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1 工程概況

1.1 路基概況

昆山中環(huán)S-Ⅳ標全線采用低填路基。路基邊坡坡率采用1∶1.5。根據(jù)一級公路的承載力要求，對路堤高度為0～2 m的路基地基承載力要求大于130 kPa。

1.2 地質勘查

據(jù)設計在擬改造道路附近所做工程及有關區(qū)域地質資料，地基土構成除填土外，其余均為第四系濱海、河口海灣、河泛、河床相沉積物。主要由一般黏性土、淤泥質土及粉（砂）性土組成。

1.3 水文資料

控制線路區(qū)淺部為第四系土層覆蓋。淺層地下水類型主要為松散巖類孔隙潛水，主要賦存于填筑土、粉質黏土中，水位變化主要受大氣降水及河水的側向補給影響?？辈炱陂g實測地下水位埋深1.1～4.6 m。項目所在地區(qū)地勢低洼，水系發(fā)育，地下水埋藏淺（不利季節(jié)約0.5 m）。

2 對于厚淤層軟基處理的通常手段

對于厚淤層軟基的處理手段以清除淤泥為根本目的，主要分為有以下幾種方式。

2.1 清淤置換填土

清淤置換填土就是將基底以下的所有淤泥全部清除干凈，將好土填入原淤泥處。回填方式通常采用機械的方法分層壓實，使之達到相關要求的密實度。清淤置換填土后與原土相比，具有承載力高、剛度大、變形小等優(yōu)點。

2.2 拋石擠淤法

拋石擠淤就是通過將石塊、片石拋入淤泥中，利用塊石、片石的自重大于淤泥的原理，擠出淤泥并自成相對穩(wěn)定的板塊層，從而到達提高地基承載力、減小沉降量，從而提升基底的穩(wěn)定性。

2.3 排水固結法

排水固結法主要由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)2 部分組合而成。通過排水系統(tǒng)排出淤泥內水體，從而固結土體，提高基底的穩(wěn)定性。

3 昆山中環(huán)對厚淤層軟基的處理[1,2]

昆山中環(huán)根據(jù)施工的實際情況，因地制宜采取了以下3 種地基處理方案。

3.1 預應力薄壁管樁固結嵌托

為了滿足沿河擋墻路段擋墻較高的承載力要求并滿足路基穩(wěn)定性要求，采用預應力薄壁管樁（PTC）管樁復合地基處理方案（圖1）。處理段沿路線縱向設3 排PTC管樁，樁帽施工結束后填筑厚0.5 m碎石墊層消除集中應力。

施工工藝為：測量定位放樣→樁機就位→樁位復核→吊樁喂樁就位→測量校核垂直度→沉樁→吊樁喂樁對接→校核垂直度→電焊接樁（監(jiān)理驗收）→沉樁→送樁→樁機移位。

預應力混凝土薄壁管樁施工注意點：

1）吊運：起吊時應輕吊輕放，保持樁身平衡，運輸途中車速不宜太快，防止碰撞。采用單點吊法，吊點位置在0.29L（L為樁長）處。樁帽與樁身應有5～10 cm空隙，樁帽與樁頂之間應接觸平整。機錘、樁帽、送樁器、樁身應保持在同一軸線上。

2）樁位復核：將其誤差控制在±10 mm內。

3）垂直度控制：樁架要保持平衡，傾斜度不大于0.5%，做到就位準確、插樁垂直、三點一線（樁位、樁帽、樁尖），不得偏移，并用2 臺經(jīng)緯儀從2 個側面控制樁的垂直度。垂直度允許偏差0.5%L（L為樁長），同時在沉樁過程中應跟蹤校正樁的垂直度。

4）電焊接樁要求：接樁時，上下2 節(jié)樁頂面要平，中心對準，偏差不大于5 mm，同時用經(jīng)緯儀校核垂直度，確認符合要求后方可施焊。接樁一般在距地面0.5～1 m的位置進行，上下節(jié)樁的中心線偏差不大于3 mm。樁接頭焊接完后，須經(jīng)監(jiān)理隱蔽驗收，且焊縫應在自然條件下冷卻8 min以上方可繼續(xù)沉樁。

5）送樁標高控制要求：送樁時，送樁器的中心線與樁身吻合一致，送樁到設計標高。管樁的樁頂標高控制在-5～0 cm之間，送樁過程中應密切注意沉樁壓力變化（嚴禁中途停止），用水準儀觀察至送樁完畢，并及時觀察壓力讀數(shù)作好記錄。

