高速公路軟土路基變形控制與現(xiàn)場檢測分析

潘忠華

摘 要：路基在公路中的作用就像地基在高層建筑中的做用一樣，它需要具備超高的強(qiáng)度和耐久性能，作為修建公路的重要基礎(chǔ)設(shè)施所運(yùn)用的技術(shù)一直備受關(guān)注。文章此次研究的重點(diǎn)是針對(duì)高速公路軟土路基的變形控制和現(xiàn)場檢測分析做一些探討，并對(duì)公路軟土路基施工技術(shù)做一些簡單的闡述，希望對(duì)高速公路工程建設(shè)起到一些借鑒性的參考。

關(guān)鍵詞：高速公路；軟土路基；關(guān)鍵技術(shù)

1 軟土路基變形控制工程實(shí)例

1.1 工程概況

淮鹽高速公路（淮安段）路線經(jīng)過地區(qū)基本地貌單元為黃泛沖湖積平原區(qū)和里下河古瀉湖平原區(qū)，K0+000～K15+500地基條件尚好，K15+500～K30+900地基條件較差，淤泥層發(fā)育，且埋深淺、厚度大，在江蘇省已有的高速公路建設(shè)中是罕見的。其中，淮安三、四標(biāo)軟土層厚度變化大，軟土厚度在10～20m之間的不良地段占相當(dāng)大的比例，部分路段軟土深度超過20m；軟土含水量大于50%，大部分路段軟土含水量在70%～90%，少數(shù)路段軟土含水量高達(dá)95%～110%，孔隙比大于1.5，壓縮性高，屬于超軟地基，地質(zhì)刨面圖見圖1，選?。↘15+500～K30+900）作為實(shí)驗(yàn)路段，進(jìn)行軟土路基處理效果方面的研究工作。

1.2 軟土路基的處理技術(shù)

國內(nèi)目前在軟土路基方面的處理方法有很多種，如：回填土軟土路基施工技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)是把將要實(shí)時(shí)修筑路基地段的軟土部分挖掉，挖掉之后不是直接扔掉而是按照施工技術(shù)人員已經(jīng)制定好的施工方案或者技術(shù)人員的具體要求把挖出來的軟土部分進(jìn)行分層式的回填；在實(shí)際的施工中要結(jié)合軟土路基的地質(zhì)情況和高速公路工程對(duì)路基沉降和穩(wěn)定的要求，選擇經(jīng)濟(jì)、合理、方便的施工技術(shù)；表層處理技術(shù)和置換技術(shù)，這種技術(shù)也是道路工程中軟土路基處理的關(guān)鍵技術(shù)之一，它的原理是通過通過排水或者增添材料等來提高地表的強(qiáng)度，是為了防止地基受到較大載荷時(shí)產(chǎn)生局部剪切變形[1]；軟土路基施工處理強(qiáng)夯法，施工原理是用機(jī)械臂將夯錘吊到一定的高度，然后讓它實(shí)施自由落體運(yùn)動(dòng)，這樣地基土層在高強(qiáng)度的沖擊力和振擊力作用下被強(qiáng)行壓實(shí)。這種技術(shù)可以有效的提高軟土路基的承載力，進(jìn)而減少路基出現(xiàn)的下沉情況。軟土路基噴漿攪拌樁施工技術(shù)。這種技術(shù)主要是通過對(duì)軟土層實(shí)施粉噴技術(shù)或者噴漿技術(shù)以達(dá)到軟土硬結(jié)的目的，而且在它硬結(jié)之后可以和原來的軟土層形成一種復(fù)合式的地基。這種粉噴技術(shù)通常被稱為粉噴樁，是用來加固淤泥土質(zhì)中存在的軟土層，可以使它在砂層地基之中形成帷幕。

1.3 技術(shù)選擇

經(jīng)過對(duì)工程地質(zhì)現(xiàn)場實(shí)際情況的分析和綜合因素考慮，選擇粉噴水泥攪拌樁處理技術(shù)，淮安三合同段從全線12個(gè)觀測斷面的加固前靜力觸探試驗(yàn)、現(xiàn)場原位十字板試驗(yàn)和室內(nèi)土工試驗(yàn)等資料分析，三合同段全線地基可分為：粉質(zhì)粘土層、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層、粉質(zhì)粘土層，其中淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層該土層廣泛分布于路基全線，厚度不等，三合同段中除K20+400位置較薄外（10～15m），其它路段該土層厚度在15～18m之間。由于該土層土質(zhì)極差，厚度較厚，埋藏淺且土質(zhì)均勻無夾層，具有含水量高、孔隙比大、高壓縮性、低強(qiáng)度、固結(jié)系數(shù)低的特點(diǎn)，是典型的軟土地基；該土層是對(duì)路基的穩(wěn)定和變形起控制作用的關(guān)鍵土。利用觀測資料回歸分析法中的三點(diǎn)法計(jì)算填土后的最終沉降量，計(jì)算斷面分別為K20+540、K21+000、K21+060，計(jì)算結(jié)見表1。

