高速公路軟土地基處理對(duì)策

李澤春

北京康迪建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司工作，北京 100013

0 引言

軟土是指近代水下沉積的飽和粘性土，廣泛分布于我國(guó)沿海內(nèi)陸平原或山間盆地。軟土具有天然含水量高、天然孔隙比大、滲透系數(shù)小、壓縮性高、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，同時(shí)可呈靈敏性結(jié)構(gòu)。高速公路具有通載車輛多、車速比較高、對(duì)路況標(biāo)準(zhǔn)要求高等特點(diǎn)，如果在軟土地基上修建高速公路，則需要對(duì)路堤的填筑進(jìn)行特殊處理，否則很容易產(chǎn)生不同程度的坍滑或沉降塌陷。準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)軟土路基危害，有針對(duì)性地加強(qiáng)對(duì)高速公路軟土地基的處理，是保證軟土路段滿足高速公路營(yíng)運(yùn)的必然選擇。

1 軟土地基常見危害分析

軟土是指強(qiáng)度低、壓縮性高的軟弱土層，分為軟粘性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土及泥炭，前3種總稱為軟土。軟土在我國(guó)濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍及山澗谷地均有廣泛分布，其主要工程特性是：天然含水量高、孔隙比大、透水性差、壓縮性高、靈敏度高、抗剪強(qiáng)度低、流變性顯著。

軟土的這些特征對(duì)軟土路基產(chǎn)生一定的危害，分析起來主要包括以下兩個(gè)方面：一方面，軟土路基強(qiáng)度及穩(wěn)定性差，當(dāng)軟土路基的抗剪強(qiáng)度不足以承受路堤及路面外荷載時(shí)，軟土路基會(huì)產(chǎn)生局部或整體剪切破壞，造成路堤塌方、失穩(wěn)及橋臺(tái)破壞；另一方面，流變性顯著，當(dāng)軟土路基在上部荷載及外部荷載作用下產(chǎn)生過大的沉降變形時(shí)，會(huì)影響道路的正常使用。特別是產(chǎn)生過大的不均勻沉降時(shí)，造成路面開裂破壞，結(jié)構(gòu)物與路堤銜接處差異沉降，引起橋頭跳車，涵身、通道凹陷、沉降縫拉寬而漏水，路面橫坡變緩、積水，從而引起路面損壞等，甚至?xí)?dǎo)致整個(gè)路基因失去穩(wěn)定性而遭到破壞，出現(xiàn)路面沉陷、橋頭跳車等病害，直接影響到交工后高速公路的使用。

2 軟土地基處理原則標(biāo)準(zhǔn)

2.1 軟土地基處理原則

對(duì)于軟土地基處理，一般原則是應(yīng)當(dāng)以利用堆載預(yù)壓自然沉降，來達(dá)到路基穩(wěn)定。由于我國(guó)的獨(dú)特國(guó)情，特別是拉動(dòng)內(nèi)需政策的實(shí)施，公路建設(shè)立項(xiàng)、審批、進(jìn)入實(shí)質(zhì)建設(shè)階段的時(shí)間一般較短，通過自然沉降逐漸達(dá)到路基穩(wěn)定的軟土地基處理方法，一般較難推廣實(shí)施。在施工工期較短，時(shí)間緊迫的情況下，對(duì)于軟土地基處于高危地段的要采用多種手段進(jìn)行處理，非高危地段可以不進(jìn)行處理，利用工期自然沉降逐漸達(dá)到路基穩(wěn)定。

2.2 軟土地基處理標(biāo)準(zhǔn)

高速公路安全、高效運(yùn)行，確保高速公路建設(shè)質(zhì)量是關(guān)鍵，要求高速公路地基必須有足夠的強(qiáng)度，同時(shí)要嚴(yán)格控制路基的沉降變形，確保路基的工后沉降值控制在允許范圍內(nèi)。高速公路在軟土地基地段進(jìn)行處理后，路堤路基工后沉降量不得超過30cm，橋臺(tái)臺(tái)尾路堤過渡段工后沉降不得超過10cm。相應(yīng)地在軟土地基地段施工，地基加固費(fèi)用要達(dá)到總投資的二成以上，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)預(yù)算時(shí)必須要充分考慮到。

