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【摘 要】笔者结合工程实例，主要探讨了某市政道路工程地基处理方案择优。经过对CFG桩和粉喷桩两种路基处理措施进行了对比试验后，推荐采用粉喷桩施工措施为宜，希望能给同行参考借鉴。
【关键词】市政道路；处理方案；质量控制
1.地质概况
工程地质分层、埋深、岩性特征及空间分布等见表1。
场地地下水类型主要为上层滞水。上层滞水赋存于①素填土中，主要接受大气降水补给，水量少，无统一自由水面，水量与周边排泄条件关系密切。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001，2009年版）附录G，本场地环境类型为Ⅲ类；据调查该场地无历史污染。依据地区经验，场地的地下水对混凝土具微腐蚀性，对混凝土中钢筋具微腐蚀性。
2.地基处理方案选择
目前常用的地基加固方法主要有换填法、抛石挤淤法、深层搅拌法、排水固结法、冻结法、电动硅化法、水泥灌浆法、振动沉模现浇混凝土薄壁管桩、高性能水泥土桩和高压喷射注浆法等；较常用的搅拌法如水泥土搅拌法、排水固结法如真空预压法和堆载预压法、CFG桩法和管桩法等，振动沉模现浇混凝土薄壁管桩和高性能水泥土桩也在推广使用。武汉地区常用的深层地基加固方法的适用范围和优缺点见表2。深层地基处理方法可单独使用，也可联合使用。
根据现场勘测，部分路段处地面下淤泥质粘土层深达9m，承载能力较弱，需进行深层加固处理。由于固结排水工期较长，考虑到工期较紧，故不推荐该法。为节约工期、降低造价，经反复比较，选用打桩加固处理软基的方案。通过表2并结合地质资料，可供选用的方案有水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）和水泥粉喷桩两种方案。
2.1水泥粉喷桩设计要求
（1）桩径要求为500mm；（2）桩长要求打穿淤泥层，取9m（准确桩长参照地质资料并通过逐段试桩确定）；（3）桩距按等边三角形布置，桩距1.2m；（4）桩土面积置换率0.1575；（5）桩喷粉量50kg/m3（42.5级普通硅酸盐水泥），掺入比约15%；（6）90d龄期无侧限极限抗压强度为1200kPa；（7）单桩竖向承载力特征值为90kN；（8）复合地基承载力不小于90kPa；（9）最终地基总沉降0.162m。
2.2 CFG桩设计要求
（1）桩径要求为600mm；（2）桩长要求打穿淤泥层，取9m（准确桩长参照地质资料并通过逐段试桩确定）；（3）桩按等边三角形布置，桩距1.2m；（4）桩土面积置换率0.2268；（5）90d龄期无侧限极限抗压强度为2000kPa；（6）单桩竖向承载力特征值为145kN；（7）复合地基承载力不小于90kPa；（8）最终地基总沉降0.143m。
2.3两种方案比较
从承载特性上看，CFG桩属于刚性桩，复合地基承载力提高程度大、沉降小，一般多用于小高层和多层。粉喷桩属化学加固范畴，承载力的提高没有CFG桩大，且沉降比CFG桩大，一般用于多层和厂房。从造价上看，CFG桩单方造价比粉喷桩高。两种方案均能达到加固地基的目的，从降低成本的角度考虑，选用粉喷桩更经济合理。
3.粉喷桩设计
该路段地基要求处理后的复合地基承载力为fsp1≥90kPa。地基各土层参数如表3所示。持力层选择粘土层，其承载力标准值为90kPa，地基各土层参数如表3所示。选择桩径为覫500。据据计算，桩顶标高选择①素填土：地基土承载力标准值55kPa。粘土层作为桩端持力层，桩端承载力值为400kPa，桩长为9m，保护桩长0.50m。
3.1单桩承载力计算
