道路工程软土地基中桩基的实践应用探究

摘 要：由于软土地基的透水性差，压缩性大，承载力低，难以满足道路工程的地基设计要求，所以需要进行处理，本文针对道路施工中遇到的软弱地基所使用的桩基进行了比较，而且对处理方法进行了分析，以求更加高效、合理、经济的把软土地基处理好。

关键词：道路工程;软弱土;桩基;软土;检测;应用

1.引言

软土是一种特殊土，如多年冻土、盐泽土、液化土、膨胀土、黄土、软土等，它是在静水环境中沉积的低强度、高压缩性、大孔隙比、高含水量的细粒土。软土具有以下特征：天然含水量通常大于35%，最高能达到 300%以上;渗透系数通常较低，一般为10-10～10-9cm/s;不排水剪切时，饱和软粘土的内聚力值通常小于 20 kPa-1，内摩擦角接近于零;软土的压缩系数为：0.1～0.2，通常大于 0.5 MPa-1，最大能达 10 MPa-1以上，是一种高压缩性土;此外还具有一定的触变性。本文针对道路工程中软土地基桩基的实践应用进行了探究。

2.常见的软土地段桩基的处理类型

(1)Y型桩是在传统沉管灌注桩技术的基础上派生出来的，只是把桩模形状做了改变，机具和工艺基本上相似，具体而言就是用一种断面像字母Y的钢模来替代普通沉管灌注桩的管型钢模，生了一种异形灌注桩。由桩帽、桩尖和桩基三个部分组成了Y型沉管灌注桩。

(2)水泥粉煤灰碎石桩简称为CFG桩。它是将碎石和适量的水泥、粉煤灰、石屑加水拌合，通常使用振动成管桩的设备，制作出一种具有较高粘结强度的桩体，桩径通常在350～500mm的范围内。CFG 桩是一种混合料桩，具有一定的粘结强度，和其周围的软土相比，CFG 桩在荷载作用下的压缩性明显较小，基础传递给复合地基的附加力比较集中，复合地基的 CFG 桩起到了桩体的作用。

(3)水泥搅拌桩：是利用特制的搅拌机，就地沿深度把地基土和水泥等固化剂强制搅拌形成水泥土桩，用来对软弱地基进行加固。水泥搅拌桩对减少地基的沉降量，提高软土地基的承载力具有很显著的效果。

(4)挤密砂桩：使用的是振动成桩法，先使用桩管振动成孔，再添加数量足够的中粗砂。主要用来置换、挤密，形成复合地基和排水通道的作用。

(5)除了上述一些常见的类型外，还有钢管桩、树根桩、短木桩、长螺旋 CFG 桩。

3.软土处理的检测

必须从三方面进行软土处理的检测，从而对其处理的综合效果进行评价：

(1)检验桩间土：通常是在回填路基前，采用静力触探的办法进行检测。

(2)检验单桩和复合地基：静载试验。

(3)检验桩体的完整性和强度：将合料搅拌后按照一定的比例留取样品，通常是1个台班1组，装入150 mm×150mm×150mm的试模，对28 d 抗压强度进行测试。完整性检测：动测、钻芯(比较常用)。

其中，须对碎石桩进行重力触探试验，用来对桩体的质量进行检测。

4.工程试桩

一般要对以下几点进行考虑:

(l)同一断面尺寸、同一桩长或同一种桩型的桩至少应试两根，以便进行综合对比。

(2)针对一根桩可以先做竖向荷载试验，再做水平荷载试验。

(3)针对桩身范围内土层变化比较大的区域，应该尽可能的在确定好的厂房位置进行试桩工作，当然也可以选择具有代表性的地层分布区进行试桩工作。同时要尽可能的对各层土的摩阻力分别进行测定，以便在设计时能够依据地层的具体分布情况换算单桩承载力。

