桥梁桩基深测管多少钱一米
桥梁桩基深测管多少钱一米
09-07-31 &匿名提问
随着公路桥梁和高层建筑在我国的飞速发展，我国的钻孔灌注桩技术也得到了长足发展，积累了丰富的施工经验，但复杂地质条件下的冲击钻钻孔灌注桩及病害的处理还是一大难题，下面通过泉头大桥及黑河子中桥的桩基础施工经验，介绍一下冲击钻钻孔灌注桩施工工艺及断桩和桩身夹泥的处理措施。仅供参考。 1工程概况泉头大桥位于国道102线k900+734公里处，为8×20米大桥，下部结构采用摩擦灌注桩，共有桩27根，其中墩桩21根，台桩6根，桩径1.2米，墩桩长19米，台桩长14米。黑河子中桥距泉头大桥2km,地质情况基本相同。2工程地质情况及机具的选择2.1桥址处主要地址情况：表层为6.5—8.1米左右的白色砂岩，坚硬；中层为细砂亚粘土互层，硬塑状态，细砂为灰色，稍松状态，每层厚30—40公分总厚6米左右，此细砂亚粘土互层在钻孔施工的干扰下易液化、出现涌砂现象、导致坍孔；桩底落在红色泥岩上。整体地质条件比较复杂、特殊，表层和底层坚硬、中层稍松易液化。2.2机具的选择：施工前对机具进行了选择，循环钻钻进速度快、成孔好、清孔干净，但怕硬岩层及孤石、卵石；冲击钻适用广泛，但速度慢、成孔质量不高。经现场进行两种机具的比较，循环钻48小时只钻进1.5米，而冲击钻48小时只钻进3.4米，虽然，中层易采用循环钻，但更换机具耗时过多，决定在保证冲击钻工艺和泥浆质量的基础上采用4台30型冲击钻同时施工。3冲击钻钻孔灌注桩施工工艺钻孔灌注桩的施工顺序为：初步放样→筑岛→恢复定线→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。3.1初步放样：施工前先排水、修路、清除桩基位置的杂草和淤泥，换填山皮土并刮平压实，使施工机具顺利进出，能保证钻机在施工中平稳，然后根据设计提供的导线点（经导线复测闭合后）及水准点用光电全站仪及水准仪定位，桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于±15cm，成排成列放样，放样后用钢尺校核。3.2筑岛：场地为浅水时，采用草袋围堰，普通土填充，筑岛高出水面1.5cm为准。3.3护筒埋设，恢复定线：护筒埋设是重要一环，起到定位、导向，靠筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压，防止塌孔，护筒内径比桩经大200—400mm，护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0—2.0m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2—4m，有冲刷影响的河床，应沉入冲刷线以下不少于1.0—1.5m。泉头大桥采用4m高护筒，φ1.6m，壁厚4mm，旱地及筑岛处采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实，护筒顶高出地面0.3m，埋设时位置要准确，护筒要竖直。护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许误差50mm，竖直线倾斜不大于1％，护筒顶部焊加强筋和吊耳，开出水口，钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉，并及时纠正。3.4钻孔：分冲击钻和正反循环钻，应按设计资料绘制的地质剖面图，选用适当的钻孔和泥浆，泉头大桥根据实际情况选用冲击钻。3.4.1泥浆的配制：为保证中层易液化坍塌砂质层的成孔质量和最终能将孔底清理干净，对泥浆的比重与粘度制定了严格的指标，经过20余次的泥浆配比试验，决定采用当地的膨润土，泥浆配和比为 水：膨土：粘土：NaoH：CMC=：60：1.5：1.5。配制的泥浆比重为1.06—1.10；粘度18—22Pa.s；含砂率0.3％—0.5％；PH值8—10，胶体率95％—98％；静切力1.1—1.3；失水率13—15ml。