談某收費(fèi)站路基沉陷處治

孫 陽(yáng) 劉敏輝

(1.中交一公院中交瑞通路橋養(yǎng)護(hù)科技有限公司，陜西西安 710075; 2.機(jī)械工業(yè)勘察設(shè)計(jì)研究院，陜西西安 710043)

1 工程概況

某收費(fèi)站為位于榆林的單喇叭形互通式立交匝道收費(fèi)站，收費(fèi)站設(shè)置2進(jìn)2出共4個(gè)收費(fèi)車(chē)道，路基寬度21.4 m。該收費(fèi)站經(jīng)多年運(yùn)營(yíng)，廣場(chǎng)路基發(fā)生不均勻沉降，收費(fèi)站廣場(chǎng)位于半填半挖路段，現(xiàn)狀填高約3.5 m，發(fā)生路基沉陷病害的樁號(hào)范圍為AK0+680～AK0+715，沉陷主要發(fā)生在出口兩個(gè)車(chē)道，其中出口外側(cè)車(chē)道的最大沉陷深度為47 cm，出口內(nèi)側(cè)車(chē)道的最大沉陷深度為18 cm，入口內(nèi)側(cè)車(chē)道有輕微沉陷。

2 場(chǎng)地條件

根據(jù)野外鉆探結(jié)果和地層巖性描述，結(jié)合室內(nèi)分析，場(chǎng)地勘察范圍內(nèi)的地層上部主要由近期人工堆積素填土、晚更新世沖積粉土、粉質(zhì)粘土組成。現(xiàn)將場(chǎng)地地層分為三層，自上而下巖土特性描述如下:

①素填土(Qml4):黃褐色，稍濕，稍密，主要成分以粉土為主，土質(zhì)不均，近期人工堆積而成，具有濕陷性，該層在鉆探過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)脫空區(qū)，未經(jīng)重型機(jī)械系統(tǒng)碾壓密實(shí)，其中1號(hào)，2號(hào)鉆孔表層含有約30 cm厚的素混凝土層及40 cm厚的墊層，填料類(lèi)型為細(xì)顆粒土，土石等級(jí)為Ⅰ級(jí);該層在場(chǎng)地范圍內(nèi)分布均勻，層厚2.40 m ～5.60 m，層底埋深 2.40 m ～ 5.60 m，相應(yīng)層底標(biāo)高880.69 m ～887.55 m。

②粉土(Qal3):褐黃色，稍濕，密實(shí)，針蟲(chóng)孔不發(fā)育，干強(qiáng)度中等，無(wú)光澤反應(yīng)，韌性低，搖振反應(yīng)輕微，含有少量白色條紋、鈣質(zhì)結(jié)核及鐵錳質(zhì)斑點(diǎn)，為細(xì)顆粒土，土石等級(jí)為Ⅱ級(jí);該層在場(chǎng)地范圍內(nèi)分布均勻，層厚3.60 m ～7.40 m，層底埋深9.20 m ～9.80 m，層底標(biāo)高877.09 m ～880.15 m。

③粉質(zhì)粘土(Qal3):褐紅色，稍濕，堅(jiān)硬狀態(tài)，切面稍有光滑，干強(qiáng)度高，韌性低，低壓縮性，含少量鐵錳結(jié)核和鈣質(zhì)結(jié)核，為細(xì)顆粒土，土石等級(jí)為Ⅲ級(jí);本次勘察未穿透該層，最大揭露厚度4.50 m。

3 沉降原因分析

1)收費(fèi)站位于沖溝上，路基左側(cè)為挖方，右側(cè)為填方，原地面橫坡達(dá)到1∶2.5，填挖結(jié)合部位容易引起不均勻沉降。

2)根據(jù)工程地質(zhì)剖面圖揭露，擬建收費(fèi)站基礎(chǔ)處于傾斜的粉土層上，且場(chǎng)地西側(cè)對(duì)①層素填土未進(jìn)行加固處理，導(dǎo)致地面整體由東向西傾斜，地面面層裂開(kāi)，地表水從地面裂隙下滲后，賦存于①層素填土中，①層素填土遇水濕陷;加之周邊大型車(chē)輛往來(lái)振動(dòng)，加速地基土發(fā)生不均勻沉降。

3)場(chǎng)地內(nèi)分布的素填土屬濕陷性黃土，早期施工時(shí)，未進(jìn)行特殊處理，且壓實(shí)度不足，加之地表水下滲，導(dǎo)致地面濕陷下沉。

4)收費(fèi)站周邊排水設(shè)施不完善或老化堵塞，加劇了地表水下滲，造成路基含水量過(guò)大，引起地面濕陷沉降。

4 路基沉陷處治方案

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及地勘資料，分析路基沉陷原因后，經(jīng)綜合比選擬定如下沉陷處治方案:

對(duì)出現(xiàn)沉陷病害的路基進(jìn)行旋噴樁處治，樁長(zhǎng)6 m，樁徑60 cm，樁間距為120 cm，按等邊三角形布置。水泥漿水灰比1∶1.25，使用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥。漿液流量60 L/min，注漿壓力25 MPa～30 MPa。鉆頭提升速度10 cm/min～15 cm/min，旋轉(zhuǎn)速度20 r/min。

樁基施工結(jié)束后，將樁上端30 cm厚的土挖除，回填30 cm砂礫褥墊層。收費(fèi)大棚基礎(chǔ)周?chē)龂姌段恢每勺鲞m當(dāng)調(diào)整，盡量靠近大棚基礎(chǔ)。

