淺談黃河三角洲地區(qū)路基變形源頭控制方法

王文華　鄭建波

摘要：對(duì)黃河三角洲地區(qū)路基變形的控制方法進(jìn)行了闡述和分析，指出路基變形源頭控制可以有效解決路基變形問(wèn)題，并對(duì)路基變形源頭控制方法進(jìn)行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：黃河三角洲；路基；變形控制

黃河三角洲地區(qū)地處山東省北部，地勢(shì)平坦，土層多為黃河改道沖擊而成，屬軟弱土層。針對(duì)道路路基變形的發(fā)生、傳遞、最終影響的各個(gè)環(huán)節(jié)，提出了對(duì)變形進(jìn)行全過(guò)程綜合控制治理的理念，將道路工程路基變形控制分為變形的源頭控制、變形傳遞過(guò)程控制、目標(biāo)控制與治理三個(gè)階段。在此全過(guò)程控制理念的指導(dǎo)下結(jié)合基坑工程時(shí)空效應(yīng)施工法、微變形調(diào)整手段和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理方法，形成一套完整的道路工程微變形控制方法體系。

1.路基變形全過(guò)程控制理論

路基變形系統(tǒng)是由變形來(lái)源、傳播途徑和目標(biāo)控制三個(gè)元素構(gòu)成的。路基開(kāi)挖卸載引起圍護(hù)結(jié)構(gòu)向路基外的變形，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形引起其后土體位移而出現(xiàn)的土體損失，并逐漸向離路基更遠(yuǎn)處的土體傳遞，在一定時(shí)間內(nèi)傳遞到地面和建筑物處引起地面以及建筑物的沉降。路基變形系統(tǒng)的三個(gè)組成部分構(gòu)成了路基變形全過(guò)程控制方法，從這個(gè)系統(tǒng)的傳播機(jī)理可知，切斷其中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)都能有效地控制變形的發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)巖土工程環(huán)境保護(hù)的目的。

路基變形全過(guò)程控制理論就是基于對(duì)這個(gè)變形系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，提出從全方位對(duì)路基變形進(jìn)行控制，進(jìn)而最終有效地解決路基變形。根據(jù)基坑變形全過(guò)程控制理論，針對(duì)黃河三角洲地區(qū)軟土的土質(zhì)特性，注漿方法由于其施工簡(jiǎn)單，工藝成熟，施工參數(shù)易于掌握，能夠在各種條件下進(jìn)行施工，因而在路基變形保護(hù)中得到廣泛的應(yīng)用?；诼坊冃稳^(guò)程控制理論，有效解決路基變形問(wèn)題的措施就是要控制變形源頭。

2.路基變形源頭控制方法

2.1時(shí)空效應(yīng)施工法

路基開(kāi)挖填筑引起圍護(hù)墻體變形以及路基底部土體回彈變形是路基周?chē)馏w變形產(chǎn)生的源頭，因此控制路基圍護(hù)墻變形以及路基底部土體回彈是控制整個(gè)工程變形的最關(guān)鍵所在。

在軟土路基的開(kāi)挖填筑過(guò)程中，適當(dāng)減小每步開(kāi)挖土方的空間尺寸、減少每步開(kāi)挖所暴露的路基擋墻的無(wú)支撐暴露時(shí)間，是運(yùn)用時(shí)空效應(yīng)原理，合理地發(fā)揮土體自身的抵抗變形的潛力從而解決軟土路基穩(wěn)定和變形問(wèn)題的基本對(duì)策。該工法的主要特點(diǎn)是：根據(jù)路基工程設(shè)計(jì)所選定的主要施工參數(shù)，按路基規(guī)模、幾何尺寸、支撐形式、開(kāi)挖深度、填筑高度和地基加固條件，提出詳細(xì)的可操作的開(kāi)挖與支撐的施工程序及施工參數(shù)。開(kāi)挖與支撐的施工工序基本是按分層、分步、對(duì)稱(chēng)、平衡的原則而制定的，最主要的施工參數(shù)是分層開(kāi)挖的層數(shù)、每層開(kāi)挖深度，以及每層開(kāi)挖中路基擋墻被動(dòng)區(qū)土體開(kāi)挖后，擋墻未支撐前的暴露時(shí)間和暴露的寬度及高度。在大型軟土路基工程中，路基填筑和支撐的施工技術(shù)要點(diǎn)是：按一定長(zhǎng)度分段填筑和澆注結(jié)構(gòu)，在每段開(kāi)挖中再分層、每層分小段地填筑和支撐，填筑和支撐基本同時(shí)進(jìn)行，施加支撐預(yù)應(yīng)力，完成每小段的開(kāi)挖和支撐的施工時(shí)間限制在一定范圍之內(nèi)。