(4)结合现有的工程地质资料，对试桩的单桩承载力进行预估，从而对锚桩数量及加载设备的能力进行确定。

(5)通常应该在初步设计前就进行工程试桩，以便工程的初步设计具备可靠的依据。不然就会导致设计返工或给工程建设造成浪费。

5.常见的问题和解决方法

(1)处理桩间土承载力不足的方法：①桩顶的填土厚度比60 cm小时，就需要进行浅层补强处理;②桩顶的填土厚度比60 cm大时，可以不做任何处理(根据经验判断)，但是建议对路基的沉降观测进行加强，等稳定后再进行路面基层的施工。

(2)处理空心桩的方法：若土层的含水量低于20%，应该改用喷浆搅拌成桩或采用钻孔时适当注水的工艺。

(3)处理断桩的方法：①针对已断灰桩需要打除上部断桩后，在邻位补桩或用水泥砂浆补桩;②若输灰管道或钻头堵塞，必须立刻停钻清理;③必须先喷灰1～2 min后再均匀搅拌提升钻杆;④供气风压必须满足要求，喷灰计量必须准确;⑤经常对管道进行检查，保证输灰畅通;⑥应妥善保管石灰或水泥，以防受潮，要先过筛再使用固化料，保证入贮灰罐的灰料符合要求。

(4)处理桩体疏松的方法：①对输灰管路进行检查，提高喷灰数量;②可以二次钻进，复喷一次粉料;③针对局部土层含水量过低的问题，可以在保证质量的前提下，适当向土层注水;对于大面积的干燥土层须改用浆液搅拌成桩。

(5)翻灰现象：施工中通常称作“翻灰”。堆积在孔口的水泥粉多时可达30～40kg，少时也有10kg。喷射水泥粉的高度能达到孔口以上2～3m，此为一种异常的现象。

处理办法：①翻灰桩出现时，在桩周围打一、两根孔桩，以提供一定的空间使施工桩释放能量;②还有一种有效的降压措施就是提高提钻、复搅、喷粉、下钻的速度。不过一定要注意，只能适当提高喷粉时的速度，过快就很容易发生断桩;③对钻头的结构加以改进，在刀片中间打孔或在刀片边部切口，以提供通道使桩底的高压气体能量得以释放;④在确保可以正常送灰的基础上，尽量对送灰时的压力进行调节和减小;⑤可以在下钻时往孔口内适量注水，增加水泥和水的结合能力，以解决土层含水量较小的问题。

(6)堵管：是指干喷法中水泥搅拌桩在喷灰的过程中发生的不喷粉或喷粉不畅的现象。

处理办法：①对钻进速度进行调整;②对管道压力进行适当的调高;③对水泥进行严格过筛。

(7)沉桩“：沉桩”是指一种水泥搅拌桩的桩体在成桩后自动下沉的现象，也叫作“空洞”。一般的下沉度是0.5～1.5 m，最深能达到2 m以上。

处理方法：①加强现场的控制和管理，同时采取抽水、挖沟等措施，以使施工路段的地下水位被降低。②对钻头的尺寸或形状加以改进。减小径向推力，减小钻头叶片的倾角，进而使孔壁受到的挤压作用减小;③提前送灰，钻进底部之后首先喷粉1～2 min，其次再提升钻机;④减小管道压力和气体流量;⑤适当减慢提升和钻进的速度;⑥增加掺灰量。

沉桩的补救办法：针对较深的桩可以在沉桩处使用素土回填，其次使用粉喷桩机进行补桩，要求粉喷量和正常施工时相同，补钻至沉桩空洞下 1.0 m;针对较浅的沉桩，可以使用8%的石灰土或3%的水泥土回填夯实。

6.结束语

在道路工程中的软土地基上打桩，会对周围的建筑物产生严重的影响，尤其是地下管线的水平和垂直位移量很大，很容易被损坏导致事故发生。所以，必须对桩基的施工措施进行研究，确保监测精度，对土体的挤压扰动规律进行分析，确保施工安全。

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