談沿江高速公路軟基處理施工技術(shù)

支 建 設(shè)

(西北有色勘測工程公司，陜西 西安 710054)

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談沿江高速公路軟基處理施工技術(shù)

支 建 設(shè)

(西北有色勘測工程公司，陜西 西安 710054)

結(jié)合沿江高速軟基工程處理實踐，介紹了盲溝、清淤換填、拋石擠淤和碎石墩等軟基處理方法，并分析了各處理方法的適用條件，總結(jié)了軟基處理質(zhì)量控制要點(diǎn)，以確保高速公路軟基的安全性。

高速公路，軟基處理，質(zhì)量控制，軟土

沿江高速公路主城至涪陵段是重慶高速公路網(wǎng)的重要組成部分，起于重慶外環(huán)高速公路東段茶園開發(fā)區(qū)附近，至于涪陵接涪豐高速，全長66 km。該路線沿長江南岸布設(shè)，呈西南—北東向走向,地形、地貌具“一山三嶺兩谷”的顯著特征。設(shè)計為雙向四車道高速公路，設(shè)計車速80 km/h。路基寬整體式24.5 m，分離式12.25 m。所轄合同段路線長42.79 km,路基主線21.765 km，匝道3.261 km。沿線軟土路基分布廣泛，有水田地和魚塘，淤泥、軟土層較厚。山區(qū)軟土地質(zhì)條件變化復(fù)雜，成型路基對沉降要求高，如何選用適宜方法進(jìn)行軟基處理及過程控制，是確保沿江高速路基施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

1 軟基簡況

根據(jù)沿線現(xiàn)場調(diào)查和工程地質(zhì)調(diào)繪，依據(jù)地勘報告核查項目路段內(nèi)的軟土主要為山間過濕土、水(魚)塘淤泥質(zhì)土，共57處，處置面積約195 210 m2。沿線山間沖溝或低洼農(nóng)業(yè)水田地分布軟塑、可塑狀粉質(zhì)粘土或粘土層山間過濕土，厚約0.31 m～7 m不等，同地段的軟土厚度變化大，多呈“V”形狀分布；成因?qū)俚屯莸嘏潘粫?，沖洪積、坡積淤積而成。水(魚)塘不同程度分布流塑～軟塑狀淤泥、淤泥質(zhì)土或含少量碎石的淤泥質(zhì)土，厚0.3 m～4.2 m不等，同水(魚)塘厚度變化大，一般中間厚而四周較薄，屬淤積而成。

因成因不同，軟基成分變化和差異性很大。但共性特征為含水量大、孔隙比大、具有觸變特性和明顯的流變性，承載力較低,低～中等壓縮性。

2 軟基處置方法

根據(jù)軟土地段的地質(zhì)、地形、路基填土高度以及附近有無排水通道等綜合確定處理方法。對有排水條件的山坡地段，優(yōu)先采用片石盲溝或清表后盲溝處理；在地表排水不暢的低洼地段，根據(jù)軟土情況以及填土高度分別采用清除換填、拋石擠淤或碎石墩等處理方法。

2.1 片石盲溝

對有排水條件的山坡、山坳沖溝水田地段路基，在地表僅有薄層軟塑狀粉質(zhì)粘土或含少量碎石的粘土層，且經(jīng)驗算路基整體穩(wěn)定性或路基沉降滿足設(shè)計要求時采用片石盲溝處理。片石盲溝分為Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。Ⅰ型適用于軟弱土層較厚，排水條件差的主溝或沖溝盲溝，Ⅱ型盲溝適用于一般路段，Ⅲ型盲溝則適用于支溝盲溝。

施工前，先沿主溝或沖溝流向開挖深溝以排除積水，并清除表層的淤泥或軟土，在積水疏干后，用強(qiáng)度不低于30 MPa的片塊石回填盲溝。片塊石應(yīng)順溝布設(shè)，以免阻擋水流。盲溝深度和間距以能疏干軟泥并順暢排除積水為宜，可據(jù)現(xiàn)場具體情況適度調(diào)整。主盲溝(主溝和沖溝流向)間距為5 m～10 m；支盲溝(支溝方向)間距為10 m～15 m。為利于積水排出，一般在主溝或沖溝的溝底最低處設(shè)主盲溝1條～2條，主盲溝靠山坡一側(cè)則設(shè)葉枚狀支溝，支溝上游須埋于路基下部范圍以內(nèi)，以防支溝外露引起上游積水過多滲入路基底而造成隱患。

