積水路段路基處理技術在工程中的應用

范國兵 方 華

(山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟南 250013)

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積水路段路基處理技術在工程中的應用

范國兵 方 華

(山東電力工程咨詢院有限公司，山東 濟南 250013)

以德上高速公路積水路段的路基處理施工為例，詳細介紹了圍堰清淤回填、碎石樁、水泥攪拌樁和拋石護坡等施工工藝，并對路基沉降和邊樁位移觀測進行了說明，為積水路段路基處理施工積累了經(jīng)驗，對類似工程有一定借鑒意義。

積水路段，碎石樁，水泥攪拌樁，圍堰

1 工程概況

德上高速公路G3W山東省菏澤市境內某段工程全長45 km，全線采用雙向四車道高速公路標準，路基寬度28 m，全封閉、全立交，設計行車速度120 km/h，橋涵設計荷載為公路—Ⅰ級。本工程K246+846.5～K247+260段長410余米，斜穿一常年積水的大型水塘。該水塘面積約6萬m2，形成原因：當?shù)卮u瓦窯生產(chǎn)取土(平均深度5 m左右)，取土后地勢低洼匯水形成水塘，常年水深在3 m～6 m，枯水期水深在1 m～3 m。在考慮設計方案的可行性、經(jīng)濟性的基礎上，該段未采用橋梁架設方案，而采用了路基填筑設計方案，如圖1所示。

2 路基處理施工

2.1 圍堰清淤

考慮該水塘面積大，水位深，為減少施工難度，圍堰抽水選擇在枯水期進行，施工區(qū)域周圍挖溝疏水，水塘24 h不間斷抽水。待地表水基本疏干后，清除水塘底部淤泥。

2.2 測量

測量人員根據(jù)施工圖紙確定施工區(qū)域，每側加寬1 m。路基填筑前對該路段橫斷面進行坑底高程的測量并記錄。

2.3 路基填筑

回填亞砂土(IP≤7)至水位以上1 m～2 m，用靜壓壓路機初壓，待2個月后采用碎石樁處理。

2.4 碎石樁

碎石樁施工前先平整已填筑的路基頂面，并用靜壓壓路機碾壓一遍。碎石樁樁徑40 cm，成正三角形排列，樁距d=1.4 m，在坡腳外增加一排。碎石樁利用振動沉管成孔，在管內投料振動成樁，控制拔管速度(1.5 m/min)，復振深度1 m/次，加料2次。級配碎石含泥量不大于5%，粒徑小于8 cm，其中5 cm～8 cm粒徑的粒料質量占總質量的25%～30%，1 cm～5 cm粒徑的粒料質量占總質量的50%～55%。

碎石樁樁頂鋪40 cm碎石墊層。碎石墊層含泥量不大于5%，級配良好，顆粒不均勻系數(shù)d60/d10≥5,不含植物殘體、垃圾等雜物，粒徑不大于5 cm。施工時分層攤鋪，分層壓實，層厚20 cm，路堤邊角兩側各增加1 m。

2.5 水泥攪拌樁

護坡道3 m為加寬邊坡平臺，平臺范圍內進行水泥攪拌樁施工。水泥攪拌樁樁徑50 cm，正三角形排列，樁距d=1.5 m。水泥采用P.C32.5復合硅酸鹽水泥，最小用量48 kg/m，施工過程中配制好的漿液不得離析。水泥攪拌樁鉆桿下沉速度1.0 m/min～1.2 m/min，到達設計深度時在樁端攪拌噴漿30 s后勻速攪拌提升，提升速度不超過0.8 m/min，注漿壓力0.4 MPa～0.6 MPa，樁頂1 m～1.5 m范圍內增加噴漿攪拌一次。同時攪拌自地面以下1 m噴漿攪拌提升出地面時應慢速，當噴漿口至樁頂標高時，停止提升，攪拌10 s～20 s，以保證樁頭密實均勻。

2.6 拋石護坡

路基防護原設計方案為干砌片石護砌，因水塘水位深，且抽水難度大，干砌片石施工較難實施。為加快該路段施工，經(jīng)原設計單位同意，干砌片石護砌變更為拋石護坡，如圖2所示。

拋石護坡護砌至設計水位以上50 cm，石材為煤矸石與碎石混合料，比例9∶1。拋填煤矸石同時摻加碎石，以形成密實護坡，減少沖刷，確保邊坡穩(wěn)定和路基安全。

3 路基沉降觀測

為觀測路基沉降和邊坡滑移情況，該段路基設置沉降板和位移觀測邊樁，如圖3所示。沉降板和位移觀測邊樁分別設置在K246+870,K247+000和K247+140三個斷面。沉降板每個斷面設置2個，分別位于兩側土路肩內，埋設地面應符合填前要求。

位移觀測邊樁每個斷面設置2個，采用C25鋼筋混凝土預制，埋設后樁周上部50 cm用混凝土澆筑固定。

路基沉降和位移觀測每周一次，繪制沉降曲線和位移曲線。根據(jù)觀測結果，3個月后每周沉降量為0 mm～3 mm，沉降量逐漸減少，路基趨于穩(wěn)定，路基沉降量累計0.28 m，符合有關規(guī)范標準和設計要求。邊坡位移觀測值小于3 mm，符合有關規(guī)范標準要求。

4 結語

1)積水路段路基處理施工應按照清淤、路基填筑、碎石樁和水泥攪拌樁等施工工藝嚴格施工，確保施工質量。

2)透水的碎石樁形成暢通的排水通道，縮短排水路徑，迅速降壓消除液化。

3)加寬邊坡平臺范圍內的水泥攪拌樁有效提高了邊坡穩(wěn)定性，有利于路基穩(wěn)定，保證了行車安全。

4)加強路基沉降和邊樁位移觀測，認真分析有關數(shù)據(jù)，以確保路基安全。

[1] 王會蘭.振沖碎石樁施工技術在基礎處理中的應用[J].水科學與工程技術,2006(3):9-10.

[2] 楊少華，徐立新，張繼堯.粉體噴射水泥攪拌樁在高速公路橋頭軟土地基處理中的應用研究[J].公路,2003(2):57-65.

[3] 朱朝峰，劉杏安，劉清明.水下拋石護岸加固施工新方法[J].水利水電快報,2001,22(21):3-6.

[4] 宰金珉，梅國雄.全過程的沉降量預測方法研究[J].巖土力學,2000,21(4):322-325.

Application of ponding section subgrade processing construction in engineering

Fan Guobing Fang Hua

(ShandongPowerEngineeringConsultingInstituteCo.,Ltd,Jinan250013,China)

Taking De-Shang highway ponding section subgrade processing construction as an example, the paper specifically introduces construction technologies of cofferdam slurry cleaning and backfill, grave pile, cement mixing pile and crushed-stone revetment, and illustrates subgrade subsidence and lateral pile displacement detection, which has accumulated certain experience for ponding section subgrade processing construction and has certain guiding meaning for similar engineering.

ponding section, gravel pile, cement mixing pile, cofferdam

1009-6825(2017)17-0123-02

2017-03-27

范國兵(1981- )，男，碩士，工程師； 方 華(1973- )，男，碩士，工程師

U415

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