遂資高速公路高填方軟基處治方法

羅 磊

（重慶建工集團四川遂資高速公路有限公司，四川 遂寧 629000）

1 工程概況

遂資高速公路是遂寧-資陽-眉山高速（遂資眉）公路的東段，采用雙向四車道高速公路技術標準，設計速度80km/h。其中有的路段填方處高達30m，曾放1:1.5、1:1.75、1:2的臨時邊坡。由于高填方軟土路基在做路基基礎時容易產生過量沉降、不均勻沉降、路堤失穩及橋頭跳車現象，故應對軟土地基進行加固處理。本路段軟土地基層厚為4～6m，參考相關文獻，結合本路段實際情況，提出了三種施工方案：開挖換填法、反壓護道法、粉噴樁法。

2 開挖換填法

2.1 原理

挖除一定深度的軟土層，回填工程性質好的砂礫石，石渣、粉煤灰等分層夯實，提高持力層承載力，減少下臥層附加應力。

本工程路段軟土層4m左右，適用此方法。由于路面容易受地基不均勻性的影響，而且交通荷載經由路堤使地基發生變形，采用本方法可以防止路面的變形，確保路堤長期穩定。

2.2 施工注意事項

由于軟土地基中地下水位高，且地面的承載力小，挖掘運輸機械很難直接駛進，因而一般采用索鏟挖土機、抓斗等。

（1）選擇換填用的良好填料時，要考慮路堤高度、軟土層的厚度、構造物的類型和地下水位。

（2）開挖邊坡的坡度，根據開挖深度與土的抗剪強度而不同，在直立至0.2范圍內選定。

3 反壓護道法

3.1 原理

主要是當路堤在施工中達不到要求的滑動破壞安全系數時，反壓主路堤的兩側，已達到路堤穩定的一種方法。

這個方法使路堤寬度顯著增大，因而可以達到同放緩路堤邊坡一樣的效果，更能有效的地減小邊坡下面產生的剪應力，而且使最大剪應力的位置意向更深處。同時能減小滑動面上的滑動力矩。

3.2 施工

反壓護道的施工，一般按圖1所示的順序進行，先填筑包括反壓護道在內的砂墊層及路堤，接著填筑主路堤。施工應注意如下各點：

（1）要避免高填堆，而是攤鋪成大致水平的薄層，各層填料必須仔細壓實。為了排水，填筑面積必須保證有必要的橫坡度。

（2）反壓護道的填筑速度不得慢于主路堤。

（3）如果反壓護道將來要做為輔道使用，可以用它運土，從而使輔道有堅實的路基。

（4）主路堤在施工中或完工后，如能確定反壓護道下面的地基強度已增長到要求的值，可以將反壓護道設計高度以上的部分挖出，用以填筑主路堤。

圖1 施工順序

4 粉噴樁法

4.1 原理

粉噴樁屬于深層攪拌法加固地基方法的一種形式，是對軟地基進行深層處理的有效手段，其原理是：采用分體噴膠法技術，通過深層攪拌機，將粉體加固料用高壓空氣壓噴入地基深處，憑借攪拌機攪拌頭葉片的回旋作用，與原位軟土進行強制攪拌混合，吸收地下水，使加固料與軟土之間發生一系列物理化學變化作用而形成具有整體性、水穩性和一定強度的柱狀加固體，使之與軟土地基一起形成復合地基，提高地基承載力而減少沉降。

4.2 施工工藝

為保證施工質量，查閱了大量的工程資料，結合試樁的情況及施工經驗制定了施工方案。施工工藝如下：

（1）對進入現場的水泥進行質量檢測，根據設計中的水泥摻量，計算出每米樁的噴粉量。

（2）指定專人負責現場施工及質量控制，做好原始記錄及過程控制。

（3）放樣定位，每個粉噴樁的中心位置撒上灰，并插一根木棍，確保施工時對為快速且準確。

（4）對鉆機進行檢測，移動鉆機、準確對空。

（5）啟動主電動機，根據施工要求，以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ檔逐級加速的順序，正鉆預攪下沉。

（6）加入粉體材料，提升噴粉攪拌，重復攪拌以保證粉體攪拌均勻。

（7）為防止空氣污染，在提升噴粉距地面0.5m處減壓噴粉，并在孔口設噴灰防護裝置。

（8）鉆機提升至地面后，鉆機移位對孔。按上述步驟進行下一根樁的施工。

4.3 施工注意事項

（1）施工前首先要進行成樁試驗，數量不宜少于5根，以取得滿足設計噴人量的各項技術參數，掌握下鉆和提升的阻力情況。

（2）施工中要控制瞬時噴粉量和攪拌均勻性，且一氣呵成，每根樁開鉆后連續作業，不得中斷噴粉。

（3）為滿足攪拌達到強度均勻性，上部3m進行復攪，速度控制1.0m/min-1.2m/min，樁頭攪拌時間應適當延長，以保護樁頭均勻密實，地面80cm填土不計人樁長。

（4）粉噴樁施工過程中，還要注意樁距、垂直度控制，施工完畢后分別進行一定數量的樁體開挖，取芯進行抗壓檢驗，必須滿足設計要求。

4.4 強度驗算

單樁承載力通常可以根據經驗公式進行估算，取兩者的較小值作為單樁的承載力大小。

由于為滿足施工進度要求，故沒有進行現場實際試驗，而是根據規范給出的經驗公式進行計算。經驗算強度滿足要求。

5 不同處理方法對比評價

5.1 換填土層法

（1）優點：換填土層法是最常用的軟基處理方法之一，在地區市政道路工程中應用最多，其施工比較容易，且沉降期短可靠性好。

（2）缺點：換填處理只能在在軟土層厚度較薄的情況下使用，軟土層較厚時，換填處理的工程量大，施工比較困難，造價也很高。

5.2 反壓護道法

（1）優點：反壓護道法處理軟土地基，對解決路基穩定是有效的。該法不需控制填土速率，可以機械化快速完成路基填筑，且最終效果好。

（2）缺點：利用該法處理地基，土方量大、占用土地多，且沉降期長。在用地困難、用地昂貴、廉價的填料不容易得到的情況下，這種方法是不經濟的。

粉噴樁法

（1）優點：粉噴樁法適用于深層淤泥爛粘土加固，短時間內可得到較高的強度，施工過程中無振動，無噪音，無污染，對周圍環境影響小，軟基經粉噴樁處理后能形成一種能抵抗剪切變形、軸向應力的復合地基，同時由于荷載向樁的應力集中，大大減小了填土路基的固結沉降，較之塑板排水和真空預壓處理沉降量少，效果明顯。

（2）缺點：造價較高，處理軟基深度受機械限制，一般在10m左右，軟土層較深路段一般不宜采用。

結語

在山區建設高速公路，難免遇到高填方路段，本文針對軟基路段高填方的實際情況，給出三種處理方法：換填土層法，反壓護道法，噴粉樁法。這三種方法都有其使用范圍及優缺點，但考慮到公路施工對周圍環境的影響，山區耕地資源寶貴，用地相對緊張、昂貴，路橋交界處對工后沉降的控制要求較高。因此，尋求可靠經濟的方法，具有重大的社會經濟效益。經過工程實例和經驗分析，本路段最終采用粉噴樁法。實測證明，該處理方法能顯著提高地基的承載力，滿足沉降量的要求，且施工對周圍環境影響小，造價也適中，因此具有良好的加固效果和經濟效益。

[1]陳春生.高壓噴射注漿技術及其應用研究[D].河海大學，2007.

[2]鄧學鈞.路基路面工程[M].北京：人民教育出版社. 2008.