2.2 清除換填

對于填土高度大于15 m的沖溝路段或涵洞底部，或經(jīng)驗算路基整體穩(wěn)定性或路基沉降不滿足設(shè)計要求的路段，當(dāng)過濕土厚度小于3 m時采用清除換填處理。換填材料就地取材，采用片塊石、砂礫、碎石，優(yōu)先選用挖方段的中、硬質(zhì)巖石。

軟基換填前，結(jié)合現(xiàn)場情況，對換填段的軟土進(jìn)行排水晾曬，規(guī)劃好運(yùn)輸通道，采用挖機(jī)、運(yùn)土車等機(jī)械進(jìn)行換填施工。對于換填段的“U”形沖溝，沿沖溝最低處設(shè)一道 Ⅰ 型盲溝，以排除路基范圍內(nèi)的積水。清除換填層后應(yīng)測定基底承載力和相應(yīng)的基底密度。

2.3 拋石擠淤

對于常年有水的魚塘或流塑狀淤泥低洼段，在換填施工困難情況下采取拋石擠淤。拋填強(qiáng)度不小于25 MPa、粒徑40 cm～50 cm(較深明水地段粒徑50 cm～100 cm)的片塊石至軟土面或水面，并用較小石塊填塞墊平，用擊振力不小于50 t的重型壓路機(jī)將片石分層(60 cm～80 cm)壓入淤泥中，反復(fù)碾壓，直至壓不下去為止。拋填碾壓到高出原地面50 cm以上，用粒徑小于10 cm、強(qiáng)度不小于25 MPa的細(xì)料填隙(厚10 cm)并碾壓，然后再回填一層粒徑30 cm～50 mm的級配碎石墊層，墊層厚10 cm，壓實度符合要求后按正常路堤填筑。對于淤泥厚度大于3 m路段，壓完后再強(qiáng)夯，夯擊能不小于1 800 kN·m。

2.4 碎石墩

對低洼路段地表排水不暢的過濕土或軟土，且厚度大于3 m小于6 m時，路基填土高度大于8 m時，采用碎石墩處理。碎石墩即通過一定的夯擊能，將級配碎石夯入軟土中，形成樁體，和樁間土組成復(fù)合地基。

強(qiáng)夯碎石墩設(shè)計直徑1.2 m；根據(jù)軟土層厚度3 m～5 m,5 m～6 m,6 m～8 m，碎石墩間距分別為3.5 m,4.0 m,4.5 m，對應(yīng)的夯擊能分別為1 500 kN·m，2 000 kN·m，2 500 kN·m。碎石墩強(qiáng)夯按主夯、副夯、全幅滿夯的順序夯擊施工。主、副夯點(diǎn)按正方形布置(每4個主夯點(diǎn)正中間設(shè)1副夯點(diǎn))，滿夯相鄰夯點(diǎn)搭接1/2夯徑。每遍每點(diǎn)的夯擊數(shù)應(yīng)通過現(xiàn)場試夯確定，每遍時間間隔不少于3周。強(qiáng)夯處理完畢，最后兩擊平均夯沉量不大于 5 cm，否則應(yīng)增加夯擊遍數(shù)。地基處理范圍為路堤兩側(cè)排水溝外側(cè)之間的距離。

3 質(zhì)量控制措施

為確保軟土路基施工質(zhì)量，制定詳盡的質(zhì)量控制措施并嚴(yán)格控制，取得了良好的控制效果。

1)嚴(yán)格落實三級技術(shù)交底，明確軟基處理要點(diǎn)及質(zhì)量要求；按工序流程圖，對關(guān)鍵工序和關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)控；嚴(yán)格工序把關(guān)，確保每道工序合格。

2)由于本項目土質(zhì)在不同的時間性質(zhì)變化很大，施工前，依據(jù)地勘報告，四方聯(lián)合對沿線軟基進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查和工程地質(zhì)調(diào)繪，全面查清軟基段落樁號、范圍、深度和性能指標(biāo)，據(jù)此采取相適用的處理方法。

