高速公路施工软土路基处理措施探析

高速公路施工软土路基处理措施探析

软土路基土质松软，含水量大，承载力较低，是高速公路施工中一项难题，必须进行科学合理的处理，不然会造成路基下沉及路面开裂，严重影响道路使用效果。文章结合某高速公路施工实践，对高速公路软土路基施工处理进行阐述。

标签：软土路基；换填法；强夯法

1 工程概况

某高速公路规划红线宽度90m，全长约3140m。根据道路工程岩土工程勘察报告，项目场区地质情况如下：场区区域地层资料显示，基岩埋深大于50m。地基土按沉积成因可分为三类：人工堆积层、新近沉积层和第四系沉积层。拟建场区附近沉积物在垂直方向上由黏性土、粉土、砂类土交互沉积而成，沉积韵律较为明显。

根据钻孔揭示，工程场地自然地面以下30.00m深度内地层自上而下详述如下：

人工堆积层（Q4ml）：

①层杂填土：杂色，湿，稍密～中密，含大量砖块、砖渣、灰渣、石子、碎石。

①1层素填土：黄褐色，湿，含少量砖渣、灰渣，主要成分为粉土。

新近沉积层（Q4al+pl）

②层粉质黏土：褐黄色，可塑，湿，含云母、氧化铁、有机质，局部为黏土夹层，在30#钻孔～34#钻孔附近1.00m～2.00m灰色淤泥黏土，含有机质较多，土的含水量较大，处于软塑状态，经过烧失量测定，烧失量在8.1%～8.4%之间，属于轻微有机质土。

②1层粉土：褐黄色，稍密，湿，含云母、有机质。

②2层粉砂：褐黄色～黄灰色，湿，中密，成分石英和长石，含云母、氧化铁。

第四纪冲洪积层（Q4al+pl）

③层粉质黏土：褐黄色，可塑，湿，含云母、氧化铁。

③1层粉土：褐黄色，中密，湿，含云母、氧化铁。

④层细中砂：褐黄色，湿～饱和，中密～密实，成分石英和长石，含云母、圆砾。

④1层圆砾：杂色，湿～饱，密实，为亚圆形，一般粒径为1～4cm，大的粒径为5～6cm，中粗砂填充，卵石占50%～55%。

④2层粉土：褐黄色，中密，很湿，成分石英，含云母、氧化铁。

④3层粉质黏土：褐黄色，可塑，湿，含云母、氧化铁，局部为黏土夹层。

场地大部分地段分布的杂填土和素填土较厚，厚度在5.00m～15.20m之间，对于人工填土层杂填土，由于沉积年代近，岩性组成、土质不均匀，未经处理不能作为路基持力层。

2 处理方案选择

根据对工程技术条件的研究和理解，确定软基处理的主要原则如下：

（1）根据沿线工程地质条件、路基填筑高度及建设单位工期要求等采用不同的处理方法。

（2）处理方案以减小路基总沉降量，控制工后沉降、保证路基整体稳定性为目的。

（3）处理方案应技术上可靠，经济上合理，并能满足施工进度要求。

根据以上原则，确定软基处理方案如下：

K0+000～K1+735.09路段，由于道路沿线部分①1层杂填土分布厚度较小（厚度0.5m～3.5m），采取全部挖除，换填路基用土的处理措施。为降低含水量，提高路基承载力，路床下设置40cm灰土，掺拌灰量9%。另外，根据地勘报告，30#钻孔、34#钻孔附近②层粉质黏土存在1.00m～2.00m灰色淤泥黏土，含有机质较多，土的含水量较大，处于软塑状态，对该处路床下素填土、杂填土及灰色淤泥黏土全部挖除，换填路基用土。

K1+735.09～K3+139.7路段，由于①1层杂填土分布厚度较大（厚度5.0m～15.2m），考虑采取强夯的处置方法，提高路基土的强度并降低其压缩性，改善路基土性能。

3 强夯法处治设计

3.1 强夯处理深度及宽度

强夯处治有效加固深度为杂填土层厚度，将加固路段划分为两个区段：

K1+735.09～K2+750及K2+880～K3+139.7有效加固深度不小于8米；K2+750～K2+880有效加固深度不小于4米。强夯处理宽度至路基坡脚线以外4米处。

3.2 单击夯击能

强夯处理单击夯击能，根据设计处理深度按照《强夯处理试夯建议表》选取，优先选用重锤低落距，夯锤锤底直径为2～3m，锤重15～30吨。

表1 强夯处理试夯建议表

3.3 夯点布置

根据项目周边类似工程经验，本次设计强夯夯击遍数拟采用两遍点夯、一遍满夯。点夯采用间隔点式两遍夯实法，夯点采用正方形插当法布置，间距为6m。夯点最后两击的夯沉量应满足《强夯处理试夯建议表》要求。点夯完毕后，场地满铺30～50cm厚路基填料（厚度可根据现场实际情况确定）后以前两遍夯击能一半的能量满夯一遍，每个夯点击数为3～5击。夯点以梅花形布置，夯迹彼此重叠搭接不小于d/4，以保证路基填料表面平整和具有较高的密实度。前后两遍之间夯实之间应有一定的间歇时间，使地基的强度有一个提高的过程，以增大下一遍的夯击效果。间歇时间由试夯时孔隙水压力消散过程的观测来确定。

图1 强夯处理夯点平面布置图

3.4 强夯处治标准

在大面积强夯施工前，需在场地内选取具有代表性的场地进行试夯，以确保强夯效果，验证所用的强夯参数是否合理，确定合理的强夯施工参数。夯后要求地基土承载力特征值fak≥150kpa，夯后地基土压缩模量Es≥15Mpa。

4 结束语

设计中对现场情况与软基处理方法的灵活把握，是软土路基优化的关键，并不能一味的要追求先进的技术。每一种软土路基处理方法均有其针对性、适用范围以及局限性，设计过程中应要综合考虑工程造价、工期要求和施工质量等主要因素，同时要吸收项目所在地区近年来的软基处理工程实践中积累的经验。

参考文献

[1]JTG D63.公路桥涵地基与基础设计规范[S].

[2]黄生文.公路工程地基处理手册[M].北京：人民交通出版社，2005.

[3]CECS 279：2010.强夯地基处理技术规程[S].

[4]贾小燕.浅谈水泥搅拌桩湿喷法加固软土地基[J].城市建设理论研究，2013（29）.

作者简介：王帆（1981，11-），男，湖南浏阳人，毕业于辽宁工程技术大学，本科，助理工程师，主要从事路桥工程试验检测。