黃土地區(qū)公路工程不良路基加固方案的研究

摘 要：黃土地區(qū)某公路施工時，路面及路基有不同程度的裂縫發(fā)育，通過對該區(qū)域進行地質(zhì)鉆探和地質(zhì)雷達掃描，結(jié)合當?shù)氐牡匦魏偷孛玻o出了注漿及土擠密樁的處治方案，實踐表明，該處治方案合理可行。

關(guān)鍵詞：路基加固；注漿；土擠密樁

The Study of Loess Area Highway Engineering Poor Roadbed Strengthening Scheme

Lv Lijun

（Jinzhong Branch of Shanxi Chengda Highway Survey and Design Co.， Ltd.Jinzhong， Shanxi， 030600， China）

Abstract： The construction of a highway in loess area， road and roadbed had fractures varying degrees， by the regional geological drilling and geological radar scanning， combined with the local topography and landforms， given Treatment and soil compaction grouting pile program， practice shows that where reasonably practicable treatment program..

Keywords： roadbed reinforcement； grouting； soil compaction pile

0. 概述

路基的強度及穩(wěn)定性是路基路面工程的基礎(chǔ)，但是在施工過程中由于各種原因經(jīng)常會發(fā)生路基開裂的情況，此時需要進行正確的分析判斷，根據(jù)當?shù)毓こ探?jīng)驗、地形地貌并結(jié)合鉆探等技術(shù)，分析給出該不良路基產(chǎn)生的原因，有針對性的制定合理可行的處治方案，保證路基的安全穩(wěn)定。

1.工程背景

某公路路基在填筑施工時，路面出現(xiàn)長約160m，寬約8cm的裂縫，裂縫近南西走向，線性分布，與路基呈小角度斜交；路基未填筑施工段也有不同程度的裂縫發(fā)育，路基外兩側(cè)地表有不同程度的裂縫、塌陷現(xiàn)象。

該場地地基土主要為4個大層。自上而下分述如下：

①人工填土（Q42ml）：褐黃色，稍濕，密實，主要為粉土，經(jīng)壓實處理，為現(xiàn)路基墊層，含少量姜石，土質(zhì)較均勻，該層主要分布在目前地面下0～4.5m

范圍。

②人工填土（Q42ml）：灰褐色，稍濕，密實，主要為礫石、卵石，經(jīng)壓實處理，為現(xiàn)路基墊層填土。該層主要分布在目前地面下4.5～5.5m范圍。

③人工填土（Q42ml）：褐黃色，稍濕，松散，主要為粉土，未經(jīng)分層壓實處理，為前期人工填土，堆積時間較短，厚度較大，土質(zhì)疏松，欠固結(jié)，該層主要分布在與路基斜交的沖溝內(nèi)，其差異沉降是目前路基裂縫形成的主因。該層主要分布在目前地面下5.5～18m范圍。

④粉土（Q41al+pl）：黃褐色，稍濕，稍密～中密，含零星姜石，局部為粉質(zhì)粘土，搖震反應(yīng)一般，無光澤反應(yīng)，干強度低，韌性低，為原地基土。

該場地無明顯地下水位。

2. 成因分析

據(jù)勘察報告，擬建路段東北側(cè)約500m處取土場北側(cè)Q2黃土地層曾經(jīng)有錯動跡象，屬全新世活動斷裂，沖溝北側(cè)地層處于下盤，受該斷裂的影響，經(jīng)地表水的長期沖刷，形成目前橫穿公路之沖溝，該沖溝所通過之處目前地表皆有較大變形，形成凹陷地槽，最大沉陷約1m左右，且多處發(fā)育有落水洞，經(jīng)綜合判定該場地穩(wěn)定性較差。

從地形、地貌來看，該段路基與原黃土沖溝斜交，裂縫主要發(fā)生在沖溝邊緣帶，該沖溝內(nèi)分布著第③層人工填土，（詳見勘察報告）該填土層主要分布在目前地表下5.5-18m范圍，厚度較大，填埋時間較短，為隨意堆填方式，該填土層土質(zhì)疏松，孔隙較大，承載力低，屬于高壓縮性和欠固結(jié)土層，土質(zhì)不均，是裂縫產(chǎn)生的主因；隨著路基快速填筑，荷載的增加或雨水下滲軟化等外因，勢必產(chǎn)生差異沉降，造成路基開裂破壞。

