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摘 要：本文简述了压密注浆碎石桩技术，并以某工程为例对公路软基条件下的压密注浆碎石桩技术的应用过程（参数设计、成孔与注浆要点、质量控制以及加固效果）进行了深入分析，希望能够为同行业工作者提供一些帮助。
关键词：公路软基;压密注浆碎石桩技术;应用
中图分类号：U416.1 文献标识码：A
0 引言
经济的进步使得公路数量也在逐渐增加，为满足现阶段社会发展形势下的交通需求，人们对于公路的功能与质量也提出了更多要求。软基压密注浆碎石桩技术是一类常见公路建设技术，从实际应用情况来看，所调配出的浆液联合碎石桩能够充分发挥其填缝、粘滞以及固化结石的功能效果。该技术无论是在挤密加固方面还是结构强度提升上，均突显出了明显的应用优势，具有极佳的技术应用推广价值。
1 压实注浆碎石桩技术简述
该技术的应用简单来说就是将桩管打入至土中成孔，并在其中填入适当的碎石与砂石料，通过振动密实的方法在地基中形成碎石桩。碎石桩的成孔环节会对其软弱土层造成一定影响，横向挤密作用下土质结构的整体抗剪程度相较以往将会有明显提升，其压缩性也将会进一步缩减，无论是其承载力还是变形模量，均会在桩体与桩间土中形成具有复合特性的地基，起到了承担路基填方荷载的作用[1]。所谓压密注浆其实就是将调配好的具有浓度高的浆液注入至土体结构中，以达到预期的土体挤密加固目的，这样一来在注浆管的附近就会形成球状浆泡，如图1所示。压力注浆与碎石桩的联合应用突显出了二者的应用优势，并消除了原本的搅拌桩以及粉喷桩等技术的应用缺陷，尤其是对于人工填土路基结构中含水量过高的部分更是突显出了良好的加固效果，技术应用起来较为方便且整体造价较低。碎石置换与注浆法使得无论是土层承载力、桩侧阻力还是变形模量，相较以往均有明显提升，在强化复合地基承载力的同时为控制变形能力的进一步提升提供了完备条件。压实密注浆碎石桩技术在应用后，复合地基土体粘结力也保持了持续增长态势，继而形成了具有极佳填充度与胶结性的复合地基，无论是浆液、碎石还是周边的土体结构均将成为共同体，为进一步提升土地承载力与变形模量提供完备条件，是有效缩减施工成本的关键，这也是该技术应用范围逐渐扩大的主要原因。
2 工程概况
某段公路设计路面层厚度为15 cm，包含了中粒式沥青抗滑表面层（4 cm）、中粒式沥青混凝土（4 cm）以及粗粒式沥青混凝土（7 cm），路基的整体宽度为25.5 m，遵循四车道的设计理念。路基处的排水系统包含了截水沟、河道、边沟以及排水沟，并设置凸形分隔带，所产生的积水主要通过分隔带中的排水管将其排出。由于该工程所建设位置的地基软弱，且地下水分布范围较广，再加上此段公路的应用特殊性，使得若遵循传统施工方式无论是承载力还是堤填土密实度均难以满足结构应用需求。因此，应对该位置的公路路基进行科学处理，做好软基加固工作以避免出现施工沉降现象影响施工进度与最终的结构稳定性。
3 公路软基压实注浆碎石桩技术应用
3.1 设计施工参数
3.1.1 注浆孔与浆液
工程钻机是本工程碎石桩成孔建设的核心设备，因此应将其孔径统一為300 mm，并为其设定四种桩深度（5/12/14/16 m），主要目的是避免由于泥沙沉淀而导致泥浆回落将注浆孔堵塞，其对于孔径深度的影响也极大，因此应在实际开孔时将其深度适当提升0.5 m左右[2]。根据地基基础加固技术规范中的相关规定，明确了各个注浆孔之间的间距，应控制在1.5 m～2.5 m之间。结构在经过压缩加固处理后其每一边均将会外扩450 mm左右，并在注浆后对半径0.5 m的范围产生影响，继而导致实际的成孔孔径无法满足工程建设需求。而在对其进行综合考虑后，需要将其孔径适当增大至1.5 m左右，以保证浆液的渗透均匀性，且需要在人工桩位的周边设置5个左右的注浆孔。