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一，由于配置了高质量的泥浆，在长期停钻的情况下，沉积物很少，此外，优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮，这层泥皮可防止孔内泥浆外渗，大大减缓孔内水头降低的速度，这也是使孔壁稳定的有效措施。3.4.2冲击钻钻孔注意事项①    钻机就位前，应对钻孔前的各项准备工作进行检查，包括主要机具设备的检查和维修，钻机就位后，应平稳，不得产生位移和沉陷，开孔的孔位必须准确。②    冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm，升降锥头时要平稳，不得碰撞护壁和孔壁。③    钻孔作业必须连续，并作钻孔施工记录，经常对钻孔泥浆进行检测和试验，不符合要求的随时改正，注意补充新拌的好泥浆，在整个施工过程中，泥浆的损失较小，水头始终保证在2m左右，有效地防止了孔壁坍塌，埋钻头的现象发生，确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。④    钻进过程中，每进5—8尺检查钻孔直径和竖直度，注意地层变化，在地层变化处捞取渣样，判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式，在钻至中层易液化砂层时，钻进速度必须放慢，以确保成孔质量。⑤    冲击钻应用小径钻钻到深度后，用大径钻扩孔，钻管内的泥渣和泥浆经常倒出，在钻孔排渣，提钻头除土或因故停钻时，应保持孔内水头和要求的泥浆指标。3.5成孔检测、清孔3.5.1成孔检测：成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±100mm范围内，孔径﹥设计桩径，倾斜度小于1％，孔深不小于设计规定。3.5.2清孔①    只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。泉头大桥采用空压机喷射方法，采用高压泵向孔底射浆，用水下填充导管进行空气反循环清孔。喷射压力适中（0.8—1Mpa），使孔底及边角处的钻渣也能随之吸出，并注意射浆管必须插到孔底，射浆管的插入深度不到位就会引起喷射塌孔。②    清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度，实际工作中通常只测泥浆比重1.03—1.1，沉淀厚度﹤30cm，即满足清孔标准。③    钢筋笼安放至设计标高后，如泥浆指标及沉淀厚度超出标准，应进行第二次清孔，直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。3.6钢筋笼的制造和安放3.6.1钢筋笼的制造：为保证钢筋笼安装的垂直度和安装效率，工地采取了平地整体胎膜长线法制造。每个钢筋笼在胎膜上一次成形，创造出可观的经济效益。全桥施工中未发生因钢筋笼弯曲而插不到设计标高的现象。钢筋笼的制造除满足设计要求外，在骨架处设置控制保护层厚度的垫块，竖向间距为2m，横向周围不少于4处，并在骨架顶端设吊环。3.6.2钢筋笼的安放：整个桩采用两段钢筋笼，在孔口进行单面邦条焊，接头错开1m。骨架下放时注意防止碰撞孔壁，放至孔内设计标高后将骨架吊环挂在孔口，并临时与护筒口焊接牢固。3.7下导管、灌注机具的准备、砼的配制3.7.1下导管：泉头大桥采用φ300mm钢导管，使用前进行了水密、承压和接头抗拉等试验。吊装时导管应位于井孔中央，并应在灌注砼前进行升降试验，应使位置居中，轴线顺直，稳步沉放，防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞，导管下口到孔底的距离一般控制在25—40cm之间。导管上口设置隔水猫头鹰和储料斗，储料斗口中盖钢扳，挂细钢丝，灌注时用吊车吊出。3.7.2灌注机具的准备：25t吊车1台；搅拌机3台（满足灌注桩在砼初凝时间内完成）；导管、储料斗、吊斗2个；1吨翻3台；备用水泵以及吸泥机，高压射水管等设备。为保持孔内水压和及时处理灌注故障，备用发电机2台。3.7.3砼的配制①水泥，中砂，石子分别送权威机构检测合格后，由权威机构作出配合比。C25水下砼的配合比为  水泥：中砂：石子：水=1：1.91：2.21：0.54，坍落度为180—220mm，施工中根据砂石含量将设计配合比换算成施工配合比。