3. 處治方案的確定

本段路基沉降及裂縫主要由于第③層素填土疏松及不密實引起，該層厚度較大，且該層上部有厚約5.5m的壓實填土，采用注漿加固法處理，同時對該段路基（主要在裂縫發(fā)育區(qū)段）坡腳處左側(cè)布兩排土擠密樁，起帷幕作用。

根據(jù)該地區(qū)的工程經(jīng)驗，注漿法加固路基裂縫效果較其他治理方案較好，該方法采用水泥～黃土漿等通過壓力方式密實充填土層空隙，從而達到減小不密實地基的變形；一般情況下，漿液能對周圍土體產(chǎn)生擠壓并劈入土體的薄弱部位，形成交叉網(wǎng)狀凝固體，起到了骨架作用，增強了土的密實度和壓縮模量，形成復(fù)合地基，從而大大減少了最終沉降量，對薄弱層進行針對性注漿加固可有的放矢，符合有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。

3.1 注漿處理技術(shù)參數(shù)

（1）注漿孔間距、深度及數(shù)量：注漿孔間距為3m，正三角形布置，注漿范圍為目前地表下6～17m范圍，注漿孔總數(shù)554個。

（2）注漿量：應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定，初步考慮：漿液注入率為11%，即單孔注漿量按注漿加固體的11%考慮。

（3）注漿漿液：漿液采用水泥～黃土漿，其中水泥：黃土=1：4；水料比=0.75：1；路基外側(cè)帷幕孔及涵洞處所用漿液可適當加大水泥用量，水泥采用32.5礦渣水泥，黃土為Q3純凈黃土。

（4）注漿壓力0.1～1.5Mpa，壓力控制為逐級升壓方式；

（5）注漿順序：注漿施工時應(yīng)先進行路基外側(cè)擠密土樁或帷幕孔的施工，隔孔灌注，注漿時應(yīng)采用定量間歇注漿工藝，間隔時間應(yīng)按漿液的初凝試驗結(jié)果確定。

（6）注漿終孔標準：注漿量達到設(shè)計方量要求；或注漿壓力達到3.5MPa；路基其它部位產(chǎn)生冒漿現(xiàn)象及地面產(chǎn)生提升。

（7）注漿實行單孔限量注漿及總量控制相結(jié)合方式。

3.2 土擠密樁法處理技術(shù)參數(shù)

（1）施工參數(shù)：樁孔間距為1.2m，正三角形布置，樁長12m，成孔直徑400mm。

（2）施工時，宜從外向里間隔1～2孔進行。向孔內(nèi)填料前，孔底應(yīng)夯實，孔內(nèi)填料應(yīng)分層夯實。

（3）該方法質(zhì)量檢驗應(yīng)在施工結(jié)束7～14d后進行，可采用標準貫入試驗、鉆孔或環(huán)刀取樣室內(nèi)試驗的方法按有關(guān)設(shè)計規(guī)范的要求進行，要求夯后樁徑550㎜，樁體壓實系數(shù)不小于0.97。

4.結(jié)論

經(jīng)治理后，該不良路基得到根本治理，保證了路基的穩(wěn)定性及強度的要求，通車至今一年多的時間內(nèi)，路面沒有再出現(xiàn)任何裂縫，因此確保了道路的穩(wěn)定和暢通，由此可見，針對該項目采用注漿和土擠密樁的處理方案是合理可行的。

參考文獻：

[1] JTGD30-2004，公路路基設(shè)計規(guī)范[S].北京：人民交通出版社.

[2] JGJ 79-2012， 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].北京： 中國建筑工業(yè)出版社.

[3]《工程地質(zhì)手冊》編委會.工程地質(zhì)手冊[M].北京： 中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[4] 趙發(fā)章. 黃土與濕陷性黃土地區(qū)路基加固試驗研究[D].蘭州：蘭州理工大學(xué)，2003.

呂麗君（1983- ），男，助理工程師。