高填深挖路基的處理方案

張衛(wèi)艷 賈龍飛

摘要：本文以某市山區(qū)市政道路工程為實(shí)例，結(jié)合工程的地質(zhì)狀況、工程現(xiàn)場(chǎng)情況、施工經(jīng)驗(yàn)等經(jīng)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)行多方案論證，最終確定本設(shè)計(jì)方案。

關(guān)鍵詞：高填深挖;土工格柵;路基;穩(wěn)定

一、工程概況

本工程為某市新區(qū)市政道路，道路總長(zhǎng)約1.3公里，新區(qū)場(chǎng)地原地貌為黃土溝壑，后經(jīng)削山填溝，場(chǎng)地平整而來(lái)，最高填方達(dá)80m，于道路修筑之前完成，場(chǎng)地填土沉降未達(dá)到穩(wěn)定。本道路設(shè)計(jì)速度為40km/h，為城市主干路，道路底下敷設(shè)有各類管道及排洪箱涵。

二、地質(zhì)情況

根據(jù)本項(xiàng)目地勘報(bào)告文件，地層分布大致為素填土Q4ml、黃土Q3eol、黃土Q2 eol，根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)、原位測(cè)試，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，地基土承載力特征值取值如下：

三、路基處理

為提高本道路路基的地基承載力、消除路基的濕陷性及減少路基的不均勻沉降，本設(shè)計(jì)考慮全線路段進(jìn)行強(qiáng)夯處理。另在機(jī)動(dòng)車道路床頂面以下0.8m、非機(jī)動(dòng)車道路床頂面以下0.5m進(jìn)行摻灰6%處理。

場(chǎng)地大填大挖路段（填挖高>5m） 填挖交界處的處理方式為：道路橫向上，處理范圍為道路紅線向外各延伸5m。沿道路縱向，處理范圍為以填挖交界線為界，填方區(qū)25m，挖方區(qū)15m。先采用灰土擠密樁進(jìn)行路基加固處理。樁體施工完成后在灰土擠密樁樁頂鋪設(shè)50cm厚2：8灰土墊層。市政管線范圍內(nèi)樁孔回填至管道底往上50cm處。

在沿填挖交界縫灰土層頂鋪一層雙向鋼塑格柵、一層防水土工布，2：8灰土層中部再鋪設(shè)一層雙向鋼塑格柵。填方區(qū)域縱向鋪設(shè)范圍為25m，挖方區(qū)域縱向鋪設(shè)范圍為20m，見下圖。

四、技術(shù)要點(diǎn)

1.強(qiáng)夯

地基夯實(shí)寬度為道路紅線內(nèi)，對(duì)路基范圍內(nèi)及其路線兩側(cè)的黃土陷穴、空洞和落水洞等，進(jìn)行分層回填壓實(shí)，局部孔洞較大較深區(qū)域，必要時(shí)采用注漿處理，以保證路基的強(qiáng)度。

本工程根據(jù)強(qiáng)夯施工經(jīng)驗(yàn)提供的參考方案為：先點(diǎn)夯后滿夯，夯擊能范圍2000～3000KN·m，夯點(diǎn)成4×4m見方布置，夯擊次數(shù)8～12次;但具體強(qiáng)夯的方案由現(xiàn)場(chǎng)試夯的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并應(yīng)滿足下列條件：

1）最后兩擊的平均夯沉量小于5cm。

2）夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起（隆起量/夯沉量為0.25）。

3）現(xiàn)場(chǎng)注意不能夯坑太深，容易引起現(xiàn)場(chǎng)起錘困難。

4）地基承載力不小于180kPa。

2.灰土擠密樁

材料要求：

1）土料宜選用粉質(zhì)粘土，土料中的有機(jī)質(zhì)含量需小于5%，不得含有腐殖土、凍土和雜填土垃圾等。粒徑宜≤15mm。

2）石灰可選用新鮮的消石灰或袋裝生石灰粉，粒徑應(yīng)≤5mm，保存期需在三個(gè)月以內(nèi)。Ca（OH）2的質(zhì)量需選用至少是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“合格品”等級(jí)以上的產(chǎn)品，有效氧化鈣+氧化鎂含量≥60%。

施工要求：

1）樁施工順序應(yīng)先外后里，間隔成孔;對(duì)大面積處理路段可采取分段施工，以免因施工振動(dòng)擠壓對(duì)相鄰的孔造成縮孔或坍孔。成孔后應(yīng)夯實(shí)孔底，夯實(shí)次數(shù)>8擊，并及時(shí)夯填灰土。

2）沖擊成孔時(shí)，錘體的提升高度一般控制在0.5m～3m。開始時(shí)應(yīng)控制錘體高度，多次錘擊，避免倒錘，等錘頭入土1m以上，且進(jìn)入地面的深度足以定向，才可加大沖程，但需控制好力度，避免沖程過大而引起塌孔或卡錘等事故。