以材料理论为基础所调配的混合浆液中水、粉煤灰、水泥之间的比例为6∶3∶8，由于粉质淤泥质土地层结构含水量较大，因此在对其进行加固处理时应将水灰比适当降低，并按照一定的配比规范在其中掺杂水玻璃（一般为水泥量的3%），此时对于浆液来说其初凝的时间一般为1 h～2 h。砂浆搅拌机是浆液的主要拌和工具，需要持续搅拌3 min以上才能达到预期的压浆施工效果，并需要在调配完成后经过规格为2.5 mm*2.5 mm的滤网过滤后才能正常使用。
3.1.2 注浆过程
对于本工程来说，一次注浆的压力应设定为0.2 MPa～0.4 MPa，二次注浆则应设定为0.8 MPa～1.5 MPa，且由于二次注浆的特殊性使得其实际的施工效果受到土体条件、注浆顺序以及孔径深度因素的影响较大，应确保浆液能够完全沿着注浆管的方向以满足注浆在有效范围钻出的需要，并应以塑胶带作为封堵管底出浆孔的主要工具。
3.1.3 注浆量
结合本工程一系列结构的建设特性，考虑到多类型因素后最终设定碎石桩的注浆量为每米0.18 m3。需要注意的是，由于土体结构的特殊性使得其压力值也将会随着孔径深度的增加而逐渐加大。因此，在与地表接近的位置为避免出现冒浆现象，应将注浆的流量控制在每分钟10 L～25 L。
3.2 成孔与注浆的施工关键点
对于本工程来说，软基压实注浆碎石桩施工流程为：首先测量数据以完成放线任务，随后按照相关规定进行钻孔与二次注浆，且应依据相关要求确定级配碎石的应用量。随后将浆液注入其中，联系实际环境条件进行养护并保证高压注浆效果。过程中同时需要与现场施工人员核对碎石桩孔的具体编号，包括填筑量、埋设深度以及压力等均需要进行详细记录，并需要对流量计读数变化状态进行实时关注。
在明确侧方点的同时需要根据相关要求布设具有振动特征的打孔器，并应在所设置的注浆管的末端处加装注浆头，注浆管孔位确定后需要将振动器放置到土体内部直至达到设计标高要求。注浆管的上部应预留约100 mm的长度，随后即可将第二根注浆管打入，该过程应注意控制其垂直偏差在1%以内。成孔完毕后则应从外围确定位置处注入浆液，完成封闭任务后按照下至上的顺序隔着孔洞做注浆处理，以避免出现临孔串浆现象。直到在注浆管上部1.5 m范围内完成封浆处理任务后才可推进下部注浆进度，并应保持每50 m提升一次的频率，一边拔管一边注浆。随后应以地基承载力设计标准为基础，明确每个设计孔洞的注浆量（65 kg/m）。 注浆机与水泥拌和机的型号应充分考虑现场施工条件以及对工程的建设质量要求，提前对施工压力予以调试，并需要选择应用长度为1 500 mm的钢管作为注浆管;随后需要在注浆管位置安装球阀，只需要打开球阀后即可依据设计长度对注浆管做预拔处理，并将压浆泵启动进行输浆;此时的浆液通过高压注浆管即可达到注入土层的目的，且能够在浆液渗透后对土体结构予以填充与加固，此时的土体颗粒与岩石裂隙内无论是空气还是水分均将会被挤出，这使得原本处于松散状态下的土体与裂隙之间将迅速胶结，从而达到改善土层结构力学性能的目的，结构的整体承载力相较以往也有明显提升。无論哪一处压浆段，均应在灌浆量达到预估值后才可停止压浆进度，此时应将球阀关闭，直至所注入的浆液稳定20 min后才可将注浆管提起，提起的高度应控制在40 cm～50 cm左右。