針對(duì)收費(fèi)站排水現(xiàn)狀，提出如下排水方案:

1)在右側(cè)路基外側(cè)1 m處新建寬0.4 m，深0.4 m的矩形C20混凝土排水溝，排水坡度1%，將水排入西南側(cè)原有排水溝。

2)拆除收費(fèi)站左側(cè)綠化帶，新建底寬0.6 m，溝深0.80 m的矩形蓋板邊溝，排水坡度同路線縱坡。另外入口外側(cè)車(chē)道磅秤檢查井設(shè)置φ5 cm PVC泄水管與邊溝相連，排除檢查井積水。

5 施工注意事項(xiàng)

1)旋噴樁成孔應(yīng)采用沖擊成孔，采用雙管法注漿，風(fēng)壓0.7 MPa，噴嘴直徑2.0 mm ～3.2 mm。

2)施工前要檢查高壓設(shè)備及管路系統(tǒng)。設(shè)備的壓力和排量必須滿足設(shè)計(jì)要求。噴射孔與高壓注漿泵的距離小于50 m。

3)當(dāng)噴射注漿過(guò)程中出現(xiàn)下列異常情況時(shí)，需查明原因并采取相應(yīng)措施:a.流量不變而壓力突然下降時(shí)，應(yīng)檢查各部位的泄漏情況，必要時(shí)拔出注漿管，檢查密封性能。b.出現(xiàn)不冒漿或斷續(xù)冒漿時(shí)，若系土質(zhì)松軟則視為正?，F(xiàn)象，可適當(dāng)進(jìn)行復(fù)噴;若系附近有孔洞、通道，則應(yīng)不提升注漿管繼續(xù)注漿直至冒漿為止或拔出注漿管待漿液凝固后重新注漿。c.壓力稍有下降時(shí)，可能系注漿管被擊穿或有孔洞，使噴射能力降低。此時(shí)應(yīng)拔出注漿管進(jìn)行檢查。d.壓力陡增超過(guò)最高限值、流量為零、停機(jī)后壓力仍不變動(dòng)時(shí)，則可能系噴嘴堵塞，應(yīng)拔管疏通噴嘴。

6 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1)依據(jù)施工圖測(cè)量放出的施工軸線，允許偏差為10 mm，當(dāng)長(zhǎng)度大于60 m時(shí)，允許偏差為15 mm。

2)孔口地面高程偏差小于1 cm，孔位偏差小于2 cm。

3)主鉆桿中心軸線對(duì)準(zhǔn)孔位偏差小于5 cm。a.開(kāi)孔口徑不大于噴射管外徑10 cm，終孔口徑應(yīng)大于噴射管外徑2 cm。b.終孔深度大于設(shè)計(jì)開(kāi)噴深度0.5 m。

4)孔深偏差小于5 cm。

5)噴射管下至設(shè)計(jì)開(kāi)噴深度偏差小于10 cm。a.測(cè)量噴射管長(zhǎng)度誤差小于2%，噴射管每隔0.5 m標(biāo)識(shí)尺度。b.噴嘴中心線與噴射管方向誤差小于1°。c.確定設(shè)計(jì)噴射壓力時(shí)，試壓管路不大于20 m，更換噴嘴時(shí)重新調(diào)試。d.施工標(biāo)準(zhǔn)噴射壓力等于設(shè)計(jì)噴射壓力加上管路壓力。e.噴射方向偏差小于±1°。

6)攪拌制漿:使用高速攪拌機(jī)大于60 s;使用普通攪拌機(jī)大于180 s。a.水灰比為 1.25，密度為1.35 g/cm3～1.5 g/cm3。b.制漿材料稱(chēng)量誤差小于5%，稱(chēng)量密度偏差小于±0.1 g/cm3。c.純水泥漿的攪拌存放時(shí)間小于2.5 h，漿液溫度應(yīng)保持在5℃ ～40℃。d.水泥每400 t取樣化驗(yàn)1次，檢測(cè)水泥安定性和強(qiáng)度指標(biāo)，不合格的水泥嚴(yán)禁使用。

7)氣壓力控制在0.7 MPa。a.高壓漿壓力偏差小于±1 MPa，流量偏差小于±1 L/min。b.壓縮氣壓力偏差小于 ±0.1 MPa，流量偏差小于±1 L/min。

8)旋擺提升:a.旋擺次數(shù)偏差小于±0.5 r/min。b.提升速度偏差小于±1 cm/min。

9)旋噴成樁幾何尺寸應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

10)終噴提出噴射管后，應(yīng)及時(shí)向孔內(nèi)充填灌漿，直到飽滿。

11)每一孔注漿完成后，用清水將灌漿泵和輸漿管路徹底沖洗干凈［1，2］。

7 結(jié)語(yǔ)

高壓旋噴樁能有效的處治路基沉陷，且能夠不擾動(dòng)原有路基結(jié)構(gòu)，同時(shí)施工簡(jiǎn)便，所需凈空小，耐久性好、技術(shù)成熟，在處治既有結(jié)構(gòu)物沉陷中優(yōu)勢(shì)明顯。但施工過(guò)程中污染較大，因此需要采取有效的措施減少污染。

［1］JGJ 79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］常士驃，張?zhí)K民.工程地質(zhì)手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

［3］羅建平.談路基沉降的原因及施工中的注意事項(xiàng)［J］.山西建筑，2013，39(3):130-131.