2 現(xiàn)場檢測分析

2.1 檢測項(xiàng)目

現(xiàn)場檢測項(xiàng)目共分為六項(xiàng)：（1）測斜管，測量道路的道肩和路堤坡腳的水平位移數(shù)值；（2）分層沉降環(huán)，主要是為了掌握各個(gè)土層的沉降規(guī)律；（3）沉降板和位移邊樁，用來觀測原來路基表面的變形程度；（4）孔隙水應(yīng)力計(jì)，測試路基中孔隙水的應(yīng)力，用于評(píng)價(jià)軟如路基的排水固結(jié)的實(shí)際效果。（5）樁身應(yīng)變計(jì)，用來觀察樁身的應(yīng)力變化；（6）土壓力計(jì)，用來研究樁土應(yīng)力分擔(dān)比。

2.2 結(jié)果分析

2.2.1 地表沉降。地表沉降的觀測結(jié)果如圖2所示，從另一個(gè)方面反映了填土速率的影響，施工過程中當(dāng)填土超過3.3時(shí)，地表沉降速率逐漸加快，斷面K21+060只出現(xiàn)了一次沉降加速的情況，到卸載完成之前，中心部位最大沉降為13.3cm，道肩為12.4cm，卸載之后回彈0.5cm，之后地表沉降逐漸穩(wěn)定下來。

2.2.2 水平位移。K21+060斷面書評(píng)位移的檢測數(shù)據(jù)如圖3所示，其中道肩的水平位最大為3.7cm，坡腳的水平位為3.1cm，在填土的施工過程中道肩最大的水平位移為2.79cm，坡腳為2.27cm，在預(yù)壓期道肩水平位移最大為0.91cm，坡腳水平位移為0.86cm，因此可以得知，書評(píng)位移主要出現(xiàn)在斷面的加固范圍之內(nèi)，而且從圖中也可以看出，水平位移在填土初期增長很快，之后速率就會(huì)慢慢降低，最后逐漸趨于穩(wěn)定。

2.3 結(jié)論

文章通過對(duì)淮鹽高速公路（淮安段）K20+540～K21+060斷面采用粉噴水泥攪拌樁軟土路基處理資料分析，對(duì)該路段的斷面地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行全面的研究，得出了回填土軟土路基處理技術(shù)在運(yùn)用過程中的發(fā)展規(guī)律，主要結(jié)論由以下幾點(diǎn)：（1）填土厚度超過3.3m，地表沉降速度加快，而水平位移則主要發(fā)生在加固區(qū)，其中下臥層的水平位移較小，地表水平位移在填土初期位移速度較快，之后就有所減緩并逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。（2）地基經(jīng)過粉噴水泥攪拌樁處理之后，臨界高度會(huì)有所增加，第一個(gè)臨界高度大約為3.3m，本次施工填土至5.0m沒有發(fā)現(xiàn)第二個(gè)臨界高度。（3）高速路軟土路基經(jīng)過粉噴水泥攪拌樁處理之后，與排水固結(jié)處理技術(shù)斷面相比，沉降顯著減小，并且水平位移也有所減小，而且地基的穩(wěn)定程度有所增強(qiáng)。

3 結(jié)束語

使用粉噴水泥攪拌樁處理技術(shù)，斷面的沉降和水平位置都明顯減小，并且地基的穩(wěn)定性有顯著增強(qiáng)，因此可以得出，針對(duì)超軟地基和加固飽和粘土路基而言，使用粉噴水泥攪拌樁處理技術(shù)可以較好的控制路基的沉降和變形，對(duì)增強(qiáng)路基的承載力和提高邊坡的穩(wěn)定性有很大幫助，本次開展高速公路軟土路基變形控制和現(xiàn)場檢測分析，可以為道路施工企業(yè)對(duì)軟土路基沉降控制提供重要的理論依據(jù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]慶啟成，馬彪.道路工程軟土路基施工技術(shù)[J].建材世界，2013，42（20）：108-111.