②水泥采用普通硅酸盐42.5﹟水泥，初凝时间大于2.5h；碎石采用10—20mm，16—31.5mm各占一半，级配良好；砂子选用优质河砂。③砼配制后要有良好的和易性，运输和灌注过程中无显著离析、泌水现象，保持足够的流动性。为保证灌注的顺利，坍落度尽量采取上限。3.8灌注水下砼及应注意事项3.8.1灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序，必须经过成孔质量检测和清孔检测（包括泥浆指标和沉淀厚度检测等）合格后，方可进行灌注工作，如沉淀量超标，应再次清孔，但应注意孔壁的稳定，防止塌孔。灌注的时间控制在初凝时间内2.5h。3.8.2首批砼的数量必须保证导管初次埋深≧1m和填充导管底部的需要。泉头大桥每桩首批砼数量1.8立方米加吊斗0.6立方米共2.4立方米，保证了初次埋深﹥1.5m，首批砼拌和物下落后，砼应连续灌注，在灌注过程中，导管的埋置深度宜控制在2—6m。3.8.3砼拌和物运至灌注地点时，应检查均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和达不到要求，不能使用。3.8.4首批砼灌入孔底后，立即测探孔内砼面高度，计算出导管内埋置深度，如符合要求即可正常灌注，如发现导管大量进水，表现出现事故，按应急方法处理。3.8.5灌注开始后，应紧凑、连续地进行，严禁中途停工。在灌注过程中，要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中，使泥浆内含有水泥而变稠凝结，而使测深不准确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况，及时测量孔内砼面高度，正确指挥导管的提升和拆除。3.8.6导管提升时应保持轴线竖直和位置居中，逐步提升，如导管法兰卡钢筋骨架，可移动导管，使其脱开钢筋骨架后，移到钻孔中心。3.8.7当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度，可拆除1节和2节导管，（视每节导管和工作平台距孔口高度而定）。此时，暂停灌注，先取走漏斗，重新卡牢井口的导管，然后松开导管的接头螺栓，同时将起吊导管用的钓钩挂上待拆的导管上端的吊环，待螺栓全部拆除后，吊起待拆的导管，徐徐放在地上，然后将漏斗重新插入井口导管内，校好位置，继续灌注。3.8.8拆除导管动作要快，时间一般不宜超过15分钟，要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净，堆放整齐。3.8.9在灌注过程中，当导管内砼不满含有空气时，后续砼要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和导管，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡皮垫，而使导管漏水。3.8.10当砼面升到钢筋骨架下端时，为防止钢筋骨架被砼顶托上升，可采取以下措施：尽量缩短砼总的灌注时间，防止顶层砼进入钢筋骨架时，砼的流动性过小。当砼面接近和初进入钢筋骨架时（1m左右），应保持较深埋管，并徐徐灌入，以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力，当孔内砼面进入钢筋骨架底口4m以上时，适当提高导管，减少导管埋置深度（不得小于1m），以增加骨架在导管底口以下的埋置深度，从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢复灌注速度。3.8.11在灌注过程中，应防止污染环境和河流。3.8.12为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上灌一定高度，可按孔深，成孔方法，清孔方法查定。一般为0.5—1m，深桩为1m。3.8.13处于地面及桩顶以上的井口整体式钢性护筒，应在灌注完后立即拔出，处于地面以下护筒，需待砼抗压强度达到5Mpa后方可拆除。