淺談高速公路軟土路基加寬地基處理技術(shù)

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1、淺談高速公路軟土路基加寬地基處理技術(shù)摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，部分已建成通車的高速公路路基擴(kuò)建加寬是我國(guó)目前高速公路建設(shè)中面臨的重點(diǎn)問(wèn)題，而軟弱地基上舊路加寬的地基處理是主要的技術(shù)難題。本文著重論述了軟弱地基處治的方法，為珠江三角洲及其他地區(qū)的舊路加寬工程提供借鑒。1前言在我國(guó)已經(jīng)建成的高速公路中，有相當(dāng)一部分是建在是在軟土地基上。這些高速公路的改擴(kuò)建涉及到新老路堤的相互影響問(wèn)題，主要表現(xiàn)在路基沉降和整體穩(wěn)定兩個(gè)方面：(1)原有路基經(jīng)過(guò)多年運(yùn)營(yíng)，沉降已基本完成，在其邊坡上進(jìn)行擴(kuò)建填筑，新填的土方和運(yùn)營(yíng)后的汽車荷載將

2、引起既有路基的附加沉降，新老路基之間產(chǎn)生的差異沉降過(guò)大對(duì)高速公路的正常營(yíng)運(yùn)會(huì)帶來(lái)不良的后果；(2)新老路基之間如何緊密銜接形成整體是路基拓寬工程成功與否的關(guān)鍵。選取合適的地基處理方案，減少新老路堤的差異沉降，是改擴(kuò)建工程的關(guān)鍵技術(shù)之一。2高速公路改擴(kuò)建工程中軟基處理方案概述高速公路軟基處理方法很多，但對(duì)于改擴(kuò)建工程而言，由于工期緊、施工場(chǎng)地狹窄，同時(shí)還要維持既有道路交通正常運(yùn)營(yíng)等原因，軟基處理較新建高速公路具有更高的要求。表1概括了我國(guó)多條高速公路改擴(kuò)建路基拼接采用的軟基處理方法。表-1我國(guó)主要高速公路改擴(kuò)建工程概

3、況3軟土路基高速公路地基處理主要技術(shù)方案及比較總體而言，軟土路基高速公路地基處理方案的選擇，主要為排水固結(jié)法、復(fù)合地基法和輕質(zhì)材料法三類。(1)排水固結(jié)法該法不能有效減小地基的總沉降量，在高速公路的拼接工程中，由于老路下的地基的固結(jié)已基本完成，采用排水固結(jié)法進(jìn)行新拼接地基的地基處理方案易出現(xiàn)以下情況：(1)在拼接荷載的作用下，新老路基間產(chǎn)生差異沉降,在施工期導(dǎo)致路堤的開(kāi)裂。(2)排水固結(jié)法施工時(shí)兩側(cè)堆載土方的存在會(huì)對(duì)原路的排水造成一定的影響。滬杭甬高速公路擴(kuò)建試驗(yàn)段采用了排水固結(jié)法展開(kāi)試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果表明，總沉降

4、較大，為30?50cm左右，同時(shí)工期過(guò)長(zhǎng)。該處理方法理論較成熟，設(shè)計(jì)、施工經(jīng)驗(yàn)豐富;但是工期較長(zhǎng)，為減少對(duì)舊路基的影響，可采取一定的輔助防護(hù)措施。如新老路基之間打設(shè)沉降隔離墻(地下連續(xù)墻)。通過(guò)在路堤兩側(cè)或一側(cè)堤角附近打入水泥墻，將新拼接的荷載對(duì)原路的影響完全或部分隔離，限制基底軟土的擠動(dòng)，防止由于沉降過(guò)大而導(dǎo)致原路的開(kāi)裂，同時(shí)隔離了新老路基下的滲流的產(chǎn)生。如錫澄-滬寧高速公路分離式拼接段等采用隔離墻+塑料排水板+預(yù)壓法進(jìn)行軟基處理。該方法對(duì)于處理需要降低地下水位的路段，效果可靠。但由于工序較多、施工時(shí)間亦長(zhǎng)，以及