2.3 軟土地基處理程序

在項(xiàng)目立項(xiàng)后，要首先準(zhǔn)確把握軟土地區(qū)的地質(zhì)情況，通過勘察與勘探，全面了解項(xiàng)目所在地軟土地基的特征、強(qiáng)度，為工程設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)。特別是在工程地質(zhì)條件復(fù)雜的軟土地區(qū)，要對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行分區(qū)，并針對(duì)不同分區(qū)進(jìn)行個(gè)性化處理。這是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，要進(jìn)行不斷完善和豐富，直至全面掌握情況為止。根據(jù)獲得的軟土地區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)，對(duì)軟土地基處理選擇適宜的設(shè)計(jì)方案，綜合選擇既合理可行，又節(jié)約成本的方案組織施工。施工時(shí)要嚴(yán)格遵守施工技術(shù)規(guī)范和操作規(guī)程辦事。軟土地段要注意控制填土速率，避免發(fā)生路堤滑移或發(fā)生其它意外，保證施工質(zhì)量。同時(shí)，要加強(qiáng)工程監(jiān)理，并保持全程監(jiān)理和記錄，及時(shí)糾正施工過程中的違規(guī)行為，確保軟土地基施工質(zhì)量。

3 高速公路軟土地基處理對(duì)策

在軟土地基上修建高速公路，往往需要對(duì)天然地基進(jìn)行地基處理，以保證路堤路基的穩(wěn)定性，控制工后沉降和工后沉降差以滿足設(shè)計(jì)要求。

3.1 減小路堤荷載

減小路堤荷載可以有效減小作用在地基上的荷載密度。減少地基上的荷載，可以相應(yīng)減少對(duì)軟土地基的有效壓力，從而保證地基穩(wěn)定，有效減少軟土地基的沉降量。在滿足高速公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，要盡可能降低高速公路路堤標(biāo)高，減少路基規(guī)模，進(jìn)而減少路基固定載荷。同時(shí)，要盡可能采用輕質(zhì)材料填筑路堤，減輕路堤自重，減小或加速軟土沉降提高土體抗剪強(qiáng)度，比如利用粉煤灰、EPS超輕質(zhì)填料來填筑路堤等，可以有效減少路基固定載荷，節(jié)約施工成本和土地。

3.2 地基處理

在高速公路工程軟土地基處理方法很多，有預(yù)壓法、振密擠密法、置換法、灌入固化物和加筋法等。如采用壓密注漿碎石樁處理，通過在被加固場(chǎng)地的樁位成孔、投碎石，然后通過樁中的碎石樁體進(jìn)行低壓注漿，等水泥漿液初凝后，通過預(yù)埋的注漿管向碎石樁體及樁周土體進(jìn)行中高壓注漿，使樁體及樁周土體進(jìn)一步密實(shí)，由此形成以注漿碎石樁、改性的樁周土體及樁問土構(gòu)成的復(fù)合地基。也可采用排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法等進(jìn)行地基處理，使地基土體抗剪強(qiáng)度提高，壓縮性減小，從而達(dá)到提高地基承載力、減小沉降的目的。

3.3 工后修補(bǔ)

在嚴(yán)把設(shè)計(jì)、施工關(guān)的同時(shí)，要強(qiáng)化高速公路軟土地基的工后修補(bǔ)完善工作，在滿足地基穩(wěn)定性的前提下，通過工后對(duì)路基路面進(jìn)行修補(bǔ)，調(diào)整產(chǎn)生的不均勻沉降差，從而確保施工滿足設(shè)計(jì)要求，確保高速公路質(zhì)量安全。

[1]張誠厚，袁文明，戴濟(jì)群.高速公路軟基處理[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997.

[2]JTJ017—96公路軟土地基路堤設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：人民交通出版社，1996.