高填方路基拓宽病害防治及基础处理方法

摘要：高填方路基是路基设计施工中的重点和难点，而高填方路基的拓宽又增加了他的施工难度，解决好高填方路基拓宽问题是公路工程中的又一个重要课题。本文结合京港澳国道主干线安阳至新乡高速公路改扩建11标施工实例，就高填方路基拓宽中常见病害的原因、病害防治及基础处理方法做出了一定论述。

关键词：高填方拓宽病害防治基础

中图分类号：U213.1 文献标识码：A 文章编号：

一、概况

本项目位于河南省安阳市，属平原微丘陵区，为在原有高速公路的两侧加宽两车道，项目中借土填方60万方。填方路堤的填方数量大、占地宽、施工工艺复杂、路基所处的环境千变万化、且常年受重复载荷的作用。因此，在高填方路基的施工中，即使完全按要求进行施工，在工程施工过程中或者工程施工完工后，随着时间的推移与行车载荷的反复作用，发生的病害仍很多，而且较难治理。

二、可能产生的病害

高填方拓宽路基的病害在这里把他归纳为路基沉降问题、新旧路基衔接问题和水的防治问题，处理好这三个方面的问题，将大大减少路基病害的发生。、

1、路基沉降

高填方路基的沉降表现为均匀沉降和不均匀沉降。均匀沉降一般发生在自然环境基本一致的路段。不均匀沉降一般发生在地质、地形、地下水、填挖结合部及筑路基材料发生显著变化的地方。这种沉降在高填方拓宽路段表现出来的病害，主要有路基纵向开裂、滑坡、崩塌等，究其原因有：①原地面处理不彻底，在静、动荷载作用下，使路基沉降变形；②路基在填筑过程中，没有严格按分层填筑分层碾压工艺施工，路基压实度不足而导致路基沉降变形；③不良地质路段没有处理而导致路基沉降变形；④新旧路基交界处未按规范要求挖台阶，原状土和填筑土密度不同，衔接不良而导路基产生不均匀沉降；⑤施工组织安排不当,高填方路堤施工刚完成后就进行路面的铺筑，没有给路基足够的固结时间，导致沉降发生；⑥高填方路基分层厚度没有按要求进行，同时压实机具也没有按照规定的碾压遍数压实，由于压实度不足，而导致路基沉降；⑦路基填料含水量控制不严，导致压实度不足，而产生不均匀沉降；⑧由于对路基填料控制不严，降低了自身的承载力，导致路基沉降；⑨路基防排水没有做好，长期积水浸泡路基，而使路基承载力降低，导致沉降发生。

2、新旧路基衔接问题及路基水害

新旧路基衔接问题及路基水害在这里主要指由于路基自重、外部荷载及水对路基的影响，其表现出来的病害有路基沿新旧路衔接处开裂下滑、表层溜坍、冲沟、塌落。究其原因主要有路基衔接处没有按规定开挖台阶，路基施工前未认真设置纵、横向排水系统或排水系统不畅通，由于雨水对路基浸泡或对路基边坡的冲刷，导致路基抗滑能力降低，承载力下降，发生路基开裂、溜坍、冲沟、塌落等病害。

三、病害的防治方法

1、对新旧路基衔接问题及路基水害的防治措施，(1)清除路肩边坡不合格填料；(2)修建试验段，改进路基开挖台阶的方案，由从土路肩开始下挖台阶，改为从硬路肩开始下挖台阶，以消除旧路基边路压实度不足，加强新旧路基的结合程度，减少新旧路基结合处的不均匀沉降；(3)根据线路及当地情况，合理设置防排水系统，保证各种水体能及时排除，减少对路基的影响，同时也可以根据填料及线路情况，在路基填筑时如有必要可铺设土工布或土工格栅，以加强路基的整体强度及板体作用，防止路基不均匀沉降而产生反射裂缝，减少水体对路基浸蚀的机会，减少病害的发生。

2、路基沉降防治措施，(1)做好施工组织设计，合理安排各施工段的先后顺序，应优先按排高填方路段的施工，给高填方路段留有足够的施工时间和沉降时间；(2)严格填筑材料选择,主要选择轻质填料、压缩性较小的填料，如采用粉煤灰、石灰的轻质填料填筑路堤，降低新路堤的自重，减少路堤的压缩变形，提高路堤的强度和刚度，减少路基在行车荷载作用下的塑性累积变形；(3)选择合适的压实工具，合理确定填筑厚度，分层松铺厚度一般控制在30cm。当采用大吨位压路机碾压时，可通过试效果，适当增加分层厚度；(4)严格路基的基础处理。高路基拓宽部分地基必须进行特殊处理，如果高路基拓宽部分为软土地基，就应采取措施加强处治。施工中为确保路基稳定、减少路基工后沉降，对高路基拓宽可采取粉喷桩、砂桩、塑料排水体、碎石桩、管桩等处理措施，并配合填筑轻型材料。在高路基的处理过程中，不宜单独采用只适合于浅层处治以及路基填土较低等情况的换填砂石或加固土处治。