3)施工前，復(fù)測沿線的導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)并加密，恢復(fù)路基中線，復(fù)測原地面高程，據(jù)原地面高程與設(shè)計高程計算軟基處理寬度，放出相應(yīng)邊樁，確保軟基處理范圍符合設(shè)計要求。

4)軟基處理前，在紅線范圍內(nèi)沿線開挖臨時排水溝渠，增設(shè)排水設(shè)施，保持軟基施工場地排水良好，隨軟基施工進(jìn)展，路基邊側(cè)的永久排水應(yīng)及時施作，以確保軟基施工效果。

5)嚴(yán)格控制軟基換填材料、拋石擠淤用的片塊石及級配碎石、碎石墩所用級配碎石質(zhì)量，確保所用材料質(zhì)量符合設(shè)計和規(guī)范要求。

6)盲溝順地形設(shè)置，間距按設(shè)計要求靈活控制，片塊石沿盲溝縱向布設(shè)；盲溝和支溝銜接順暢，確保排水暢通；按設(shè)計要求做好土工布的鋪設(shè)和搭接處理，防止土工布受損影響排水效果。

7)按設(shè)計和現(xiàn)場核查的清淤范圍和厚度將軟土挖除干凈，并將底部整平。若軟土厚超過設(shè)計厚度，以書面形式上報業(yè)主、設(shè)計和監(jiān)理單位。如需進(jìn)行深層處理，待深層處理后，再用設(shè)計要求的材料分層填筑到原地面。為增加換填材料與軟基周圍土體的整體性，二者應(yīng)以臺階銜接。

8)拋石擠淤應(yīng)結(jié)合軟土地層是否平坦采取不同的擠淤方式。對于平坦地層，從路堤中間以等腰三角形狀向前擠填，并逐漸對稱加寬至全路基寬，以便將范圍內(nèi)的淤泥向兩側(cè)徹底擠出；對于軟土地層橫坡超過1∶10的地段，由高側(cè)向低側(cè)拋填，且在低側(cè)一邊加寬出2 m的平臺，以確保路基的穩(wěn)定。淤泥厚度超過3 m時按設(shè)計進(jìn)行強(qiáng)夯補(bǔ)強(qiáng)，嚴(yán)格控制補(bǔ)強(qiáng)施工參數(shù)和強(qiáng)夯后的質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)。路基填筑過程中，采用壓實沉降差法或沉降曲線法進(jìn)行沉降控制，并按設(shè)計進(jìn)行穩(wěn)定觀測。

9)碎石墩施工前進(jìn)行試樁，以確定成樁工藝及施工控制參數(shù)。成樁后采用重型動力觸探測樁應(yīng)從上到下均大于5擊，并按所耗灌入量為準(zhǔn)控制后續(xù)施工。夯點(diǎn)間距和主、副夯及全夯的次序符合要求，夯擊能與地層厚度相適應(yīng)，對樁距、樁徑、樁長、豎直度、灌砂量嚴(yán)加控制。

4 結(jié)語

沿江高速公路軟基具有分布廣、含水量高、孔隙比大，壓縮性高，強(qiáng)度低等特點(diǎn)，地基穩(wěn)定性差。在現(xiàn)場核查的基礎(chǔ)上，結(jié)合地勘報告，采取針對性的技術(shù)處理措施，強(qiáng)化質(zhì)量控制，確保了軟土路基質(zhì)量。

[1] JTG F10—2006,公路路基施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] JTG D30—2004,公路路基設(shè)計規(guī)范[S].

[3] 劉 輝.淺談高速公路軟基地基處理技術(shù)[J].道路工程，2011(3)：50-52.

Discussion on the construction technology of soft foundation treatment of Yangtze River highway

Zhi Jianshe

(NorthwestNonferrousMetalsSurveyEngineeringCompany,Xi’an710054,China)

Combining with the soft foundation engineering treatment practice of Yangtze River highway, this paper introduced the blind ditch, dredging for fill, throwing stones to packing sedimentation and gravel pier and other soft foundation treatment mathod, and analyzed the applicable conditions of various treatment methods, summarized the quality control key points of soft foundation treatment, to ensure the safety of highway soft foundation.

highway, soft foundation treatment, quality control, soft soil

1009-6825(2017)15-0127-03

2017-03-10

支建設(shè)(1971- )，男，工程師

U416.1

A