由于本工程的部分结构较为特殊，为满足特殊地质要求，每一米的深孔注浆量均应提前明确（水泥用量均应保证在130 kg以上）。此类工程使用的通常为普通硅酸盐水泥，类型选择为P.0 42.5，并以1∶0.5的比例作为水灰比的配置数据。在执行单管静压注浆任务时，此时所选择的注浆压力应保持在0.2 MPa～0.3 MPa之间，且需要采取低压渗透的方式以保证注浆效果。控制注浆压力与速度时，应以地面冒浆为控制的限制条件，且该过程需要综合多类型因素进行考虑，以避免出现打浆过多现象，甚至影响结构稳定性与整体美观度。
3.3 严控施工质量
对于软土地基来说，若有该位置的工程建设需要，首先应在压密注浆施工过程中，通过强化注浆量、注浆压力控制效果以及提高对数据变化值的关注，用以满足该工程结构对注浆压力与注浆量的应用需求。一旦在这一环节发现了压力表所显示的注浆压力数值波动幅度较大，或超出了预先设定的压力上限，就应立即停止注浆以避免对孔洞内部结构造成破坏。而若是在过程中发现有浆液无法被压出的情况，就应首先对压浆系统的应用效果进行深入分析，以判断该类系统是否存在堵塞现象。将堵塞现象排除后，就需要适当提升注浆压力，以将正常的注浆施工过程恢复。而若是发现在实际的注浆施工过程中存在大规模的冒浆现象，同样也应立即停止注浆，直至浆液完全凝固后才可恢复注浆状态，以避免影响后续的注浆环节。
4 结束语
综上所述，压密注浆碎石桩技术在处理公路软基沉降情况方面突显出了极佳的应用优势。再加上其整体造价较低，所形成的结构表现出了极强的可置换性，且其竖向稳定性相较以往有了明显提升，侧桩端阻力与土层承载力的不同程度的增强为保证地基结构整体承载力与其变形控制能力提供了完备条件，具有在类似工程中的应用推广价值。
参考文献：
[1]陈思佳.舟山地区市政道路软土路基处理技术[D].长安大学，2019.
[2]刘杰.高压旋喷桩复合地基承载力研究[D].兰州交通大学，2019.
关键词：公路软基;压密注浆碎石桩技术;应用
中图分类号：U416.1 文献标识码：A
0 引言
经济的进步使得公路数量也在逐渐增加，为满足现阶段社会发展形势下的交通需求，人们对于公路的功能与质量也提出了更多要求。软基压密注浆碎石桩技术是一类常见公路建设技术，从实际应用情况来看，所调配出的浆液联合碎石桩能够充分发挥其填缝、粘滞以及固化结石的功能效果。该技术无论是在挤密加固方面还是结构强度提升上，均突显出了明显的应用优势，具有极佳的技术应用推广价值。
1 压实注浆碎石桩技术简述
该技术的应用简单来说就是将桩管打入至土中成孔，并在其中填入适当的碎石与砂石料，通过振动密实的方法在地基中形成碎石桩。碎石桩的成孔环节会对其软弱土层造成一定影响，横向挤密作用下土质结构的整体抗剪程度相较以往将会有明显提升，其压缩性也将会进一步缩减，无论是其承载力还是变形模量，均会在桩体与桩间土中形成具有复合特性的地基，起到了承担路基填方荷载的作用[1]。所谓压密注浆其实就是将调配好的具有浓度高的浆液注入至土体结构中，以达到预期的土体挤密加固目的，这样一来在注浆管的附近就会形成球状浆泡，如图1所示。压力注浆与碎石桩的联合应用突显出了二者的应用优势，并消除了原本的搅拌桩以及粉喷桩等技术的应用缺陷，尤其是对于人工填土路基结构中含水量过高的部分更是突显出了良好的加固效果，技术应用起来较为方便且整体造价较低。碎石置换与注浆法使得无论是土层承载力、桩侧阻力还是变形模量，相较以往均有明显提升，在强化复合地基承载力的同时为控制变形能力的进一步提升提供了完备条件。压实密注浆碎石桩技术在应用后，复合地基土体粘结力也保持了持续增长态势，继而形成了具有极佳填充度与胶结性的复合地基，无论是浆液、碎石还是周边的土体结构均将成为共同体，为进一步提升土地承载力与变形模量提供完备条件，是有效缩减施工成本的关键，这也是该技术应用范围逐渐扩大的主要原因。
