多樣式軟土地基處理在漢榆公路的應用

1 工程概況

漢榆公路改建工程全長22.2 km，由漢榆公路、連接線、尹高公路、漢南公路改建而成，設(shè)計為一級公路，路面寬24m，路基寬26m，雙向4車道，紅線寬40m，與現(xiàn)狀漢南鐵路相交處設(shè)置1座分離立交，全長1 212m，其中主橋長725m。工程路基涉及清淤40萬m3，土方工程 160萬 m3。

原漢榆公路及尹高路段均為單側(cè)加寬，漢南路兩側(cè)加寬，加寬部位占用部分溝渠及養(yǎng)魚池，見圖1和圖2。

圖1 單側(cè)加寬路基

圖2 雙側(cè)加寬路基

2 地質(zhì)情況

地形屬于平原微丘區(qū)，屬濱海相沖積、海積平原，氣候溫和，雨量充沛，地勢平坦，地表排水不暢，覆蓋層以種植土、亞砂土和亞粘土為主，含少量的砂石土，沿線路基基底范圍內(nèi)分布較多坑塘和溝渠，其底部均為黑色淤泥，其他地層尚好或較好，未見其他不良地質(zhì)情況。

本工程共鉆孔27處，基本查清了路基巖石條件，在勘測深度范圍內(nèi)，地基土屬第四系人工填土層、全新統(tǒng)陸相沉積層及海相沉積層。地表以下0.7～1.0m主要為填筑土（中液限），灰褐色，可塑，主要成分為粘性土夾腐植物、磚渣及白灰渣，含銹斑，為近期填墊，土質(zhì)軟硬不均，工程分級為Ⅱ級。地表以下2.5～2.7m范圍內(nèi)為亞粘土（中液限），中褐色～黃褐色，軟塑～流塑，含氧化鐵和有機質(zhì)，偶夾螺殼碎片，中壓縮性土，全場分布，工程分級為Ⅱ級，該層地基承載力為100 kPa，可作為路基持力層。

勘查期間原尹高路和漢南路路段地下靜止水埋深為2.2～2.5m，原漢榆公路地下靜止水埋深為2.2～2.5m。

3 工程的特點和難點

漢榆公路主要為舊路改造加寬段落，有單側(cè)加寬，有雙側(cè)加寬，加寬段落均處于溝渠或池塘，如何解決新、舊道路的搭接處不均勻沉降產(chǎn)生的縱向裂縫，則軟土地基處理方式的選擇顯得尤為重要。

橋梁工程引橋填土高度為6m，橋臺位置與路面高差為4m，為保證引路路基穩(wěn)定，填土過程中防止失穩(wěn)是必須考慮的一個問題；北側(cè)引路位于既有道路東側(cè)的溝渠，可采用常規(guī)軟基處理方式；南側(cè)引路局部占壓既有道路，施工允許斷交時間為3月，需要選擇快速有效的軟基處理方式。

4 路基處理方法

土質(zhì)均較為松軟且工程為老路基兩側(cè)或一側(cè)拓寬，拓寬路基所處位置均為溝渠或水塘，根據(jù)勘察報告，加寬路基所在溝渠，淤泥厚度平均為2m。該施工工程中采用了多種軟土地基處理方式：在道路一側(cè)加寬路段，采用清淤換填法；在兩側(cè)加寬路段（漢南路），由于兩側(cè)均為溝渠，采用清淤換填法施工工作面太大，處理方式采用拋石擠淤法；在漢南路橋橋頭引路，具備導行條件的一側(cè)采用堆載預壓法，不具備導行的一側(cè)采用旋噴樁法，連接橋臺高填土路段采用反壓護道法。

4.1 清淤換填法

采用挖掘機將淤泥及淤泥質(zhì)土清出施工場外，挖至合格土層后，分層填筑硬料或好土的方法填筑路基。

在一側(cè)拓寬路基段，將溝渠水抽干后，考慮硬料碎石較貴（180元/m3），而拆房土價格較為便宜，為40元/m3，經(jīng)分析研究，擬采用填筑拆房土，每層厚度在25 cm，視情況填筑2～4層，拆房土換填完成后再進行后續(xù)路基的填筑。