单桩竖向承载力标准值按下列二式计算，取其中较小值：
4.施工工艺
4.1施工流程
粉喷桩工艺流程见图1。
（1）施工放样：施工前根据路基宽度和设计参数画布桩图，放出施工区域大样，在每区域按设计桩距进行桩位放样。
（2）查明障碍物：地下有无大块石、树根、地下管线等，空中有无高压线。障碍物均应事先消除。
（3）施工场地：水塘地段应进行抽水，对淤泥暴晒或换填石渣并铺设砂砾石垫层。
（4）材料要求：水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，施工前要备足水泥。
（5）施工机械：试桩采用具有自动记录及打印功能的粉喷桩桩机（PH-5B）。
（6）钻机对位：根据设计确定加固机体的位置，钻机井架上须设标准而又显著的深度标志尺。钻机就位时须调平，用水平尺测量粉喷机械的水平，用垂球测定钻机井架的垂直，使搅拌轴保持垂直，以确保成桩的垂直度。
（7）下钻：钻机就位后，启动搅拌钻机开始送气，边旋转边钻进，钻进速度在软弱土层中采用4档（0.85m/min）；较坚硬土层采用3档（0.35m/min）。为不致堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气。可使钻进顺利，负载扭矩小，随钻进准备加固的土体在原位受到搅动。
（8）钻进结束，喷粉提升：钻至设计标高且进入硬层50～100cm后停钻，提升钻杆同时喷粉，喷粉量为50kg/m。加固料从料罐到送灰口有一定时间延迟，严禁在没有喷粉的情况下进行钻机提升作业。钻头反向边旋转边提升，同时通过粉体发送器将加固粉体料喷入被搅拌的土体中，使土体和粉体料充分拌和。加固材料的混合量根据发送器输送加固材料数量与搅拌叶片提升速度的关系确定。
提升时要严格控制提升速度并注意灰罐的压力，提升速度采用4档（0.65m/min），并应注意喷粉计量器的数字是否有规律变化，如发现管道不通畅同时灰罐压力增大，说明钻头的送灰孔已堵塞，须进行现场处理。
（9）提升结束：钻头提升至距地面30cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。
（10）复拌：根据设计要求在粉喷桩1/3桩长且不小于3m的范围内需重复搅拌。喷粉结束后停止喷粉，钻头边旋转边钻进至设计要求复拌深度，再反向边旋转边提升，使土体和粉体充分拌和，土块被充分粉碎，水泥粉均匀分布在地基土中。
4.2质量控制要点
（1）做好材料堆放场地的地面排水工作，保持材料干燥，向灰罐中投入水泥须过筛，以防结块的水泥进入桩体。
（2）水塘段施工路基时采用草袋围堰，围堰须符合强度、稳定、防冲和抗渗要求，防止路基渗水。
（3）钻进时应根据土质软硬变换档位，注意电流变化，及时换档。若电流过大应查清原因，避免损坏钻盘等。
（4）提升喷粉搅拌时严禁使用快档，按试桩确定的提升速度操作，以保证搅拌均匀。
（5）喷粉搅拌时，应确保掺入比准确无误。
（6）司机除保证设计成桩深度外，还要注意地层变化，根据电流大小，确认进入持力层的深度，确保进入硬层50～100cm。
4.3质量检测
（1）施工中检查桩长、桩位、喷粉量、垂直度、复搅长度及进入硬土层等须符合设计及规范要求。进场水泥应做抽样送检，检验合格后才能进行使用。
（2）成桩28d后，在桩顶1m以下截取设计规定龄期的试件桩身无侧限抗压强度应不小于1.18MPa，检查频率为2%且不少于2根。桩长小于5m时单桩承载力不小于60kN；大于5m时单桩承载力不小于80kN。
（3）技术人员现场24h值班，检查、控制现场施工及技术标准，严禁违规操作，无计算机计量打印不得施工。
5.结束语