2 工程概况
某段公路设计路面层厚度为15 cm，包含了中粒式沥青抗滑表面层（4 cm）、中粒式沥青混凝土（4 cm）以及粗粒式沥青混凝土（7 cm），路基的整体宽度为25.5 m，遵循四车道的设计理念。路基处的排水系统包含了截水沟、河道、边沟以及排水沟，并设置凸形分隔带，所产生的积水主要通过分隔带中的排水管将其排出。由于该工程所建设位置的地基软弱，且地下水分布范围较广，再加上此段公路的应用特殊性，使得若遵循传统施工方式无论是承载力还是堤填土密实度均难以满足结构应用需求。因此，应对该位置的公路路基进行科学处理，做好软基加固工作以避免出现施工沉降现象影响施工进度与最终的结构稳定性。
3 公路软基压实注浆碎石桩技术应用
3.1 设计施工参数
3.1.1 注浆孔与浆液
工程钻机是本工程碎石桩成孔建设的核心设备，因此应将其孔径统一為300 mm，并为其设定四种桩深度（5/12/14/16 m），主要目的是避免由于泥沙沉淀而导致泥浆回落将注浆孔堵塞，其对于孔径深度的影响也极大，因此应在实际开孔时将其深度适当提升0.5 m左右[2]。根据地基基础加固技术规范中的相关规定，明确了各个注浆孔之间的间距，应控制在1.5 m～2.5 m之间。结构在经过压缩加固处理后其每一边均将会外扩450 mm左右，并在注浆后对半径0.5 m的范围产生影响，继而导致实际的成孔孔径无法满足工程建设需求。而在对其进行综合考虑后，需要将其孔径适当增大至1.5 m左右，以保证浆液的渗透均匀性，且需要在人工桩位的周边设置5个左右的注浆孔。
以材料理论为基础所调配的混合浆液中水、粉煤灰、水泥之间的比例为6∶3∶8，由于粉质淤泥质土地层结构含水量较大，因此在对其进行加固处理时应将水灰比适当降低，并按照一定的配比规范在其中掺杂水玻璃（一般为水泥量的3%），此时对于浆液来说其初凝的时间一般为1 h～2 h。砂浆搅拌机是浆液的主要拌和工具，需要持续搅拌3 min以上才能达到预期的压浆施工效果，并需要在调配完成后经过规格为2.5 mm*2.5 mm的滤网过滤后才能正常使用。
3.1.2 注浆过程
对于本工程来说，一次注浆的压力应设定为0.2 MPa～0.4 MPa，二次注浆则应设定为0.8 MPa～1.5 MPa，且由于二次注浆的特殊性使得其实际的施工效果受到土体条件、注浆顺序以及孔径深度因素的影响较大，应确保浆液能够完全沿着注浆管的方向以满足注浆在有效范围钻出的需要，并应以塑胶带作为封堵管底出浆孔的主要工具。
3.1.3 注浆量
结合本工程一系列结构的建设特性，考虑到多类型因素后最终设定碎石桩的注浆量为每米0.18 m3。需要注意的是，由于土体结构的特殊性使得其压力值也将会随着孔径深度的增加而逐渐加大。因此，在与地表接近的位置为避免出现冒浆现象，应将注浆的流量控制在每分钟10 L～25 L。
3.2 成孔与注浆的施工关键点
对于本工程来说，软基压实注浆碎石桩施工流程为：首先测量数据以完成放线任务，随后按照相关规定进行钻孔与二次注浆，且应依据相关要求确定级配碎石的应用量。随后将浆液注入其中，联系实际环境条件进行养护并保证高压注浆效果。过程中同时需要与现场施工人员核对碎石桩孔的具体编号，包括填筑量、埋设深度以及压力等均需要进行详细记录，并需要对流量计读数变化状态进行实时关注。
