测对比试验。研究结论主要有：a.在公路软土地基处理过程中，在初期施工间隔较短的情况下，软土地层发生较大的沉降；在较大时间裕度下，后期软土逐渐固结，沉降量开始趋于稳定，工后沉降小于25 cm，最大不均沉为40 cm，路面无开裂现象，符合规范要求。
参考文献：
[1] 吴大江，顾广超，李玉林.公路桥梁工程软土地基施工中技术处理要点探讨[J].低碳世界，2016，000（008）：206-207.
[2] 管义能.公路桥梁施工中软土地基施工技术及应用实践探究[J].建材与装饰，2016（25）：259-260.