3.8.14在灌注将近结束时，由于导管内砼柱高度减小，超压力降低，而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，如出现砼顶升困难时，可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀物，使灌注顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管，形成泥心。3.8.15在灌桩时，每根桩应做3组试块，施工单位二组，监理一组，强度测试后，如不合格，要及时提出报告补救处理。3.8.16有关砼灌注情况，各灌注时间，砼面的深度，导管埋深，导管拆除及发生的异常现象应由专人进行记录。3.9破桩头：由人工或汽镐、电镐进行，直至设计高程，要保持钢筋的完整，桩顶基本平整、干净。3.10成桩检测砼强度达到70％后可做桩基无破损检测，用基桩动测仪和手提电脑，传感器用橡皮泥粘在桩顶（破桩头后桩顶清理干净），用大锤在桩顶砸5下，在电脑中显示声波图象，如振幅出现异常，说明有问题。4 二次灌注桩病害的处理由于操作失误和经验不足，黑河子中桥灌注桩共发生2次病害，如下：4.1   1—3台桩在灌注3.3m砼后，由于砼过干，提升导管剧烈，造成导管下口变形，灌注砼不能继续，3小时后宣布为断桩。当时进行了3种方案的比较：①用大于 1.2m冲击钻硬冲，但中层易液化、塌孔，不宜采用。②在孔内填入毛石，用1.2m冲击钻冲孔，将钢筋笼及桩底砼砸入桩四壁及桩底。③用挖掘机挖出桩底砼，但必须做好强排水措施，后下φ1.2m水泥砼管，竖直叠起，砼管四周分层填筑砂砾粘土并夯实，在砼管中下钢筋笼，灌注砼。最后考虑1—3台桩比较浅（14m），而且中层细砂亚粘土互层，极易液化出现涌砂，塌孔现象，不宜采用前二种方案，决定采用第三种方案处理，后圆满解决。4.2    3—2桩在成桩检测时发现在﹣9.5m处有桩身夹泥病害，传统的方法是将缺陷桩凿除再重新浇注，既费时又费力，而且造价昂贵。最后决定采用高压喷射注浆法，施工过程如下：4.2.桩身缺陷处理①在桩顶布设3个钻芯孔，钻孔取芯至缺陷部分以下50cm，仔细分析缺陷处芯样，查明了缺陷位置和范围。②将注浆管通过钻孔设置到夹泥区，用泵压大于20Mpa的高压水流对缺陷段自下而上进行切割喷射，喷射时喷管提升速度为10cm／min，旋进速度为20转/min，喷射处理长度上下各延长50cm，一孔进行切割而另一孔有水溢出时可认定病害区已打通，可换另外二孔，直至3个孔全部打通。钻孔之间连通后，压入清水利用水循环将废渣排出桩身，当出水口的水由浊变清时，再换其它孔轮流处理，直至所有的孔水流都为清水时，清渣工作结束。5            结论冲击钻钻孔灌注桩是近年来桥梁建设中采用的基本方法之一，怎么掌握好冲击钻钻孔灌注桩的施工工艺及病害的处理也是难题之一。总之，采用正确的冲击钻钻孔工艺和配制高质量的泥浆是保证成孔的关键，采用正确灌注水下砼方法可有效地防止灌注桩病害的发生。另外，本文介绍的两种处理灌注桩病害的方法均取得了成功，受到了权威部门的肯定，不失为处理断桩和桩身夹泥两种病害的优秀方法。
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某高速公路工程投标书文件_1.doc40页
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施工组织设计文字说明
编制综述 一、编制依据 （一）甲方（或建设单位、业主，均属同义语）正式发售给本投标人的招标文件、答疑书、补遗书及其它补充资料。 （二）由招标文件明确的国家和交通部颁布的现行《公路设计规范》、《施工技术规范及规程》、《公路工程质量评定及验收标准》及《公路工程预算定额》。 （三）通过踏勘工地从现场调查、采集、咨询所获取的资料。 （四）招标单位在“标前会议”提出的有关要求。 （五）本承包人拥有的科技成果、工法成果、机械机具设备、管理水平、技术装备以及多年积累的类似工程施工经验。 （六）严格遵守当地政府在环境保护等方面的具体规定和要求，尊重与维护当地多年来约定俗成的乡规民约和风土人情。 二、编制原则 （一）遵守招标合同文件各项条款要求，认真贯彻落实业主、设计单位和监理工程师及其授权人士或代表的指示、指令和要求。 （二）严格遵守招标文件明确的设计规范、施工技术规范和质量评定验收标准。 （三）坚持在实事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。 （四）自始至终对施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控，坚持动静结合、科学管理的原则。 （五）实行项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置，实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。