综上所述，对道路软土路基的处理，应根据具体的地质情况，工期和当地施工水平等情况综合考虑。本工程较深淤泥质路基处理，从性价比和节省工期等方面考虑，采用水泥搅拌桩是最佳的选择，保证了工程质量，加快了工程进度，达到了预期的成本控制目的。 [科]
【关键词】市政道路；处理方案；质量控制
1.地质概况
工程地质分层、埋深、岩性特征及空间分布等见表1。
场地地下水类型主要为上层滞水。上层滞水赋存于①素填土中，主要接受大气降水补给，水量少，无统一自由水面，水量与周边排泄条件关系密切。根据《岩土工程勘察规范》（GB50021—2001，2009年版）附录G，本场地环境类型为Ⅲ类；据调查该场地无历史污染。依据地区经验，场地的地下水对混凝土具微腐蚀性，对混凝土中钢筋具微腐蚀性。
2.地基处理方案选择
目前常用的地基加固方法主要有换填法、抛石挤淤法、深层搅拌法、排水固结法、冻结法、电动硅化法、水泥灌浆法、振动沉模现浇混凝土薄壁管桩、高性能水泥土桩和高压喷射注浆法等；较常用的搅拌法如水泥土搅拌法、排水固结法如真空预压法和堆载预压法、CFG桩法和管桩法等，振动沉模现浇混凝土薄壁管桩和高性能水泥土桩也在推广使用。武汉地区常用的深层地基加固方法的适用范围和优缺点见表2。深层地基处理方法可单独使用，也可联合使用。
根据现场勘测，部分路段处地面下淤泥质粘土层深达9m，承载能力较弱，需进行深层加固处理。由于固结排水工期较长，考虑到工期较紧，故不推荐该法。为节约工期、降低造价，经反复比较，选用打桩加固处理软基的方案。通过表2并结合地质资料，可供选用的方案有水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）和水泥粉喷桩两种方案。
2.1水泥粉喷桩设计要求
（1）桩径要求为500mm；（2）桩长要求打穿淤泥层，取9m（准确桩长参照地质资料并通过逐段试桩确定）；（3）桩距按等边三角形布置，桩距1.2m；（4）桩土面积置换率0.1575；（5）桩喷粉量50kg/m3（42.5级普通硅酸盐水泥），掺入比约15%；（6）90d龄期无侧限极限抗压强度为1200kPa；（7）单桩竖向承载力特征值为90kN；（8）复合地基承载力不小于90kPa；（9）最终地基总沉降0.162m。
2.2 CFG桩设计要求
（1）桩径要求为600mm；（2）桩长要求打穿淤泥层，取9m（准确桩长参照地质资料并通过逐段试桩确定）；（3）桩按等边三角形布置，桩距1.2m；（4）桩土面积置换率0.2268；（5）90d龄期无侧限极限抗压强度为2000kPa；（6）单桩竖向承载力特征值为145kN；（7）复合地基承载力不小于90kPa；（8）最终地基总沉降0.143m。
2.3两种方案比较
从承载特性上看，CFG桩属于刚性桩，复合地基承载力提高程度大、沉降小，一般多用于小高层和多层。粉喷桩属化学加固范畴，承载力的提高没有CFG桩大，且沉降比CFG桩大，一般用于多层和厂房。从造价上看，CFG桩单方造价比粉喷桩高。两种方案均能达到加固地基的目的，从降低成本的角度考虑，选用粉喷桩更经济合理。
3.粉喷桩设计
该路段地基要求处理后的复合地基承载力为fsp1≥90kPa。地基各土层参数如表3所示。持力层选择粘土层，其承载力标准值为90kPa，地基各土层参数如表3所示。选择桩径为覫500。据据计算，桩顶标高选择①素填土：地基土承载力标准值55kPa。粘土层作为桩端持力层，桩端承载力值为400kPa，桩长为9m，保护桩长0.50m。
3.1单桩承载力计算
单桩竖向承载力标准值按下列二式计算，取其中较小值：
4.施工工艺
4.1施工流程
粉喷桩工艺流程见图1。