5、新拼接路基需要較長(zhǎng)的預(yù)壓期，對(duì)于工期要求相對(duì)較緊的高速公路的拼接工程來(lái)說(shuō)，其使用受到一定的限制。(2)復(fù)合地基法復(fù)合地基中不同材料構(gòu)成的增強(qiáng)體具有不同的自身強(qiáng)度和剛度，其受力機(jī)理和破壞特性亦不同。常用的主要有水泥攪拌樁、CFG樁、預(yù)制管樁等，處理后路基的總沉降一般可控制在10~30cm之間，對(duì)于既有路堤運(yùn)營(yíng)影響小，是路基拼接軟基處理較為適用的處理方法。水泥攪拌樁處理法造價(jià)較低，擾動(dòng)小，施工經(jīng)驗(yàn)豐富，但其質(zhì)量受施工因素的影響較大，不易控制。且根據(jù)廣東省的處理經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)處理的最大深度超過(guò)15m時(shí)，其樁身質(zhì)量難以保證。

6、CFG樁可以顯著降低地基沉降，提高地基承載力，近幾年來(lái)其應(yīng)用逐漸廣泛，主要用于市政、土建基礎(chǔ)工程及支護(hù)工程等對(duì)噪音及環(huán)境污染要求嚴(yán)格的工程。該法具有承載力高，沉降變形小，工藝性好，灌注方便，易于控制施工質(zhì)量,工程造價(jià)較低等特點(diǎn)，但受國(guó)內(nèi)施工工藝等條件的限制，處理深度超過(guò)15米時(shí)，樁身易發(fā)生“頸縮”、鼓脹等病害。且采用振動(dòng)法施工擾動(dòng)較大，長(zhǎng)管螺旋鉆施工需要工作面大。對(duì)于軟基處理較深（大于15m）的情況，預(yù)制管樁不失為一個(gè)較好的選擇。該法具有質(zhì)量可靠，處理深度大，施工快捷，沉降小，對(duì)老路干擾小處理，施加填土快、工期短的

7、特點(diǎn)，但造價(jià)高。為了降低工程造價(jià)，可以配置樁帽，疏化樁間距。（3）輕質(zhì)材料法輕質(zhì)路堤是近年來(lái)發(fā)展的新技術(shù)，采用輕質(zhì)的填料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂土填料，使軟土路基荷載大幅度降低，從而明顯降低軟土地基沉降和不均勻沉降，達(dá)到軟基不處理或弱處理即可滿足沉降和穩(wěn)定要求的目的。主要有EPS（泡沫塑料）和氣泡混合輕質(zhì)土兩種材料，在國(guó)內(nèi)的一些工程得到應(yīng)用。如滬寧高速公路擴(kuò)建工程試驗(yàn)段等采用該法，該方法處理的路基穩(wěn)定性高，耐久性好；施工裝配簡(jiǎn)單；易于維修，特殊條件下?lián)p壞時(shí)，局部整修簡(jiǎn)單有效。同時(shí)采用立板式擋墻，可進(jìn)一步節(jié)省用地。但由于該法應(yīng)用

8、的時(shí)間較短，對(duì)于一些問(wèn)題（如模量差對(duì)拼接質(zhì)量的影響等）仍有待研究，以及造價(jià)偏高等原因，尚缺乏大規(guī)模推廣使用的基礎(chǔ)。（4）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選由于用于拼接路基工程的復(fù)合地基處理方法應(yīng)符合兩個(gè)條件：首先應(yīng)為工程總沉降小，其次施工工藝成熟，易于控制工程造價(jià)。因此，復(fù)合地基成為當(dāng)前高速公路的軟基加寬地基處理的主流方法。復(fù)合地基處理方法有多種，本文以佛開(kāi)高速公路加寬某斷面為例