3）當(dāng)現(xiàn)狀路基土的含水率ω<12%，或土質(zhì)硬度過大造成成孔困難、影響擠密效果時(shí)，可對(duì)處理范圍內(nèi)的土層進(jìn)行灑水，增加路基土的濕度。

4）采用原成孔機(jī)具夯填樁孔。樁孔應(yīng)分層采用灰土回填夯實(shí)，每次回填厚度范圍為25-40cm。樁孔夯填結(jié)束后其高度宜高于樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m以上，然后用其它土料輕夯回填剩余樁孔至地面。

5）灰土擠密樁處理地基時(shí)，若正值雨期或冬期，應(yīng)采取必要的防雨或防凍措施，確?；彝敛皇芷溆绊懽冑|(zhì)，而影響施工質(zhì)量。

3.鋼塑土工格柵

材料要求：

鋼塑雙向土工格柵采用結(jié)點(diǎn)連接牢固良好的凸結(jié)點(diǎn)型式，主要應(yīng)用于填挖交界處，其主要技術(shù)性能要求如下：

縱橫向抗拉強(qiáng)度：不小于80KN;縱橫向屈服伸長(zhǎng)率：不大于3%;

結(jié)點(diǎn)剝離力：≥100N;凸結(jié)點(diǎn)高度：≥5mm。

為減少搭接工程數(shù)量，鋼塑雙向土工格柵幅寬宜大于等于4m。

施工要求：

1）鋪設(shè)鋪設(shè)土工材料時(shí)，應(yīng)將其沿垂直于路軸線鋪開，并根據(jù)填土層厚度選用核實(shí)的錨固釘固定、拉直，不得出現(xiàn)扭曲、折皺等現(xiàn)象。

2）土工材料縱向搭接寬度不應(yīng)小于30cm，采用錨接時(shí)其搭接寬度不得小于15cm;采用膠結(jié)時(shí)膠接寬度不得小于5cm，其膠結(jié)強(qiáng)度不得低于土工材料的抗拉強(qiáng)度。相鄰?fù)凉げ牧蠙M向搭接寬度不應(yīng)小于30cm。

3）土工格柵鋪設(shè)完后，應(yīng)立即鋪筑上層填料，其間隔時(shí)間不應(yīng)超過48h。

4.防水土工布

材料要求：

防水土工布采用兩布一膜形式，技術(shù)要求如下：

膜厚度：≥0.3mm;布質(zhì)量：≥500g/m2;斷裂強(qiáng)度：≥7.5KN/m，CBR頂破強(qiáng)度：1.5KN;撕破強(qiáng)力：≥0.25KN;斷裂伸長(zhǎng)率：30～100%;剝離強(qiáng)度：6N/cm;滲透系數(shù)：10-11～10-13cm/s。

施工要求：

1）鋪設(shè)應(yīng)在干燥和暖天氣進(jìn)行，為了便于拼接，防止應(yīng)力集中，復(fù)合土工膜鋪設(shè)采用波浪形松弛方式，富余度約為1.5%，攤開后及時(shí)拉平，拉開，要求復(fù)合土工膜與坡面吻合平整，無(wú)突起褶皺。

2）復(fù)合土工膜的連接分2個(gè)程序進(jìn)行，即下、上層無(wú)紡織布的縫接，中層PE膜的連接。無(wú)紡織布的縫接用手提縫紉機(jī)、尼龍線進(jìn)行雙道縫接，搭接寬度10cm;PE膜采用焊接工藝連接，焊接工具采用自動(dòng)調(diào)溫（調(diào)速） XC型土工膜焊接機(jī)。第1幅土工膜鋪好后，將需焊接的邊翻疊（約60cm寬），第2幅反向鋪在第1幅膜上，調(diào)整兩幅膜焊接邊緣走向，使之搭接10cm。

3）鋪好的土工膜應(yīng)及時(shí)覆蓋，避免陽(yáng)光直接照射;鋪設(shè)時(shí)要求土工膜與下部墊層接合面務(wù)必吻合平整，切不可有上下游方向凸出褶皺。

四、結(jié)論

高填深挖路基產(chǎn)生病害的潛在因素較多，只有通過設(shè)計(jì)分析制定出有針對(duì)的、有效的處治方案，再經(jīng)過精心地施工，才能取得良好的效果。在填挖交界處進(jìn)行強(qiáng)夯處理，提高土的密實(shí)度;鋪設(shè)土工格柵，有效的約束土體的側(cè)向位移，增強(qiáng)地基穩(wěn)固性能;土工布可避免由地表水的滲入而引起路基損壞，將較大的增加高填深挖路基穩(wěn)定安全儲(chǔ)備，有利于防止填方的滑移及不均勻沉降，有效減少了由不均勻沉降引起的路面開裂，從而對(duì)路面結(jié)構(gòu)起到有效的保護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]路基路面工程，人民交通出版社，鄧學(xué)鈞。

[2]地基處理手冊(cè)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，葉書麟。

[3]公路土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，JTG/T D32-2012

作者簡(jiǎn)介：張衛(wèi)艷（1988-），女，陜西榆林人，本科，工程師，研究方向：道橋。