道路與回水堤交叉處軟土路基加固施工技術

周英勇

(黑龍江龍捷市政軌道交通工程有限公司，黑龍江 哈爾濱 150076)

1 工況條件

所施工道路與二公河回水堤交叉，由于二公河回水堤設計壓實相對密度為0.65，不能滿足公路設計規范中的二級公路路基相對壓實度標準(相對密度為0.9以上)，為保證原有建筑物的穩定，不破壞原有防護體系及路基穩定性。因采用開挖換填的方式難以保證原有體系穩定，并且需要經過相關部門審批同意后方可開挖。但又需要滿足路基壓實度要求，因此需對交叉段處的二公河右岸和左岸回水堤進行處理，以滿足公路設計規范中的路基壓實度。

適用于路線經過不可擾動的原有道路、水利大壩工程、以及其他基礎不能擾動的建筑物或者地質復雜地區。

2 施工方案

經過研究討論，為了最大限度的減少對二公河回水堤的干擾，采用與引道交叉段內的右岸及左岸回水堤范圍內設置高壓旋噴樁，對交叉段內回水堤兩側坡面挖臺階處理以利用于引道與回水堤密實銜接，每級臺階高1.5 m，逐級挖臺階同時逐層填土壓實，完成后與回水堤形成一體，挖除交叉段內回水堤路面結構層及填土至原有道路(黑龍江大橋引道)路面結構層以下50 cm處。

引道路基施工完成后進行交叉段內的高壓旋噴樁施工，回水堤頂面處橫、縱向樁距為1.5 m，回水堤兩側坡面處橫、縱向樁距為2.0 m，梅花型布置方式；當高壓旋噴樁施工結束后，樁頂以上開始砂礫墊層的鋪設，并在砂礫墊層頂面及其下30 cm設置兩層防凍型雙向鋼塑復合土工格柵。恢復因挖臺階而破壞的交叉段內回水堤迎水面原設計設置的防滲系統和防護形式并在黑龍江大橋迎水面引道坡面處加以延長，使恢復后的回水堤迎水面的防滲系統和防護系統形成一體，恢復交叉段內回水堤背水面植草防護，恢復交叉段內回水堤路面結構為更高級的黑龍江大橋引道路面結構形式。

該方法主要用于加固地基，提高地基承載力和抗剪強度，改善土體地變形性質，使其在上構荷載直接作用下不產生破壞或過大的變形。對交叉范圍內路堤或河堤邊坡挖臺階，同時逐層填土壓實，對交叉范圍內原有堤頂路路面結構及土方挖除至新建路面結構層以下30 cm后壓實，對交叉范圍內進行旋噴樁施工，梅花形布置。

3 工藝操作方法

關于軟土地基加固部分都是對工程周邊土體進行加固，所加固路基并不是作為工程主體使用。而本采用方法所加固后的土體是作為路基主體進行使用的；同時通過加固可保證大壩處路基與周圍路基沉降一致，保證了整條道路的路基沉降一致。

結合寒區特點，當地為季節性凍土地區，保證樁身強度，按1∶1比例制備水泥漿，先加水后攪拌，根據當地溫度不同，攪拌時間控制在5 min。施工時，按梅花形每三個一組順序進行打樁，利用移動支架移動鉆機，方便快捷。采用邊提升邊注漿的方式，根據土質不同注漿壓力控制在25～30 MPa，鉆機旋轉速度控制在60 r/min。

高寒地區鋪設防凍鋼塑土工格柵結合高壓旋噴樁施工。砂礫墊層頂面鋪設一層防凍鋼塑土工格柵后進行路面結構施工。

具體如下：

(1)技術準備

①熟悉設計圖紙，與設計單位溝通，制定實施方案。

②材料人員配備，保證材料供應充足。

(2)測量放樣。按圖紙將大壩舊路路面及基層清理后，并將邊坡位置以臺階形式挖除后重新換填細料碎石土，換填至與大壩路基高程后利用白灰按橫、縱向樁距為1.5 m進行布點。

(3)高壓旋噴樁施工

按照鉆機就位、水泥漿制備、插管、提升噴漿管、同時攪拌、樁頭處理、清洗、鉆機移位、補漿的順序進行。

(4)鋼塑土工格柵施工。在樁體養生結束后，樁周圍用推土機整平，鋪設鋼塑抗凍土工格柵鋪設，同時用U型勾進行錨固。

(5)鋪筑砂礫墊層。在土工格柵上開始鋪設砂礫墊層，按照30 cm進行鋪設，用推土機整平，壓路機壓實。

(6)恢復防護系統。恢復因挖臺階而破壞的交叉段內回水堤迎水面原設計設置的防滲系統和防護形式并在黑龍江大橋迎水面引道坡面處加以延長，使恢復后的回水堤迎水面的防滲系統和防護系統形成一體，恢復交叉段內回水堤背水面植草防護，恢復交叉段內回水堤路面結構為更高級的黑龍江大橋引道路面結構形式。

4 主要技術參數

本工程采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，提升速度v為0.2 m/min；單位時間噴漿量q為0.07 m3/min；水灰比a為1∶1；高壓旋噴樁水泥含量為301.87 kg/m。

注：水泥含量計算公式Mc=(Pw×dc)/(1+a×dc)×(H/v)×(q×(1+β))

式中：Mc水泥用量，kg；Pw水的密度，kg/m3；dc水泥相對密度，可取3.0；H噴射長度，m=8；v提升速度，0.2 m/min；q單位時間噴漿量70 m3/min；a水灰比1∶1；β損失系數，一般取0.1～0.2。

5 結 論

采用該方法可減少原有路基的擾動，保證了原有路基的穩定；對大壩原有結構起到保護作用，保證了路基與水堤之間的平穩過度，對周圍環境影響小；樁體固結強度高，單樁承載力較高，軟土地基加固效果好且料源廣闊。

道路工程屬于帶狀建筑物，道路路線途徑的地形地貌復雜多變，經常出現與當地現有道路、大壩平面交叉，穿越魚塘、水池等情況。對于魚塘、水池等段落可采用拋石擠淤等手段進行處理，但與大壩、以及有特殊要求的道路交叉時，為保證原有建筑物的穩定，不破壞原有防護體系及路基穩定性，而采用開挖換填的方式難以保證原有體系穩定，并且需要經過相關部門審批同意后方可開挖。因此，我們結合現場實際施工情況，成立技術攻關團隊，結合現場工況應用高壓旋噴樁進行大壩的加固處理，可有效解決相關問題。并在黑河市興邊路道路工程及附屬設施建設項目上進行了應用，取得了較好的效果。