3.2 濕噴樁固結土體

濕噴樁是深層攪拌法的一種，利用水泥和軟土產(chǎn)生的一系列物理化學反應，使軟土硬結成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強度的優(yōu)質復合地基（圖2）。

昆山中環(huán)S-Ⅳ標段范圍內在老河道及橋頭的處理均采用濕噴樁，樁位布置：按梅花形排列，布樁范圍為路基范圍及至路基坡角線外1 m。樁徑0.5 m，水泥漿液水灰比0.45～0.5，實際應用參數(shù)應通過室內實驗室和成樁試驗確定。橋頭加固區(qū)樁長6 m，間距1.3 m；老河道處理區(qū)樁長6 m，間距1.2 m；每延米噴粉量55 kg。

施工工藝流程為：

調平→鉆孔對位→啟動自動記錄儀→送風→監(jiān)理驗收→設計加固深度→噴漿、攪拌提升→成樁→停止噴漿→?；颐妗P閉自動記錄儀→復攪設計樁→移位

機械安裝、調試，待轉速空壓正常后，再開始就位。

樁機用起重機或塔架將攪拌機吊至設計指定位置進行定位。預攪下沉時，一般情況下不允許沖水下沉。

水泥攪拌樁采用“兩噴四攪”法施工。

在施工過程中，控制鉆進速度≤1.0 m/min；鉆進噴漿速度≤0.4 m/min；噴漿時平均提升速度≤0.4 m/min，復攪時平均提升速度≤0.8 m/min；攪拌速度30～50 r/min；噴漿時泵內泵送能力30～50 L/min。

水泥漿液的配置應嚴格控制水灰比，一般控制在0.45～0.5。配置好的水泥漿液必須采用砂漿攪拌機攪拌，每次攪拌時間不得少于3 min。

水泥攪拌樁實際使用的噴入量通過室內配合比試驗確定，根據(jù)土樣天然含水率、空隙比的不同，做不同配合比的試驗，確定最佳噴入量。

室內抗壓強度試驗采用控制應力試驗方法，逐級加壓并保持水平，量測垂直變形，待變形穩(wěn)定后再加一級荷載，直至破壞。

穩(wěn)定標準為：試件垂直變形速度小于0.5 mm/min。

破壞標準為：應力不變，變形不斷發(fā)展，試件裂紋產(chǎn)生，應力下降。每組試件不得少于3 個。

圖1 PTC樁施工

圖2 濕噴樁施工

3.3 人造硬殼層地基處理法

人造硬殼層地基處理方法就是在厚淤層上采用軟土地基處理法，即用一定厚度的片石制造一個人造硬殼層，從而改善軟土受力特性。

在昆山中環(huán)暗塘及硬殼層淺薄路段，按照低填路基設計反開挖至設計標高，清除浮淤（圖3）換填厚1 m的人造硬殼層，即1 cm片石，以滿足機械可以上去行走的要求。

圖3 清除浮淤

填料用片石渣填筑，強度不小于20 MPa，含泥量不能過高，最小粒徑不能小于100 mm。

填前對已清淤的基坑進行暴曬，填筑采取橫斷面全寬、縱向分層填筑方式。當原地面高低不平時，先從最低處分層填筑。

為節(jié)省平整時間，用人工配合大型推土機將填料進行平整。填筑時，根據(jù)運輸車的運輸量，按方格法劃好方格控制填筑厚度。

填料采用2 臺振動壓路機進行碾壓，壓實時應先兩側后中間，壓實路線應縱向相互平行，反復碾壓。第1遍采用150 kN壓路機靜壓，然后先慢后快，由弱振到強振，行駛速度宜先慢后快，最快行駛速度控制在4 km/h。橫向接頭壓輪重疊1/3輪寬，做到壓實均勻，沒有漏壓、死角，最后采用200 kN壓路機低振高頻收面，確保碾壓密實。

回填壓實度由碾壓遍數(shù)進行控制，壓實標準以現(xiàn)場沉降差觀測2 次碾壓無明顯標高差異為判斷標準，按振動壓路機碾壓2～6 遍進行初步控制；填筑壓實度等各項指標自檢合格后報監(jiān)理工程師抽檢，合格后再填筑上一層。每填筑一層都進行測量定線，絕不準盲目施工。

4 結語

通過一年多的施工比較和后期的檢測，所采用已穩(wěn)為主的厚淤層處理措施可以保證施工質量。因為不需要將淤泥全部清除干凈，這樣可以大大壓縮施工工期，同時由于采用了加固手段，大大改善了基底的承載能力。

通過厚淤泥層的技術處理，不僅使得工程保質保量地得以順利進行，還達到了經(jīng)濟、環(huán)保的施工效果。