工程概况 一、工程简介 锡宜高速公路京杭运河大桥位于江苏省无锡市境内，属无锡至宜兴高速公路X2标段，起止里程为K9+816.25～K10+837.25，全桥长1.021Km，由两部分组成：第一部分为跨越京沪铁路石塘湾站的1-75m下承式钢管混凝土刚架系杆拱桥及两端引桥，第二部分为跨
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52科技资讯科技资讯SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION2007
NO.09SCIENCE&TECHNOLOGY INFORMATION工程
技术参考文献[1]高速公路丛书编委会，高速公路建设管理[M]，人民交通出版社。[2]中华人民共和国行
业标准，公路沥青路面施工技术规范(JTGF40—2004)[S]，人民交通出版社。
松木桩处理软弱地基的方法
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软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很小等特性，在软土地基上建房往往会出现地基强度和变形不能
满足设计要求的问题，因而必须采取措施处理地基，提高软弱地基的强度、稳定性，降低软弱土的压缩性
，减少基础的沉降和不均匀沉降。目前针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，本文结合作者多
年的工程实践，对用松木桩处理软弱地基的问题作一些探讨。
1软弱地基的种类及常见的处理方法软弱地基的种类很多，按成因一般可分为人工填土类地基；海相、河
流相和湖相沉积而成的含淤质粘土类地基；各种山前冲积、洪积相所形成的夹卵石、漂石的粘土类地基。
复杂的成因造成了它们在物理力学性能上的复杂性，它们的共同特点是承载力低、压缩性高。目前对厚度
较大的软弱地基一般采用各类钢筋混凝土桩进行处理，对含水量和孔隙比较大的软弱地基一般采用砂桩、
石灰桩，化学灌浆或堆载预压等方法处理。各种处理方法都有较强的针对性，处理方法选择是否合理，直
接影响到建筑物的设计是否安全和节约。在实际工程中，松木桩处理软弱地基的问题较少提及，笔者认为
在条件许可的情况下采用短木桩处理某些软弱地基不仅施工较为便捷，而且费用也较为经济合理。
2用松木桩处理地基的实例在实际工程中软弱地基普遍存在，对于一些层数较低、荷载较轻的建筑物地基
或遇局部暗塘的情况，大多是采用松木桩处理地基的。下面就五华县潭下镇派出所的地基处理作一简要介
2.1工程的地质概况该工程建筑面积580m，两层全框架结构。地质剖面自上而下由杂填土、淤质粘土、含
淤质砾砂卵石、粉质粘土及粘土构成。淤质粘土呈软塑状，下部的含淤质砾砂卵石呈中密状，是较为理想
的持力层。持力层的实际埋深约４米。当时曾考虑用砼短桩或换土垫层法处理，经技术经济比较确定了松
木桩的处理方案。
2.2松木桩的设计计算在设计中短木桩用作挤密桩时可按下式设计：Ｓ=0.95d(1+e)／(e-e)n=Ａ/Ａs--桩
的间距（m）d--桩径（m）e--挤密前土的天然孔隙比e--挤密后按要求达到的孔隙比，可按地基所需的承
载力设计值再根据《建筑地基基础设计规范》进行确定n--每m桩的根数Ａ--每m地基所需挤密桩面积，Ａ
=(e-e)/(1+e)Ａ--单桩横截面积（m）在设计中，当桩端有硬壳层存在时，可作为端承桩，按下式计算：
Ｐa=Ψα[σ]A-----------------(a)Ｐa--单桩承载力Ψ---纵向弯曲系数，与桩间土质有关，一般可取