理論與實(shí)踐均表明隨著路基填筑高度的增加，路基周?chē)馏w塑性區(qū)的發(fā)展，路基變形速率也會(huì)相應(yīng)增加。因此對(duì)于軟土路基工程，隨著填筑深度的增加應(yīng)適當(dāng)減小每步填筑土方的空間尺寸、減少每步填筑所暴露的基坑擋墻的無(wú)支撐暴露時(shí)間，嚴(yán)格按照時(shí)空效應(yīng)原理組織施工，切忌超挖、長(zhǎng)時(shí)間擱置情況的發(fā)生。

2.2被動(dòng)區(qū)壓力注漿

被動(dòng)區(qū)壓力注漿，是指當(dāng)路基及其周?chē)h(huán)境變形或變形速率達(dá)到或超過(guò)警戒值時(shí)，在路基被動(dòng)區(qū)距擋墻較近的區(qū)域內(nèi)，實(shí)施一次或多次雙液分層注漿，利用注漿時(shí)的擠壓效應(yīng)，控制本層開(kāi)挖支撐結(jié)束到下層開(kāi)挖這段時(shí)間內(nèi)路基擋墻的流變位移。該方法的關(guān)鍵是注漿對(duì)擋墻的壓力作用。在具體實(shí)施時(shí)要不斷地根據(jù)擋墻的反映調(diào)整注漿方案，不能出現(xiàn)因壓力過(guò)大而導(dǎo)致?lián)鯄植壳蔬^(guò)大破壞。反映在設(shè)計(jì)中就是單位深度的注入量，過(guò)大過(guò)小都不能達(dá)到預(yù)期效果，最好在施工之前，用較小的注漿量做現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋分析優(yōu)化參數(shù)。注漿孔的位置距離一般在1.5-2.0m之間，黃河三角洲地區(qū)軟土中注漿壓力一般為0.4-0.6MPa。由于注漿后擋墻發(fā)生位移，要注意注漿后的支撐軸力附加，以保證注漿效果。

2.3路基地基加固

路基加固基本上采用被動(dòng)加固的方式對(duì)路基變形進(jìn)行控制，常用的方法有降水、注漿、攪拌樁和旋噴法等。加固方法和加固量是根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)和變形控制要求綜合確定的，到目前為止，還沒(méi)有從設(shè)計(jì)上解決路基加固的定量設(shè)計(jì)問(wèn)題。根據(jù)多年的路基設(shè)計(jì)施工經(jīng)驗(yàn)，降水和注漿方法多用在二級(jí)環(huán)境保護(hù)要求的路基中，能夠達(dá)到變形控制要求，而攪拌樁和旋噴法由于相對(duì)昂貴，大多用在一級(jí)保護(hù)的路基中。

3.結(jié)語(yǔ)

黃河三角洲地區(qū)分布大范圍軟土土層，對(duì)該地區(qū)公路工程路基的填筑和建設(shè)提出了更高的要求，有效控制路基變形是諸多問(wèn)題中普遍存在的難題?；诼坊冃稳^(guò)程控制理論，對(duì)解決路基變形的措施和方法進(jìn)行了闡述和分析，路基變形源頭的控制對(duì)路基變形的預(yù)防和控制有著很重要的作用。