（1）施工放样：施工前根据路基宽度和设计参数画布桩图，放出施工区域大样，在每区域按设计桩距进行桩位放样。
（2）查明障碍物：地下有无大块石、树根、地下管线等，空中有无高压线。障碍物均应事先消除。
（3）施工场地：水塘地段应进行抽水，对淤泥暴晒或换填石渣并铺设砂砾石垫层。
（4）材料要求：水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，施工前要备足水泥。
（5）施工机械：试桩采用具有自动记录及打印功能的粉喷桩桩机（PH-5B）。
（6）钻机对位：根据设计确定加固机体的位置，钻机井架上须设标准而又显著的深度标志尺。钻机就位时须调平，用水平尺测量粉喷机械的水平，用垂球测定钻机井架的垂直，使搅拌轴保持垂直，以确保成桩的垂直度。
（7）下钻：钻机就位后，启动搅拌钻机开始送气，边旋转边钻进，钻进速度在软弱土层中采用4档（0.85m/min）；较坚硬土层采用3档（0.35m/min）。为不致堵塞喷射口，此时并不喷射加固材料，而是喷射压缩空气。可使钻进顺利，负载扭矩小，随钻进准备加固的土体在原位受到搅动。
（8）钻进结束，喷粉提升：钻至设计标高且进入硬层50～100cm后停钻，提升钻杆同时喷粉，喷粉量为50kg/m。加固料从料罐到送灰口有一定时间延迟，严禁在没有喷粉的情况下进行钻机提升作业。钻头反向边旋转边提升，同时通过粉体发送器将加固粉体料喷入被搅拌的土体中，使土体和粉体料充分拌和。加固材料的混合量根据发送器输送加固材料数量与搅拌叶片提升速度的关系确定。
提升时要严格控制提升速度并注意灰罐的压力，提升速度采用4档（0.65m/min），并应注意喷粉计量器的数字是否有规律变化，如发现管道不通畅同时灰罐压力增大，说明钻头的送灰孔已堵塞，须进行现场处理。
（9）提升结束：钻头提升至距地面30cm时，发送器停止向孔内喷射粉料，成桩结束。
（10）复拌：根据设计要求在粉喷桩1/3桩长且不小于3m的范围内需重复搅拌。喷粉结束后停止喷粉，钻头边旋转边钻进至设计要求复拌深度，再反向边旋转边提升，使土体和粉体充分拌和，土块被充分粉碎，水泥粉均匀分布在地基土中。
4.2质量控制要点
（1）做好材料堆放场地的地面排水工作，保持材料干燥，向灰罐中投入水泥须过筛，以防结块的水泥进入桩体。
（2）水塘段施工路基时采用草袋围堰，围堰须符合强度、稳定、防冲和抗渗要求，防止路基渗水。
（3）钻进时应根据土质软硬变换档位，注意电流变化，及时换档。若电流过大应查清原因，避免损坏钻盘等。
（4）提升喷粉搅拌时严禁使用快档，按试桩确定的提升速度操作，以保证搅拌均匀。
（5）喷粉搅拌时，应确保掺入比准确无误。
（6）司机除保证设计成桩深度外，还要注意地层变化，根据电流大小，确认进入持力层的深度，确保进入硬层50～100cm。
4.3质量检测
（1）施工中检查桩长、桩位、喷粉量、垂直度、复搅长度及进入硬土层等须符合设计及规范要求。进场水泥应做抽样送检，检验合格后才能进行使用。
（2）成桩28d后，在桩顶1m以下截取设计规定龄期的试件桩身无侧限抗压强度应不小于1.18MPa，检查频率为2%且不少于2根。桩长小于5m时单桩承载力不小于60kN；大于5m时单桩承载力不小于80kN。
（3）技术人员现场24h值班，检查、控制现场施工及技术标准，严禁违规操作，无计算机计量打印不得施工。
5.结束语
综上所述，对道路软土路基的处理，应根据具体的地质情况，工期和当地施工水平等情况综合考虑。本工程较深淤泥质路基处理，从性价比和节省工期等方面考虑，采用水泥搅拌桩是最佳的选择，保证了工程质量，加快了工程进度，达到了预期的成本控制目的。 [科]