１.α---桩材料的应力折减系数，木桩取0.5[σ]---桩材料的容许压力，单位KPa.本实例中柱下独立基础
附加应力及自重总值为950KN。选淤质砾砂卵石为桩端持力层，地基土的容许承载力经综合分析后取值
130kPa，基础埋深１.5米，经计算基础尺寸为2.6×2.9m。持力层埋藏较浅，因而采用端承桩设计。根据
（a）式，当以松木为材料，桩直径为15cm时，[σ]为2773.4kPa。Ｐa=1×0.5×2773.4×(0.15/2)2×
π=24.5KN/根每平方米所需桩数为n=950/(2.6×2.9×24.5)=5.14根／m实取５根／m该工程的桩基底面积
为210m，所需桩数:210×5=1050根桩的布置按梅花形全部打桩完毕后，在桩顶面铺设20cm厚片石灌石子，
加以夯实，然后再做基础。2.3经济效果对比根据建筑预算定额，φ15cm的松木桩2.5m长每根桩工料费为
15元／根，总费用.575万元。若用12cm×12cm混凝土预制短桩约需5.1万元；若用换土垫层则
需2.4万元，并且因地下水位较高，换土施工难度很大。显然用松木桩方案为首选。该工程2004年12月竣
工两年多来，通过使用和观测证明，结构稳定安全。
3松木桩处理软弱地基的适应条件（1）软土地基的设计之前必须认真进行工程地质勘察和土工试验。只有
查清土层和土质的情况，才能正确地进行设计和施工。（2）必须从场地的土层和土质的特点出发，对地
基与基础的结构、施工及使用等方面进行综合考虑，通过方案比较合理地选择地基处理方案。（3）一般
软土厚度小于5m时较为适宜用松木桩处理，为了便于打桩，桩长不宜超过4m。（4）作端承桩时，为了保
证桩尖能进入持力层，上部可先开挖至基础的埋深后再打桩。（5）桩的材料必须用松木，因松木含有丰
富的松脂，这些松脂能很好地防止地下水和细菌对其的腐蚀，价格也较为便宜。（6）松木桩适宜在地下
水以下工作，对于地下水位变化幅度较大或地下水具有较强腐蚀性的地区，不宜使用松木桩。4结论实践
证明，短木桩处理软弱地基时，有施工方便、经济效益明显的优点，它可避免大量的土方开挖。因而在松
木资源较为丰富的地区，用松木桩处理软弱地基在经济和技术上是可行的，它不失为一种处理软弱地基的
有效手段。
参与文献２２２２２２２２００１Ｐ０１０１０Ｐ[1]建筑地基基础设计规范（GB
5）[2]建筑
地基处理规范(JGJ79-2002)[3]木结构设计规范(GB)（收稿日期：）松木桩处理
软弱地基的方法龙洪亮（广东五华建筑设计院有限公司）摘要软土具有强度较低、压缩性较高和透水性很
小等特性，在软土地基上建房往往会出现地基强度和变形不能满足设计要求的问题，因而必须采取措施提
高软弱地基的强度。针对软弱地基的不同构成有很多不同的处理方法，本文结合工程实践，采用松木桩处
理软弱地基，并对相关问题作了一些探讨。关键词松木桩处理软弱地基方法
概述随着公路，特别是高速公路的蓬勃发展，公路运输已经成为运输的主要力量。高速公路以其车速高、
行使安全、通运能力大、运输成本低、货物耗损低而成为当前公路发展的首要目标。目前，国内绝大部分
省、市已经制定了高速公路发展规划，不少省、市的高速公路正在逐步形成网络，建设地域已经由沿海、
平原等经济发达地区向内陆腹地、山区发展，在已建成的高速公路的沿线及腹地，地价增值、地方税收增
加、投资环境发生了巨大的变化。目前，国内绝大部分省、市已制定了高速公路发展规划，不少省、市的
高速公路正在逐步形成网络，高速公路的建设规模随着我国国民经济的发展逐步扩大，建设地域已从沿海
、平原等经济发达地区向内陆腹地、山区发展。然而，受地理位置的限制，许多高速公路不得不修筑在软
土地基上。软土是指近代水下沉积的饱和粘性土，具有含水量大、渗透性弱、承载力低、压缩性高等特性
，软土常指河流中下游地区埋有的深厚第四纪松软覆盖层。在总结经验的基础上并根据交通部颁布的《公
路软土地基路堤设计与施工技术规范》（JTJ017-96），其物理力学指标为：天然含水量高（接近或大于
液限）、天然孔隙比大（一般大于1.0）、强度低、灵敏度高、透水性弱（渗透系数）、压缩性大。因此
软土地基具有承载能力低、沉降量大、固结完成时间长等不利的工程特性，在软土地基上修筑高速公路，
