PHC管桩在岩溶地区公路工程软土地基处理中的应用

表 1 PHC 管桩试验段主要土层物理力学指标
层号 W / % γ / （ kN·m－3 ）
e
IL
IP
a1－ 2 / MPa－1
Es / MPa
c
φ
② 36．2
18．2
1．006
0．58
14．5
0．384
4．96
18
13．6
③ 33．6
18．8
0．907
0．21
18．2
0．523
3．63
27
17．9
④ 32．6
18．9
0．901
0．18
14．3
1．095
2．15
5
13．8
2 岩溶地区软土地质勘察
岩溶地区软土工程地质勘察，应采用物探、钻探、静力触 探、室内试验等手段，着重查明软土性质、软土厚度、持力层 性质、持力层厚度、岩土交界面岩溶（ 土洞） 发育情况、基岩埋 深等。
物探能有效 查 明 岩 溶 的 分 布 范 围、埋 藏 深 度 和 发 育 情 况。钻探是工程地质勘察最直接的勘探手段，精确度高，能 直接、准确获取土层的信息，获取土样，用作物理力学试验， 获取参数。根据物探、钻探资料，有针对性的布置静力触探
【关键词】 PHC 管桩； 软土地基； 收锤标准； 岩溶地区； 单桩承载力
【中图分类号】 U416．1+ 6
【文献标志码】 A
石灰岩在我国广泛分布，由于地表水和地下水的长期作 用，岩层产生溶 蚀，形 成 溶 洞、溶 槽、溶 沟、漏 斗、暗 河、石 芽、 土洞等岩溶现象。岩溶地带被其后来次生的风化或冲积物 所填充和覆盖，深埋于地下，在沟谷的开阔地带、河流两侧、 河漫 滩 等 地 段，细 颗 粒 物 质 常 沉 积 于 此，形 成 淤 泥、淤 泥 质 土、软塑状粉质 黏 土 等 软 弱 土 层。该 类 土 层 承 载 力 低、压 缩 变形大，在岩溶地区软土地基上修筑高速公路，易产生沉降 及稳定问题，需进行地基处治。预应力管桩作为一种空心细 长混凝土预制构件，具有单桩承载力高、对桩端持力层起伏 变化大的地质条件适应性强、施工速度快、工效高、工期短、 抗弯性好、成桩质量可靠等优点，可应用于处理高等级公路 软土地基处治。本文以某高速公路岩溶地段软基处理为基 础，从勘察、设计方面对预应力管桩复合地基处治岩溶地区 软土地基进行了总结，重点介绍了 PHC 管桩复合地基的计 算和设计方法。实践证明，运用 PHC 管桩复合地基进行软 土地基处 理 能 取 得 良 好 的 加 固 效 果，可 为 类 似 工 程 提 供 借鉴。
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PHC 管桩在岩溶地区公路工程软土地基处理中的应用
黄锐
（ 四川省交通运输厅公路规划勘察设计研究院，四川成都 61，覆盖层较厚，在软弱土层上修建高速公路，如不对地基进行处理，路 基会产生沉降及稳定问题。PHC 管桩施工速度快、成桩质量好，能有效解决软土地区路基质量问题。文章结 合高速公路项目从勘察、设计等方面对岩溶地区软土地基应用 PHC 管桩进行了总结。采用 PHC 管桩复合地 基处治岩溶地区软土地基加快了施工进度，提升了工程质量，可为今后类似工程勘察、设计提供参考。
3 岩溶地区软基处治设计
3．1 方案选择
高等级公路软基处治要考虑多方面的因素，包括施工工
期、工程造价、处治效果、施工技术可靠度、资源消耗、机具条
件、对环境的影响等。
本场地由于本项目工期紧张，故考虑采用 CFG 桩或预
应力管桩等刚性桩进行加固。而相比 CFG 桩单桩承载力较
PHC 管桩低，单 根 桩 处 理 面 积 仅 为 PHC 管 桩 处 理 面 积 的
用 300 mm 或 400 mm。根据类似工程经验教训，路堤填土
较高时，300 mm 管桩的断桩率较高，易产生稳定问题； 而管
桩直径较大，承 载 力 得 不 到 充 分 利 用，易 造 成 浪 费。考 虑 本
项目路堤填土荷载为 7 ～ 11 m，上部荷载较大，故采用直径
400 mm 管桩，正方形布置。
1 工程概况
某项目场地属北江二级阶地地貌，地层主要由第四系填 土层、冲积层、泥盆系灰岩组成。根据钻探资料，地层自上而 下依次为：
①第四系人工堆积层： 厚度 1．00 ～ 1．5 m。 ②第四系冲洪积层粉质黏土： 灰褐色，软塑，中压缩性， 低强度，厚度 5．0 ～ 5．5 m。 ③第四系更新统冲洪积层黏土： 灰色，软塑 ～ 可塑，高压 缩性，低强度，厚度 5．5 ～ 5．7 m。 ④粉质黏土： 黄色、黄褐色，软塑 ～ 可塑，高压缩性，低强 度，层厚大于 6．0 ～ 6．5 m。 ⑤砾砂： 灰褐色，稍密，饱和，主要为石英质砂，含少量卵 石，厚度 6．4 ～ 7．0 m。 ⑥泥盆系天子岭组微风化灰岩： 灰色，隐晶质结构，块状 构造，岩体较完整，局部岩溶发育。 其中第②、③、④层为主要压缩层，主要物理力学指标见 表 1。
［定稿日期］2019－01－25 ［作者简介］黄锐（ 1985 ～ ） ，男，硕士，工程师，从事公路 勘察设计工作，研究方向为道路与桥梁勘察设计。
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四川建筑 第 39 卷 2 期 2019. 4
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管桩试桩时，发现详勘钻孔入岩深度和实际试桩深度存在较 大差异，通过分析详勘资料及试桩资料，得知由于岩面起伏 较大所致。施工阶段有针对性的进行施工补充钻探，施工勘 察钻探间距调整为 100 m，并按 30 m 间距补充了大量静力触 探孔，为管桩复合地基设计提供了有效的基础资料。
1 /3，且 CFG 桩易出现塌孔、缩孔等问题，质量难以保证。预
应力管桩一般为工厂预制，质量可靠，对软土地基加固也更
加有效。因此，综合考虑确定采用预应力管桩对软弱地基进
行加固。
3．2 基本参数的选择
3．2．1 桩径
管桩桩径的选择与上部荷载、桩间距、桩侧、桩端阻力等
力学参数有关。公路工程软基处治中预制管桩直径一般采
孔，可确定软土、黏 性 土 和 砂 类 土 的 承 载 力。对 于 覆 盖 型 岩 溶，还可查明第四系覆盖层中有无隐蔽土洞存在、土洞的规 模及埋藏位置。
对于一般地区软土工程，规范规定按 200 m 间距布置钻 孔。对于覆盖型 岩 溶 地 质，规 范 未 作 特 殊 规 定，建 议 详 勘 钻 孔间距宜不大于 100 m。本场地在管桩在大面积施工前，在