高速公路工程软土路基施工技术探索

摘要：结合某工程的具体情况，综合分析软基处理的各种方法后，选用塑料排水板预压加固法用于该工程，并对软基处理方法及路基施工技术进行了详细介绍，结论证实本文的研究方法可以在近似工程中进行推广使用。

关键词：高速公路；软土路基；施工技术；塑料排水板预压加固法

中图分类号：U416 文献标识码：B

引言

软黏土一般认为是在第四纪后期地表水形成的沉淀物质，多分布于我国长江三角洲、珠江三角洲等东南沿海地区，具有天然孔隙比大、天然含水率高、压缩性高、抗剪强度低、渗透性差等特点。以软黏土作为公路或铁路的路基，其沉降变形大、承载力低、差异沉降显著，容易产生路堤失稳或沉降过大等问题。近年来，随着我国经济的快速发展，高速公路的修建无法避免以软土作为路基，软土地基处理已成了高速公路建设中的一个难题。中国软土路基施工技术的发展基本上分可以分为两个阶段。第一阶段是中国软土路基施工技术发展的起步阶段。20世纪五六十年代，软土路基施工在我国开始出现，因此引进大量前苏联的软土路基施工技术（砂石垫层法、化学灌浆法、砂桩挤密法、堆载预压法和灰土桩等技术）。但技术的使用过于死板，使得软基处治措果不能充分发挥，一定程度上限制了软土地基处治技术的推广应用。第二阶段是我国软土路基施工技术的发展阶段。从70年代至今，软土路基的处理多根据软土、淤泥的物理力学特性、路堤高度、埋层深度和材料场地等情况，采用换土、反压护道、渗水、粉喷桩、碎石桩、塑料排水板、超载预压等措施进行处理。本文结合某工程的具体情况，综合分析软基处理的各种方法（爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法），最终选用塑料排水板预压加固法用于该工程最为合理。

1工程背景

某工程全线长2.445km（起讫里程K34+555～K37+000）。其中路基土石方2.80万m3，设计为双向六车道，车速为100m3/h，路基顶宽平均为35m。软基处理起讫里程K35+274.25，终至里程K37+000，全长0.7275km。该区域处于平原地貌及海陆交相互冲积平原地貌，因此地表往往有大量喜水植物，由于这些植物的生长和死亡，使软土中含有较多的有机物路，普遍存在软土地基，厚度在2～40m，属于典型的软土路基。结合环境保护、地质条件、水文地质条件，设计软土路基主要包括排水和土工布处理、吹砂填筑和土及堆载预压施工等。

2软基处理施工技术研究

2.1软基处理方法分析

目前，我国已经积累了大量的软基处理方法，如常用的爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法。此外，还包括基底开挖换土法、反压护道法、垫层法、堆载预压法、土工布及土工格栅加固法、粉煤灰路堤、真空预压法、振冲碎石桩法、粉喷桩法等。由于篇幅原因，此处只对爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法进行分析。爆破排淤法多用于地处海滩、河滩等开阔地带的公路地基处理，以及港口工程的防波堤、护岸、码头等基础处理，但该工程处于村庄密集地区，采用爆破排淤法会造成植被等环境破坏，不适用于该工程。抛石挤淤法是向软黏土中抛入大块块石、片石的强制换土方法，多适用于厚为3～4m的软土层以及湖、塘、河流等积水洼地。但该工程周边无块石、片石来源，采用抛石挤淤法会大量增加施工成本，故不适用于该工程。水泥搅拌桩法具有无噪声、无振动、费用低、无污染、工期短的特点，并且多用于加固游泥、粉土、游泥质土和含水率高的黏土，但用于本工程易埋下安全隐患，因此不适用于该工程。综上所示，综合考虑环境、地质、水文地质条件，该工程采用塑料排水板预压加固法最为合理。

2.2软基处理施工方法

软基塑料排水板预压加固法施工主要包括施工准备、打设塑料排水板和铺设土工格栅，主要材料机具包括塑料排水板、套管、导架、振动锤，铰车、卷筒、插板机和防风装置等。施工准备包括准备施工设备、材料和器具等，以及进行地形勘察。打设塑料排水板如图1(a)所示，插板时通过振动锤驱动套管对准插孔位下沉，排水板从套管内穿过与端头的锚靴相连，套管顶住锚靴将排水板插到设计入土深度；接着拔起套管（将锚靴和排水板留在土中）；然后剪断排水板进行重复下一个排水板打设。铺设土工格栅如图1(b)所示，土工格栅铺设分2层，间距为40cm，第一层土工布（土钉锚固）铺设在塑料排水板的插打完成后进行；然后进行吹填（砂垫层）施工，施工时保证土工布平整、不出现褶皱，检测合格后铺设第二层土工布。

3路基填筑施工技术研究

3.1吹填砂施工

本文研究的施工路段处于鱼塘段，在施工前需要排干地表水、清楚杂草、翻晒表土。然后进行吹砂施工，施工中当吹砂厚度达到50cm时，接管并移动出砂口，尽量保证厚度均匀。吹砂施工时应该注意以下两个方面：⑴及时处理挤出和冲出的浮泥；⑵做好充分的排水工作：留设临时排水沟并进行污水处理避免造成污染。吹砂施工的测试结果如表1所示，各测点的测试结果显示，吹填砂施工的效果良好。

3.2包边土施工

本文介绍的施工路段土资源贫乏，因此选用（吹）填砂+包边土的设计方案。根据以往施工的经验，当沉降量小于1m时，采用（吹）填砂和包边土同时施工的方法；当沉降量大于1m时，采用先填砂后包边的施工方案。通常包边土要求如下：土质要求为黏质土，液限<50%，塑性指数<26，达到料径要求，并进行夯实处理，压实度和路基强度达到要求。并在施工后进行各施工参数测试，要求达到设计要求，本路段施工采用耕植土，测试的各方面结果良好。（吹）填砂先按标准断面（吹）填砂，并且整平、压实，验收要求为：（吹）填砂顶的控制标高=（路床顶标高－80cm－40cm）+（计算沉降量－施工期实际沉降量）。包边土的厚度应包括考虑软基沉降的路堤加宽量，且坡顶及坡脚应按软弱地基处理工程数量表所示数值进行加宽，因而其实际填筑的坡比（施工坡比）要陡于1∶1.5。

4结论

本文结合某工程的具体情况，综合分析该地区常用的爆破排淤法、抛石挤淤法、水泥搅拌桩法和塑料排水板预压加固法，选用塑料排水板预压加固法进行施工，对该方法进行了仔细介绍，并结合实际情况选用（吹）填砂包边土的路基施工设计，现场检测结果显示，本文选用的方法取得了良好的施工效果。

参考文献：

[1]谢大伟，陈利民.某京沪高铁软土路基PHC管桩桩网结构施工技术[J].施工技术，2015，40（8）：93-95.

[2]龚庆余.市政道路工程软土路基施工技术探析[J].房地产导刊，2015.

[3]张亚娥.试论市政道路软土路基施工技术[J].建筑工程技术与设计，2015（16）.

[4]王军.公路软土路基处理加固施工技术分析[J].城市建设理论研究：电子版，2015：153-153.

作者：闫纲彪 单位：张家口翰得交通公路勘察设计有限责任公司