一直以来都是公路建设中的一个技术难题。而软土路基处理就是控制这些物理力学的指标，使之达到规范
2常用软土处理方法在软土地基上修筑高速公路，需要解决的关键问题就是路堤的稳定和变形，稳定分析
是路堤设计中的重要工作之一，只有满足路堤稳定条件才能进行路堤的变形计算。从目前的情况来看，路
堤稳定的条件相对容易满足，但是高速公路不仅要求路堤稳定，而且对于工后沉降也有很高的要求，特别
是需要严格控制工后不均匀沉降量和构筑物相邻路基的工后沉降量。常见的软土主要有：软粘土、杂填土
、冲填土、饱和松散砂土、湿陷性黄土、膨胀土、含有有机质土和泥炭土、山区地基土、岩溶。软土由于
地形、地质生成条件和环境的不同，无论在分布面积、深度、成层厚度都有明显的差别，因而土质复杂多
样。因此我们对软土地区勘察时，要对其工程地质做深入调查研究，正确评价软土地基的特性、物理力学
性质等。在设计时应按土质特性，因地制宜，因材制宜，优选方案，分别做出设计处理。与其他地基处理
一样，软土地基处理的方法一般可以分为两大类：
（1）改善土壤三相体结构比例关系，使得经过处理的地基能够尽可能与新的外界环境条件（附加荷载和
水文变化）相适应。土壤压实、土壤置换（静力）、强夯（动力置换）、堆载预压、各种排水措施（包括
截水沟、纵横向盲沟、塑料排水板、砂桩、沙井、井点降水、真空降水等）都是为了调整土壤三相体的比
例关系，减少土壤中的空气和水分所占体积，增加土壤颗粒成份。
（2）采取固化措施，增强地基抗变形能力。用水泥、石灰之类的材料，改善土壤三相体自身的结构强度
和变形特征。水泥搅拌桩、水泥粉喷桩、石灰桩等均属此类。3冲击压实技术原理及特点3.1冲击压实原理
软土在压实过程中，压实机械所产生的应力使一定深度范围内的土体颗粒重新排列并挤密，土的密度和强
度随之提高，土体渐渐由塑性状态变为弹塑性状态，直到弹性状态。土体只有在弹性状态下才能够承受一
定的荷载而不变形[1]。很显然，加大作用于土体的冲击能量，可以增加影响深度，提高土体的密实度，
从而更容易使土体达到弹性状态。正是利用这一原理，最早由南非Aubrey
Berrange发明了冲击压实机，
这种机械的冲击能较传统的振动压路机大6～10倍，影响深度大3～4倍。传统压路机压实轮为圆形，有的
带有羊角，主要依靠振动力和静重压力的共同作用克服土颗粒间的摩擦力，使土颗粒产生位移并填充空隙
而达到密实状态[2]。而冲击压实机最显著的特点就是压实轮形状是将传统圆形轮改为非圆形——三边形
、四边形或五边形，这种轮子有一系列交替排列的凸点和冲压面。在进行过程中，由配套的大功率牵引车
带动“凸轮”滚动前进，冲击压实轮的凸点交替抬升与下落，从而在行驶滚动中产生集中冲击能量，同时
辅以滚压、揉压的综合作用，连续对土体产生碾压作用而使土体达到密实，其工作原理如图1所示。冲击
压实机的冲击能是由压实机轮轴组件的质量、压实轮向量半径差所产生的势能所决定的，可按下式计算：
式中：为势能（）；为冲击压实轮轴组件的总质量（）；为重力加速度，通常取9.8为轮子内外半径差值
（）当冲击压实机的轮轴组件质量为12t，压实轮向量半径差值为22cm时，由上式计算得该冲击压实机冲
击能为。这也是三边形冲击压实机的冲击能量。高速公路软土地基的处理与运用金善蓉（上海南环高速公
路建设发展有限公司上海201100）摘要：在对国内外有关软土地基处理方法分析的基础上，依托马平高速
公路试验段开展冲击压实试验研究，对各试验段的试验结果进行了分析、综合和总结，研究了冲击压实技
术在软土地基施工中的具体应用。
3.2冲击压实的性能特点
（1）大振幅低频率的性能特点冲击压实机振动振幅为0.22m，其频率在正常速度时为2Hz。而振动压路机
振动振幅一般为2mm，频率一般为25～35Hz。大小不同对土体的作用效果的差别，可用锤子砸钉子的比方
来说明。当锤子静止地压钉子时，振幅为0，钉子几乎不下降，当锤子用小振幅高频率击打钉子时（即轻
而快地砸），钉子能被砸下一点，若用大振幅低频率击打钉子时（即将锤子抡得很高地砸），可能一锤就
能把钉子砸入被钉物体中。冲击压实机与普通振动压路机对土体的作用效果就可以用以上比方来说明。
（2）填方厚度大传统的压实方法填土厚度每层为30～40cm，施工周期ぁ⒊杀靖摺６寤餮故导际跆钔?/P&
厚度每层可达80～120cm，打破了只有分薄层才能压实的传统方法。