三、高填方软基处理探讨

为了防止或减少路基病害，保证道路行车舒适和安全，基础处理的好坏就相当重要。 对于软基的处理的方法现在也是多种多样，但本项目为国家重要的交通干线，交通流量相当之大，施工场地又狭窄，同时施工中还要保证现有高速公路的安全畅通，因此通过对工期、材料、机械设备及施工条件的分析，最终确定采用静压管桩作为高填方软基处理的方法。现结合本项目的情况就静压管桩施工过程一起进行探讨。

1、施工工艺：清表整平铺筑30cm砂砾石测量放线定桩位桩机就位静压第一节桩起吊第二节桩电焊接桩检查焊接质量和垂直度静压第二节桩检查整桩质量开挖桩帽形成土模绑扎桩帽钢筋，浇砼、养护。

2、施工方法：(1)桩位放样，根据现场整平后测量结果，按设计要求绘制布桩图。桩位全部确定后，进行复查，按设计尺寸复核、验收、签证，做好资料记录。(2)桩机就位，在对施工场地内的表层土质试压后，确保承载力满足静压机械施工及移动过程中不出现沉陷。检查桩机各部位及仪表是否灵敏有效，确保安全、正常后，按照打桩顺序，移动桩机对位、调平、调直。(3)管桩的验收、堆放、吊运及插桩，管桩的进场验收管桩进场后，应根椐规定进行存放。管桩插桩，管桩吊起后，缓缓将桩的一端送入桩帽中，待管桩放入桩机夹箱内扶正就位后，将桩压入地面30cm～50cm的深度后，用两个线锤（在接近90度的夹角方向）双向控制桩的垂直度。(4)压桩，在管桩垂直度偏差控制在0.5%以内的情况下,通过桩机导架的旋转、滑动进行调整，确保管桩位置和垂直度符合要求后压桩。如超差必须及时调整，须保证桩身不裂，必要时拔出重压，不得采用强拔的方法快速纠偏而将桩身拉裂拉断。同时严格记录压桩时间和各压力表读数，保证连续压桩并控制压桩速度在1min/m～2min/m。压桩顺序按“从内侧到外侧、先长桩后短桩”的顺序施工，在压后一排桩之前必须检查前一排桩的偏位情况。压桩结束后通过锤球法检查桩的打入深度，并记录每根桩的实测深度。（5）、接桩及焊接，①静压桩到原地面0.5～1.0m时，停止静压进行接桩，接桩前上下节桩的桩头加上定向板，然后将上节吊放在下节桩端板上，依靠定位板将上下桩接直，错位偏差控制在5mm以内。成桩过程中遇到较难穿透的土层时，接桩宜在桩尖穿透该土层后进行。②管桩接焊前，上下端表面清理干净，直至其坡口处刷出金属光泽。③焊接时分层焊接，在坡口四周先对称焊6点，焊接层数不少于两层，层间焊渣要清理干净，焊缝饱满连续。④焊好后的接头应自然冷却8min后再静压，严禁用水冷却或焊好即压。（6）、终止压桩，正常情况按设计压桩力的1.3～1.5倍送桩，达到设计标高后持荷（正常压力）10min，且每分钟沉降量不超过2mm后方可结束送桩。在同一地质类型地段，若出现显著增加或送桩时静压力显著减小等异常情况，需暂停施工并及时报告监理，必要时增加静力触探等施工勘察补钻资料，分析和找出原因后提出处理措施。机械挖土时严格控制铲斗的入土深度，防止碰桩，导致桩头破损。（7）送桩，当桩顶设计标高较地面低时必须进行送桩。送桩时，送桩器的轴线要与桩身吻合。送桩器上根据测定的局部地面标高，事先标出送桩深度，通过水准仪跟踪观测，准确将送桩至设计标高。（8）、桩帽施工方法，管桩压到设计标高，在桩头位置挖已填筑的砂砾层，开挖的长度、宽度和深度依据桩帽的设计尺寸及桩顶的设计标高为依据。管桩与托板连接可用托板连接筋与管桩端帽焊接，托板与管桩内壁之间的缝隙不大于2cm，托板通过Φ12钢筋与管桩端帽焊接结实，保证填芯时不下沉。桩顶架设100×100×30cmΦ12钢筋网片，网片边缘和方坑不接触。浇注C20砼，注意振捣密实，浇注完毕要注意养生保护。

静压管桩具有施工速度快,成桩质量可控,对周围环境干扰小等优点；同时通过试验及对所有成形高填方路基的监控观测，基础的沉降变形均能满足要求。

三、结束语

通过大量的试验和测量监控，在高填方拓宽路基施工中，严格控制基础处理、填料选择、施工方法及工序控制，能有效的减少新旧路基的不均匀沉，防止或减少路基病害的发生，减少路面病害的发生。

参考文献

［1］中华人民共和国行业标准。JTGF10―2006 公路路基施工技术规范，北京：人民交通出版社，2006

［2］王琦, 路基工程设计施工质量验收与通病防治新技术标准, 天津电子出版社,2004

［3］刘宝兴 ,路基工程新技术实用全书,海潮出版社,2001

［4］史钊 ,公路桥梁隧道施工新技术新工艺与验收规范实务全书,金版电子出版公司,2002