清淤后兩側(cè)做好排水系統(tǒng)，內(nèi)側(cè)挖成寬30～50 cm，深度≮50 cm的排水溝，保持暢通。

排水后進行晾曬，然后在原狀土頂鋪設(shè)一層土工格柵并反包，其上視情況填筑50～100 cm的拆房土。每層25 cm分層碾壓，回填第一層拆房土采用小型推土機碾壓，第二層采用小型壓路機碾壓至無軟彈無輪跡印后。回填第三層碾壓完成后鋪設(shè)一層土工隔柵并反包，回填素土分層碾壓，完成后鋪設(shè)一層土工隔柵并反包，回填素土分層碾壓密實。

路右側(cè)大堤所挖土方用推土機推到槽底，原邊坡洗成1∶1，然后開蹬，蹬的寬度和高度均為1m并向內(nèi)傾斜2%。在臺階位置鋪設(shè)土工格柵，以加強橫向連接力。該部位施工時，為防止雨季路基存水，預留2%橫坡，至道胎頂3步時將橫坡調(diào)至設(shè)計要求的1.5%。

4.2 拋石擠淤法

挖掘機沿原路基坡腳，降水完成后將石塊擠入溝渠中，同時淤泥被石塊擠至外側(cè)，如此反復，直至石塊擠至路基坡腳寬度并露出水面，然后再拋石路段用設(shè)備將擠出的淤泥清出場外。

在兩側(cè)拓寬路基段，由于兩側(cè)均為溝渠、池塘，采用清淤換填法需要打圍堰、清淤、換填，同時還需要進行邊坡護砌，經(jīng)過方案比選，采用拋石擠淤的方式較清淤換填經(jīng)濟。

該方法的優(yōu)點是施工作業(yè)面小，溝渠無需將水抽盡，適合帶水作業(yè)，同時位于水中的片石基礎(chǔ)穩(wěn)固，路基邊坡可不用片石護砌。

降水完成后，在水坑底層先拋粒徑≥30 cm的片石擠淤，達到擠淤目的后，再在其上填筑拆房土找平，之后再分層填筑拆房土至高出正常水面，每層壓實厚度為25 cm，直至拆房土頂面碾壓至無輪跡，不彈軟為止。之后的路基填筑按照開蹬及規(guī)范要求。

4.3 旋噴樁法

漢南路橋起點段引橋，因通行需要不具備堆土預壓條件，旋噴樁具有施工速度快，設(shè)備輕便，便于移動，方法容易掌握，處理深度較大等優(yōu)點，因此該橋頭處理方式確定為旋噴樁法進行土體加固。

在施工前應檢查噴射和灌漿系統(tǒng)是否暢通，施工過程中，嚴格控制鉆架的平整及鉆頭的垂直度，鉆孔過程中要經(jīng)常注意鉆桿偏斜情況，及時矯正，鉆孔孔口采用套管保護。噴射的水泥漿應嚴格利用攪拌機，配定的水灰比充分攪拌均勻，制備水泥漿液，隨時拌制隨時噴注。

4.4 堆載預壓法

漢南路橋終點段引橋，因該段路基全部處于原漢榆路外側(cè)，具備堆載預壓的施工作業(yè)面，因此在完成路基施工后堆放了與路面一平的備土，促使地基提前固結(jié)沉降以提高地基的強度，減少工后沉降。7月后去除堆土，進行道路結(jié)構(gòu)層的施工，修筑道路路面。經(jīng)過堆壓預處理后，地基不會再產(chǎn)生大的固結(jié)沉降，可有效預防橋頭跳車等常見病害。

4.5 反壓護道法

在漢南路橋高填路段，在道路主路堤兩側(cè)，填筑2 m寬和高度為路基高度的1/2的護道，以期達到路堤穩(wěn)定，它主要是起抗滑的平衡作用，使得抗滑力矩能克服滑動力矩。這種方法處理軟土地基，對解決路基穩(wěn)定是有效的。該法不需控制填土速率，可以機械化快速完成路基填筑，但利用該法處理地基，土方量大、占用土地多。

由于該橋橋臺位置與路面高差4m，兩側(cè)橋頭引路均采用反壓護道的方法保證路基的穩(wěn)定，填筑完成后對反壓護道及路基填土進行片石護砌。

5 結(jié)語

該公路針對不同的軟土地基，采用了多種軟基處理方式，雖然較設(shè)計初期增加了路基處理工程量，但有效地節(jié)約了投資，投資未超出工程概算。路面沉降均在合理范圍內(nèi)，漢南路跨線橋未出現(xiàn)橋頭跳車等病害，軟土路基的處理取得了良好成效。