在明确侧方点的同时需要根据相关要求布设具有振动特征的打孔器，并应在所设置的注浆管的末端处加装注浆头，注浆管孔位确定后需要将振动器放置到土体内部直至达到设计标高要求。注浆管的上部应预留约100 mm的长度，随后即可将第二根注浆管打入，该过程应注意控制其垂直偏差在1%以内。成孔完毕后则应从外围确定位置处注入浆液，完成封闭任务后按照下至上的顺序隔着孔洞做注浆处理，以避免出现临孔串浆现象。直到在注浆管上部1.5 m范围内完成封浆处理任务后才可推进下部注浆进度，并应保持每50 m提升一次的频率，一边拔管一边注浆。随后应以地基承载力设计标准为基础，明确每个设计孔洞的注浆量（65 kg/m）。 注浆机与水泥拌和机的型号应充分考虑现场施工条件以及对工程的建设质量要求，提前对施工压力予以调试，并需要选择应用长度为1 500 mm的钢管作为注浆管;随后需要在注浆管位置安装球阀，只需要打开球阀后即可依据设计长度对注浆管做预拔处理，并将压浆泵启动进行输浆;此时的浆液通过高压注浆管即可达到注入土层的目的，且能够在浆液渗透后对土体结构予以填充与加固，此时的土体颗粒与岩石裂隙内无论是空气还是水分均将会被挤出，这使得原本处于松散状态下的土体与裂隙之间将迅速胶结，从而达到改善土层结构力学性能的目的，结构的整体承载力相较以往也有明显提升。无論哪一处压浆段，均应在灌浆量达到预估值后才可停止压浆进度，此时应将球阀关闭，直至所注入的浆液稳定20 min后才可将注浆管提起，提起的高度应控制在40 cm～50 cm左右。
由于本工程的部分结构较为特殊，为满足特殊地质要求，每一米的深孔注浆量均应提前明确（水泥用量均应保证在130 kg以上）。此类工程使用的通常为普通硅酸盐水泥，类型选择为P.0 42.5，并以1∶0.5的比例作为水灰比的配置数据。在执行单管静压注浆任务时，此时所选择的注浆压力应保持在0.2 MPa～0.3 MPa之间，且需要采取低压渗透的方式以保证注浆效果。控制注浆压力与速度时，应以地面冒浆为控制的限制条件，且该过程需要综合多类型因素进行考虑，以避免出现打浆过多现象，甚至影响结构稳定性与整体美观度。
3.3 严控施工质量
对于软土地基来说，若有该位置的工程建设需要，首先应在压密注浆施工过程中，通过强化注浆量、注浆压力控制效果以及提高对数据变化值的关注，用以满足该工程结构对注浆压力与注浆量的应用需求。一旦在这一环节发现了压力表所显示的注浆压力数值波动幅度较大，或超出了预先设定的压力上限，就应立即停止注浆以避免对孔洞内部结构造成破坏。而若是在过程中发现有浆液无法被压出的情况，就应首先对压浆系统的应用效果进行深入分析，以判断该类系统是否存在堵塞现象。将堵塞现象排除后，就需要适当提升注浆压力，以将正常的注浆施工过程恢复。而若是发现在实际的注浆施工过程中存在大规模的冒浆现象，同样也应立即停止注浆，直至浆液完全凝固后才可恢复注浆状态，以避免影响后续的注浆环节。
4 结束语
综上所述，压密注浆碎石桩技术在处理公路软基沉降情况方面突显出了极佳的应用优势。再加上其整体造价较低，所形成的结构表现出了极强的可置换性，且其竖向稳定性相较以往有了明显提升，侧桩端阻力与土层承载力的不同程度的增强为保证地基结构整体承载力与其变形控制能力提供了完备条件，具有在类似工程中的应用推广价值。
参考文献：
[1]陈思佳.舟山地区市政道路软土路基处理技术[D].长安大学，2019.
[2]刘杰.高压旋喷桩复合地基承载力研究[D].兰州交通大学，2019.