（3）压实速度快，工程效率显著冲击压实机两个非圆形压实轮宽度合计约2m，压实过程中行进的速度按
12km/h来计，填土厚度按0.8m计，压实遍数按40遍计；传统的压实机宽度2m，行进速度按3.5km/h计，填
土厚度按0.3m计，压实遍数按8遍计。在达到相同压实度的情况下，冲击压实机每小时压实土体体积是传
统压路机的近2倍。
4马平高速公路冲击压实试验段研究
4.1马平高速公路试验段概况马平高速公路是丹东至拉萨国道主干线的重要组成部分，是内地通往青海的
必经之道，也是青海及国家公路网的重要组成部分。路线所在区域属湟水流域东段，为新生界碎屑充填的
高原盆地的一部分，盆地自周边向中心分别为变质岩、火山岩组成的高山、中高山；黄土覆盖的低山丘陵
和宽广的第四系河谷平原。本段路段沿途跨2个地貌单元——低山、丘陵及河谷平原。路线大部分处于湟
水河漫滩及I～II级阶地交互的河谷平原上。其中路线通过河床、漫滩1198米，共17处，占路线全长的2.7
％、I级阶地26652米，共14段，占路线全长的59.3％，II级阶地17090米，共7段，占路线全长的38％。本
项目沿青海省地势相对较低的湟水河谷实施，海拔在m之间，属干旱半干旱气候类型，多年平
均气温6.9℃。
4.2施工方案本次试验将试验段分成6个区，即10遍区、20遍区、30遍区、40遍区、50遍区和60遍区。具体
施工步骤如下：（1）在原设计勘探资料的基础上进行地基补充勘探，之后再进行冲击压实处理。（2）补
充勘探完成后，视实际情况进行地面整平、洒水，然后布设沉降标并测其标高，开始压实。（3）在冲击
0遍后，进行压实度及沉降的检测，视实际情况进行地面整平、洒水，重新布设沉降标（沉降标的位
置与原来一致），开始压实。重复这个步骤，直至达到规定的要求。（4）冲击压实完成后，用压路机压
实1～2遍，以确保表面压实度。
4.3主要试验结果及分析为了更准确地确定冲压遍数与有效影响深度之间的关系，本试验段进行了沉降量
、压实度和静力触探等试验[3]。
（1）沉降量的观测冲击压实的冲压效果最直接的表现是沉降值。地表的沉降使得地基土密实度提高。沉
降量是根据冲压前后的高程差来计算的。冲击测量前,在地基表面用铁钉加红飘带准确定位。按每约50m一
个断面，每个断面距路基中线5m左右各一个测点布设，冲压完后均测其顶端高程。各点平均沉降量检测结
（2）冲击压实前后干密度、压实度变化冲击压实前测定地面下15cm的干密度，各不同冲压遍数后，测各
点冲压后地面下15cm的干密度、压实度，并选一测点试挖坑测地面下60cm、80cm、120cm处的干密度、压
实度[4]。土的重型击实最大干密度为18.23KN/m3，最佳含水量为11.8％。冲击试验前后的干密度、压实
度变化情况见表2。
（3）静力触探为进一步检验冲击压实效果，分别在冲击压实区域和为处理区域各进行一处静力触探。静
力触探曲线如图2所示，其中虚线是原地基的静探曲线。
5总结本文针对冲击压实技术在马平高速公路路基中的应用，可以得到了以下结论：（1）从表1中可以看
出，40、50、60遍后的分计沉降量，与30遍后的分计沉降量相比，没有较大的增长，说明冲压30遍后，地
基的下沉量已经很小。所以从沉降量的角度分析，冲压遍数以3
0遍为宜。（2）从表2中的压实度可以看
出，冲压40遍后，60cm内平均压实度＝98％，80cm内平均压实度＝91％，已达到压实度的规范要求。50遍
、60遍平均压实度值增长不多。从干密度、压实度随冲击遍数的增加而增加的情况来看，冲压遍数以30～
40遍为宜。（3）从图2中可以看出，冲压后地表下1.0m深范围内地基土的比贯入阻力有很大程度提高，最
大值为105102kPa，平均值为81102kPa，0.8～1.0m深度以下几乎没有影响。
参考文献：[1]苟桂枝等.冲击压实机压实效果的理论分析[J].公路，2001(2).[2]杨世基.冲击压实技术在
路基工程中的应用[J].公路，1999(7).[3]张勇等.冲击压实机在盐兴路改造工程中的应用[J].公路交通科
技，2001(9).[4]梁钟琪.土力学及路基[M].北京：中国铁道出版社，1993.
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